印染行业废水回用处理系统及处理方法

英卡瑞环保2019-04-04 13:50:30

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摘要

  本申请公开了一种印染行业废水回用的处理方法,对印染行业废水进行退煮漂废水、染色及印花废水分流处理,所述退煮漂废水经处理后再与生活污水及其它轻污染废水混合进行深度处理制得二级生化水;二级生化出水经“预处理+超滤+反渗透”处理后制得生产回用水。本发明CODCrBOD5、色度、SS均达到较高的处理效果,而针对染色、印花废水的处理也因为选择了适宜的混凝药剂,使得二级生化处理生物接触氧化的停留时间得到了下降,从而降低了电费,回用水的综合处理成本具有较好的经济效益,该组合处理工艺出水水质还优于一般的自来水,这对于水资源紧缺、国家对本发明用水严格总量控制的形势下,具有非常广阔的应用前景。


权利要求书

  1.一种印染行业废水回用的处理方法,其特征在于,该处理方法包括:

  对印染行业废水进行退煮漂废水、染色及印花废水分流处理,所述退煮漂废水经处理后再与生活污水及其它轻污染废水混合进行深度处理制得二级生化水;制得的印染厂二级生化出水经“预处理+超滤+反渗透”回用水处理组合工艺处理后制得生产回用水。

  2.如权利要求1所述的印染行业废水回用的处理方法,其特征在于,所述退煮漂废水处理方法包括:

  首先选用不同的混凝药剂对退煮漂废水进行混凝沉淀实验,确定最适宜的混凝剂、加药量及最佳反应pH;

  利用第一阶段得出的最适宜的混凝剂、加药量及最佳反应pH值条件下,对混凝实验沉淀后的上清液进行Fenton试剂氧化实验,采用适宜的H2O2Fe2+的用量比、H2O2的投加量、反应pH值以及反应时间;

  在上述阶段得出的条件下,对退煮漂废水进行“混凝沉淀—Fenton试剂氧化”组合工艺处理;

  退煮漂废水先分流经“混凝沉淀—Fenton试剂氧化”工艺处理之后,再与厂内的其它轻污染废水,如生活污水、软水制备废水以及回用水制备废水等混合后经“水解酸化+生物接触氧化”得二级生化污水。

  3.如权利要求1所述的印染行业废水回用的处理方法,其特征在于,染色及印花废水处理方法包括:

  染色废水首先流入调节池内进行降温和pH值调节,在混凝沉淀池内用混凝剂进行混凝沉淀处理预处理,再进入水解酸化池和生物接解氧化池进行生物降解反应以除去溶解状态的污染物,经沉淀最后流入二次混凝沉淀池进行处理;

  采用聚合氯化铝、聚合硫酸铁及聚合氯化铝铁三种混凝剂进行混凝沉淀;

  生物挂膜方法:水解酸化池内充填有球形纤维填料,生物接触氧化池内安装组合填料,挂膜采用接种培驯法,所需菌种分别取自该厂工业废水处理 站内的厌氧池及二沉池的回流污泥,挂膜时对生物接触氧化池进行闷曝,水解酸化池仅进行搅拌,接触氧化池内接种污泥先闷曝3d,每天向池内加入适量葡萄糖以及磷酸盐,之后与水解酸化池同步连通,进水COD200mg/L逐步提高至1200mg/L,进水pH维持在8,经过约两周左右的时间,生化出水CODCr稳定在200mg/L;

  印染废水经过混凝+水解酸化+生物接触氧化工艺后,继续使用聚合聚化铝铁(PAFC)作为混凝剂对工艺出水进行二次混凝沉淀。


4.如权利要求1所述的印染行业废水回用的处理方法,其特征在于,所述二级生化废水回用处理方法包括:

  二级生化水进入保证整个系统的供水稳定连续的调节池;

  通过泵将二级生化水输送到砂滤池,通过砂滤池内的石英砂过滤器使二级生化水中的胶体及絮凝体等悬浮杂质在此过程中被截留;

  经砂滤池截留的二级生化水进入碳滤池,通过碳滤池内放置8-16目的活性碳脱氯、除油及去除部分有机物;

  经碳滤池的二级生化水进入保安过滤器,经保安过滤器内安装有若干根滤芯,对悬浮颗粒进一步过滤;

  经保安过滤器的二级生化水进入超滤系统,超滤系统的超滤膜采用中空纤维超滤膜,滤除水中的细菌、胶体、悬浮物、铁锈、大分子有机物等有害物质;

  经超滤系统的二级生化水进入反渗透系统,反渗透系统采用四支并联安装的芳香族聚酰胺复合材料膜,利用该膜反渗透系统采用在有盐分的水中,施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压到膜的另一边,变成洁净的水除去水中盐分,经反渗透系统的二级生化水制得生产回用水。


  5.如权利要求1所述的印染行业废水回用的处理方法,其特征在于,所述砂滤池在工作中截留了大量的悬浮杂质形成滤膜,随时间推移过滤器的前后压差会很快升高,对过滤器定期进行反冲洗。

6.如权利要求1所述的印染行业废水回用的处理方法,其特征在于, 所述超滤系统的中空纤维超滤膜孔径为小于0.01μm的膜孔,水分子、离子依靠自身水压通过而其它杂质被截留在膜管内侧,粒径超过滤膜孔径几十甚至几百倍的泥沙、细菌、交胶体、铁锈、大分子有机物均被截留后随浓缩水一起排出的浓缩水排出口。

  7.一种如权利要求1所述的印染行业废水回用的处理方法的处理系统,其特征在于,该印染行业废水回用处理系统包括退煮漂废水处理系统、染色及印花废水处理系统和二级生化废水回用处理系统,所述退煮漂废水处理系统、染色及印花废水处理系统均通过输送装置与二级生化废水回用处理系统连接。

  8.如权利要求7所述的印染行业废水回用处理系统,其特征在于,所述的退煮漂废水处理系统包括调节池、混凝反应池、沉淀池、Fenton试剂氧化池、调节池、水解酸化池和生物接触氧化池并通过输送装置依次连接;所述染色及印花废水处理系统包括调节池、混凝反应池、沉淀池、水解酸化池、生物接触氧化池和二次混凝反应池并通过输送装置依次连接。

  9.如权利要求7所述的印染行业废水回用处理系统,其特征在于,所述二级生化废水回用处理系统包括调节池、砂滤池、碳滤池、保安过滤器、超滤系统和反渗透系统;

  所述调节池、砂滤池、碳滤池、保安过滤器、超滤系统和反渗透系统依次通过泵或高压泵连接。

  10.如权利要求9所述的印染行业二级生化废水回用处理系统,其特征在于,所述砂滤池为石英砂过滤池并且内部设置有石英砂过滤器;所述碳滤池为活性碳过滤池并且内部放置8-16目的活性碳;所述保安过滤器内安装有若干根孔径的小于10μm滤芯;

  所述超滤系统包括AQUCELL中空纤维AQU200型超滤膜,所述超滤膜设置有只有水分子、离子依靠自身水压通过而其它杂质被截留在膜管内侧的孔径小于0.01μm的膜孔,所述超滤系统还包括原水进口和粒径超过滤膜孔径几十甚至几百倍的泥沙、细菌、交胶体、铁锈、大分子有机物均被截留后随浓缩水一起排出的浓缩水排出口;

  所述反渗透系统包括四支并联安装的芳香族聚酰胺复合材料膜,所述芳 香族聚酰胺复合材料膜包括中心管、芳香族聚酰胺膜、多孔支撑层和进料液隔网并由内向外依次贴附排列后螺旋卷装成筒状。

说明书

  一种印染行业废水回用处理系统及处理方法

  技术领域

  本申请属于污水处理及循环利用技术领域,具体地说,涉及一种印染行业废水回用处理系统及处理方法。

  背景技术

  印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染工业生产过程中排出的废水。印染废水水量较大,每印染加工1吨纺织品耗水100200吨,其中8090%成为废水。纺织印染工业作为中国具有优势的传统支柱行业之一,20世纪90年代以来获得迅猛发展,其用水量和排水量也呈逐年大幅增长的态势。据不完全统计,我国每天排放的印染废水量达3.04.0×106m3,而废水处理后回用率不足40%,废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位,是我国各行业排污大户之一。

  随着染料工业的发展和印染行业生产工艺技术的不断进步,染料结构的稳定性大大提高,新型助剂的不断应用,使难生化降解的有机物大量进入印染废水中,同时各生产工艺环节对生产用水水质要求的差异等因素,都大大增加了印染废水处理和回用的难度。目前国内外都加大了对印染废水的治理和回用控制力度,在印染废水的处理与回用上都有一些成功的案例。但这些成功的案例大多针对印染行业排放的混合废水,由于印染行业生产工艺中各单元的功能不同,决定了各单元会产生成分、浓度、流量等特征不同的废水,这些不同特征的废水的处理的难易程度是不同的。困此,基于印染行业生产工艺特点加强印染废水的处理及回用技术的研究,既可以达到节能减排、缓解水资源匮乏的问题,同时对于保护生态环境也能起到极其重要的作用。


发明内容

  本发明的目的在于提供一种印染行业废水回用处理系统及处理方法,旨在解决目前印染行业水污染严重、水资源匮乏的问题,同时对于保护生态环境也能起到极其重要的作用的问题。

  本发明是这样实现的,一种印染行业废水回用的处理方法,该印染行业废水回用的处理方法包括:

  对印染行业废水进行退煮漂废水、染色及印花废水分流处理,所述退煮漂废水经处理后再与生活污水及其它轻污染废水混合进行深度处理制得二级生化水;制得的印染厂二级生化出水经“预处理+超滤+反渗透”回用水处理组合工艺处理后制得生产回用水。

  进一步,所述退煮漂废水处理方法包括:

  首先选用不同的混凝药剂对退煮漂废水进行混凝沉淀实验,确定最适宜的混凝剂、加药量及最佳反应pH;

  利用第一阶段得出的最适宜的混凝剂、加药量及最佳反应pH值条件下,对混凝实验沉淀后的上清液进行Fenton试剂氧化实验,采用适宜的H2O2Fe2+的用量比、H2O2的投加量、反应pH值以及反应时间;

  在上述阶段得出的条件下,对退煮漂废水进行“混凝沉淀—Fenton试剂氧化”组合工艺处理;

  退煮漂废水先分流经“混凝沉淀—Fenton试剂氧化”工艺处理之后,再与厂内的其它轻污染废水,如生活污水、软水制备废水以及回用水制备废水等混合后经“水解酸化+生物接触氧化”得二级生化污水。

进一步,染色及印花废水处理方法包括:

  染色废水首先流入调节池内进行降温和pH值调节,在混凝沉淀池内用混凝剂进行混凝沉淀处理预处理,再进入水解酸化池和生物接解氧化池进行生物降解反应以除去溶解状态的污染物,经沉淀最后流入二次混凝沉淀池进行处理;

  采用聚合氯化铝、聚合硫酸铁及聚合氯化铝铁三种混凝剂进行混凝沉淀;

  生物挂膜方法:水解酸化池内充填有球形纤维填料,生物接触氧化池内安装组合填料,挂膜采用接种培驯法,所需菌种分别取自该厂工业废水处理站内的厌氧池及二沉池的回流污泥,挂膜时对生物接触氧化池进行闷曝,水解酸化池仅进行搅拌,接触氧化池内接种污泥先闷曝3d,每天向池内加入适量葡萄糖以及磷酸盐,之后与水解酸化池同步连通,进水COD200mg/L逐步提高至1200mg/L,进水pH维持在8,经过约两周左右的时间,生化出水CODCr稳定在200mg/L;

  印染废水经过混凝+水解酸化+生物接触氧化工艺后,继续使用聚合聚化铝铁(PAFC)作为混凝剂对工艺出水进行二次混凝沉淀。


进一步,所述二级生化废水回用处理方法包括:

  二级生化水进入保证整个系统的供水稳定连续的调节池;

  通过泵将二级生化水输送到砂滤池,通过砂滤池内的石英砂过滤器使二级生化水中的胶体及絮凝体等悬浮杂质在此过程中被截留;

  经砂滤池截留的二级生化水进入碳滤池,通过碳滤池内放置8-16目的活性碳脱氯、除油及去除部分有机物;所述碳滤池即活性碳过滤池,在碳滤池内放置8-16目的活性碳,活性碳的比表面积大于1000m2/g,其表面布满平均直径为2030(A)的微孔,具有很高的吸附能力,此外,活性碳的表面有大量的羟基等官能团,可以对各种性质的有机物质进行化学吸附及静电引力作用,因此,活性炭还能去除水中对于阴离子交换剂有害的腐殖、富维酸、木质磺酸等有机物质,以及余氯一类对阳离子交换剂有害的物质;

  经碳滤池的二级生化水进入保安过滤器,经保安过滤器内安装有若干根滤芯,对悬浮颗粒进一步过滤;所述滤芯孔径的最低要求为小于10μm,它对膜系统起保护作用,防止可能存在的悬浮颗粒对后续膜系统的破坏,它是预处理的最后一个步骤;

  经保安过滤器的二级生化水进入超滤系统,超滤系统的超滤膜采用中空纤维超滤膜,滤除水中的细菌、胶体、悬浮物、铁锈、大分子有机物等有害物质;它具有能耗低、过滤精度高、产水量大、抗污能力强等优点;

  经超滤系统的二级生化水进入反渗透系统,反渗透系统采用四支并联安 装的芳香族聚酰胺复合材料膜,利用该膜反渗透系统采用在有盐分的水中,施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压到膜的另一边,变成洁净的水除去水中盐分,经反渗透系统的二级生化水制得生产回用水。

  所述芳香族聚酰胺膜不但具有复合膜的低压、高通量、高脱盐率等各种特点,而且还具有抗污染的特殊优点,反渗透是渗透的一种逆过程,渗透是一种物理现象,当两种含有不同含盐量的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗透到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐两边的含盐尝试融和到均匀为止。然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为自然渗透。但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大,可以使水向相反方向渗透,而盐分剩下,因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中,施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中盐分的目的,这就是反渗透除盐原理。

  进一步,所述砂滤池在工作中截留了大量的悬浮杂质形成滤膜,随时间推移过滤器的前后压差会很快升高,对过滤器定期进行反冲洗。

  进一步,所述超滤系统的中空纤维超滤膜孔径为小于0.01μm的膜孔,水分子、离子依靠自身水压通过而其它杂质被截留在膜管内侧,粒径超过滤膜孔径几十甚至几百倍的泥沙、细菌、交胶体、铁锈、大分子有机物均被截留后随浓缩水一起排出的浓缩水排出口。

  本发明的另一目的在于提供一种印染行业废水回用处理系统,该印染行业废水回用处理系统包括退煮漂废水处理系统、染色及印花废水处理系统和二级生化废水回用处理系统,所述退煮漂废水处理系统、染色及印花废水处理系统均通过输送装置与二级生化废水回用处理系统连接。

  进一步,所述的退煮漂废水处理系统包括调节池、混凝反应池、沉淀池、Fenton试剂氧化池、调节池、水解酸化池和生物接触氧化池并通过输送装置依次连接;所述染色及印花废水处理系统包括调节池、混凝反应池、沉淀池、水解酸化池、生物接触氧化池和二次混凝反应池并通过输送装置依次连接。

  进一步,所述二级生化废水回用处理系统,该二级生化废水回用处理系统包括调节池、砂滤池、碳滤池、保安过滤器、超滤系统和反渗透系统;

  所述调节池、砂滤池、碳滤池、保安过滤器、超滤系统和反渗透系统依次通过泵或高压泵连接。

  进一步,所述砂滤池为石英砂过滤池并且内部设置有石英砂过滤器;所述碳滤池为活性碳过滤池并且内部放置8-16目的活性碳;所述保安过滤器内安装有若干根孔径的小于10μm滤芯。

  进一步,所述超滤系统包括AQUCELL中空纤维AQU200型超滤膜,所述超滤膜设置有只有水分子、离子依靠自身水压通过而其它杂质被截留在膜管内侧的孔径小于0.01μm的膜孔,所述超滤系统还包括原水进口和粒径超过滤膜孔径几十甚至几百倍的泥沙、细菌、交胶体、铁锈、大分子有机物均被截留后随浓缩水一起排出的浓缩水排出口。

  进一步,所述反渗透系统包括四支并联安装的芳香族聚酰胺复合材料膜,所述芳香族聚酰胺复合材料膜包括中心管、芳香族聚酰胺膜、多孔支撑层和进料液隔网并由内向外依次贴附排列后螺旋卷装成筒状。

本发明由于采用退煮漂废水与染色、印花废水分流处理,特别是退煮漂废水经过经“混凝沉淀—Fenton试剂氧化”工艺处理之后,CODCrBOD5、色度、SS均达到较高的处理效果,之后与厂内的其它轻污染废水混合后再经“水解酸化+生物接触氧化”进行生化处理,在生物接触氧化法的停留时间会大幅下降,使得曝气充氧历时大大减少,从而大幅度降低了电费。而针对染色、印花废水的处理也因为选择了适宜的混凝药剂,提高了一次混凝的处理效果,使得二级生化处理生物接触氧化的停留时间得到了下降,从而降低了电费。回用水的综合处理成本约为2.2/m3,与本发明当前自来水价格达3.5/m3以上相比较,具有较好的经济效益。同时,由于该组合处理工艺出水水质还优于一般的自来水,这对于水资源紧缺、国家对本发明用水严格总量控制的形势下,具有非常广阔的应用前景。


  本发明中回用水处理组合工艺中的核心单元为反渗透系统,在处理印染厂二级生化出水时,控制反渗透系统进水流量为35L/min,反渗透系统最佳运行工况为:操作压力为1.2MPa;浓水循环流量为5L/min;反渗透系统回 收率约为80%

  印染行业废水处理将退煮漂废水、染色及印花废水首先分流处理,其中退煮漂废水经处理后再与生活污水及其它轻污染废水混合进行深度处理。印染厂生化出水经“预处理+超滤+反渗透”回用水处理组合工艺处理后,出水水质可以达到回用水质标准要求,可回用于生产。该回用水处理组合工艺中的核心单元为反渗透系统,在处理印染厂二级生化出水时,控制反渗透系统进水流量为35L/min,反渗透系统最佳运行工况为:操作压力为1.2MPa;浓水循环流量为5L/min;反渗透系统回收率约为80%

  退煮漂废水经混凝沉淀实验后,适宜的混凝剂为聚合硅酸硫酸铝(PASS),最佳混凝条件为:反应pH值为45;PASS投加量为3g/L

  Fenton试剂氧化最佳氧化工艺条件为:反应时间为1.5h;pH值为35;H202投加量为0.2mol/L;n(H2O2)n(Fe2+)值为1.5

  废水经过“混凝沉淀—Fenton试剂氧化”工艺全流程处理后,CODCrBOD5、色度、SS均达到较高的处理效果,CODCr去除率达93.55%BOD5去除率达89.77%、色度去除率达85.71%SS去除率达95.9%

  退煮漂废水先分流经“混凝沉淀—Fenton试剂氧化”工艺处理之后,与厂内的其它轻污染废水混合后再经“水解酸化+生物接触氧化”二级生化污水处理系统处理后,出水各项指标均能达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)中排放限值的要求。

  染色废水预处理时,通过混凝实验确定PAFC对染色废水中污染物的去除效果优于PFSPAC,并得出PAFC对废水中CODCr的去除率达到40%左右,对色度的去除率达到65%

  通过控制水解酸化池水力停留时间对废水可生化性的影响试验,得出水解酸化池最佳的水力停留时间为8小时左右。

  混凝+水解酸化+生物接触氧化工艺联合运行过程中,水解酸化池对CODCr去除率为30%左右,色度去除率可达60%;接触氧化生化池对CODCr去除率达70%,对色度的去除率也在50%左右。

  混凝+水解酸化+生物接触氧化工艺后二次混凝沉淀实验,确定PAFC在 投加量为60mg/L时,对生化出水中CODCr、色度去除率均达到50%,最终保证印染废水各项指标均达到《纺织染整工业污染物排放标准》(GB4287-2012)一级排放标准的要求。

  当然,实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

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