印染廢水回用技術剖析
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隨著經濟的發展,在城鎮水資源日益匱乏,環境保護及循環經濟的要求日益嚴格的形勢下,用水量大、廢水排放量大是困擾印染行業發展的兩大難題,一些地方的印染企業,因用水、排水的限制而不能滿負荷生產,開發新型
印染廢水處理、再生水回用技術成為日益迫切的需要,最近二、三年來,在廣東、江蘇、浙江的湖州、紹興等印染業發達地區,已有實際的工程應用。
一、項目概述
印染行業是傳統工業領域的廢水排放大戶,排放的廢水具有水量大、有機污染物濃度高、色度深、PH值高、水質變化大等特點,屬于難處理的工業廢水,廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質、無機鹽類等。近年來隨著化學纖維織物的發展和印染后整理技術的進步,使得PVA漿料、人造絲堿解物(鄰苯二甲酸類物質)、新型助劑等難以生化降解的有機物大量進入印染廢水,廢水的化學需氧量CODcr的濃度由原來的幾百mg/L上升到2000-3000mg/L,原有污水處理系統的CODcr去除率從70%左右下降到40%-50%左右,甚至更低,傳統的污水生物處理工藝已難以適應現在的印染行業的廢水,傳統的化學沉淀/氣浮工藝對這類印染廢水的CODcr去除率也僅有30%左右,難以達到排放要求,更不用說再生回用水質了。
中水回收設備處理印染工藝的四個工序都有廢水排放,預處理階段(包括燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光等工序)排出的退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水;染色工序排出的染色廢水;印花工序排出的印花廢水、皂液廢水;整理工序排出的整理廢水。印染廢水是上述各類廢水的混合廢水,或者除漂白廢水以外的綜合廢水。
印染廢水的水質隨著加工的纖維種類和加工工藝的不同而有差異,廢水中的污染物組分的差異也很大。一般的印染廢水的PH值為6-10,CODcr為400-1000mg/L,BOD5為100-400mg/L,SS為100-200mg/L,色度為100-400倍。但印染工藝及加工的纖維種類和加工工藝變化后,排放的廢水水質發生較大的變化,如廢水中含有滌綸仿真絲印染工序中產生的堿減量廢水時,其CODcr提高到2000-3000mg/L以上,BOD5提高到800mg/L以上,PH值達到11.5-12,傳統生化處理的處理效果大大降低。
印染工藝各工序排放的廢水情況如下:
退漿廢水
水量較小,但污染物濃度高,其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和各種助劑。廢水呈堿性,PH值12左右。
上漿以淀粉為主(如棉布)的退漿廢水,其CODcr、BOD5都很高,可生化性較好。
上漿以聚乙烯醇為主(如滌棉經紗)的退漿廢水,其CODcr高但BOD5低,可生化性較差。
煮煉廢水
水量大,污染物濃度高,其中含有纖維素、果酸、蠟質、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等,廢水呈強堿性,水溫高,褐色。
漂白廢水
水量大,但污染物濃度低,其中含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、硫代硫酸鈉等。
絲光廢水
含堿量高,NaOH的含量在3%-5%,多數的印染廠通過蒸發濃縮回收NaOH,所以絲光廢水一般很少排出,經過工藝的多次重復使用最終排出的廢水仍呈強堿性,CODcr、BOD5、SS均較高。
染色廢水
水量較大,水質隨所用染料的不同而不同,其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等,一般呈強堿性,色度很高,其CODcr高但BOD5低,可生化性較差。
印花廢水
水量較大,除印花過程的廢水外,還包括印花后的皂洗、水洗廢水,污染物濃度較高,其中含有漿料、染料、助劑等,其CODcr、BOD5都較高。
整理廢水
水量較小,其中含有纖維屑、樹脂、油劑、漿料等。
堿減量廢水
由滌綸仿真絲堿減量工序產生,主要含滌綸水解物對苯二甲酸、乙二醇等,其中對苯二甲酸含量極高,廢水的PH值高,一般大于12,有機物濃度高,其CODcr達到幾萬mg/L,且難以生化降解。
隨著科學技術的進步,尤其是膜技術的日益廣泛應用,為印染行業的技術革新帶來了新機遇,近幾年來,世界發達國家都開始采用膜技術處理紡織印染行業的廢水,取得了三方面的突破:一是廢水的再生回用,降低水的消耗量,減少廢水排放量,不僅節約水費,而且減少污水處理費、排污費;二是暖水回收,采用膜技術進行熱能交換,節約能源;三是染料回收,應用膜技術純化、濃縮、回收苛性鈉和靛青染料,降低成本,減少污染,實現清潔生產。
在水資源日益匱乏,環保要求日益嚴格的形勢下,應用膜技術實現廢水的再生回用,既節約了水資源,又提高了企業的經濟效益,對促進企業的可持續發展具有重要的現實意義。
二、傳統廢水處理工藝
印染行業作為工業廢水排放的大戶,環?!叭瑫r”要求,一般在建廠的同時建設污水處理站。
根據不同印染廢水特點,結合場地、投資的要求,傳統污水處理站的處理工藝一般有以下幾種處理工藝或變形工藝:
1.化學沉淀/氣浮→厭氧→缺氧→好氧→沉淀→排放
2.化學沉淀/氣浮→水解酸化→好氧→沉淀→排放
3.化學沉淀/氣浮→水解酸化→接觸氧化→排放
4.PH調整→鐵屑微電解→化學沉淀/氣浮→排放
由于印染廢水因加工纖維種類和加工工藝的變化而發生變化,目前大量企業的污水處理站的處理效果差,不僅達不到回用的要求,而且基本的達標排放也有很多企業達不到要求。
在此情況下,結合現有的污水處理站的處理設施,我們采用“MBR+RO”的雙膜技術,來改造、提升現有污水處理系統,實現部分污水(75%-85%左右)的再生回用,部分污水的達標排放。
三、MBR+RO雙膜技術
膜生物反應器(MBR)技術是在傳統的污水生物處理工藝基礎上,結合膜技術而發展起來的新型污水深度處理技術,通過浸沒在污水池內的膜組器與污水生物處理工藝的有機結合,一方面利用膜的截留、分離作用,提高生物處理工藝中生物相得濃度,實現SRT(污泥泥齡)與HRT(水力停留時間)的分別控制,來改變生物處理的反應速率,提高生物處理對有機物的去除效率;另一方面利用膜的高過濾精度,提高處理出水的水質。
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