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關(guān)于印染工業(yè)廢水處理與回用技術(shù)應(yīng)用的簡(jiǎn)析
發(fā)布時(shí)間：18-05-03 09:34:22
來(lái)源：先科凈水 瀏覽次數(shù)：
隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)美的追求日益高漲，漂亮的衣飾逐漸被大家追捧。這就促進(jìn)了我國(guó)印染工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)的印染工業(yè)自20世紀(jì)90年代以來(lái)獲得迅猛發(fā)展，其用水量和排水量也大幅度增長(zhǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)印染廢水的排放量約為3×106～4×106 m3/d，約占整個(gè)工業(yè)廢水排放量的35％，但回用率卻不到10％。由于生產(chǎn)工藝落后，同發(fā)達(dá)相比，我國(guó)紡織印染業(yè)的單位耗水量是發(fā)達(dá)的1.5～2.0倍，單位排污總量是發(fā)達(dá)的1.2～1.8倍。紡織印染廢水因排放量大、色度深、難降解有機(jī)物含量高、含鹽量大、染料組分復(fù)雜且大多數(shù)以芳烴及雜環(huán)化合物為母體等特點(diǎn)而成為廢水治理行業(yè)的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。
隨著產(chǎn)品質(zhì)量的日益提高，大多數(shù)工業(yè)染料趨向于抗光解、抗氧化、抗生物氧化，進(jìn)一步加大了廢水處理及回用的難度。近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及人口的持續(xù)增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)人口、資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是未來(lái)大勢(shì)所趨。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)印染廢水的深度處理與回用技術(shù)進(jìn)行了大量研究，如膜處理、氧化等技術(shù)的研究與應(yīng)用大大提高了印染廢水的回用率。
我們聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年未印染企業(yè)提供廢水處理服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)積累總結(jié)出，采用混凝氣浮＋水解酸化＋MBR＋保安過(guò)濾＋RO組合工藝對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理及回用，即收集印染廢水后首先調(diào)節(jié)pH，隨后加藥氣浮，出水再次調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入水解酸化池，經(jīng)水解酸化工藝處理后的廢水可生化性大大提高，然后由MBR工藝去除廢水中的有機(jī)污染物，出水經(jīng)保安過(guò)濾器和RO系統(tǒng)進(jìn)一步深度處理后回用于生產(chǎn)，以替代企業(yè)現(xiàn)有的自來(lái)水樹脂軟化水處理系統(tǒng)，RO濃水經(jīng)收集后達(dá)到的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。
項(xiàng)目情況介紹
1.1 廢水特性
經(jīng)過(guò)我們聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員的多年經(jīng)驗(yàn)表明，印染廢水所含污染物主要為有機(jī)物、色度、表面活性劑等，因此考慮將該廢水收集后調(diào)節(jié)pH并加藥氣浮，出水再次調(diào)節(jié)pH進(jìn)入水解酸化池，提高廢水的可生化性，然后通過(guò)膜生物反應(yīng)器的生物代謝作用去除有機(jī)物，出水經(jīng)保安過(guò)濾器和RO系統(tǒng)進(jìn)一步深度處理，以確保水質(zhì)達(dá)到回用要求，RO系統(tǒng)設(shè)置為部分產(chǎn)水用于稀釋RO進(jìn)水，RO系統(tǒng)濃水達(dá)標(biāo)排放。COD采用重鉻酸鉀法測(cè)定；SS采用重量法測(cè)定；pH采用玻璃電極法測(cè)定；硬度采用分光光度法測(cè)定；電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率儀法測(cè)定。
1.2 工藝特點(diǎn)
該組合工藝具有以下特點(diǎn)：（1）適合印染廢水的處理與回用；（2）系統(tǒng)運(yùn)行效率高，鹽分和有機(jī)物去除率高；（3）MBR采用外壓式過(guò)濾，可及時(shí)進(jìn)行在線或離線清洗；（4）RO系統(tǒng)采用短流程大流量設(shè)計(jì)，能有效抵抗污染，延長(zhǎng)清洗時(shí)間；（5）系統(tǒng)流程短，占地面積小；（6）系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單、管理方便。
主要處理構(gòu)筑物和設(shè)備
（1）調(diào)節(jié)池。該池用于儲(chǔ)存印染廢水，為鋼砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯FRP，有效停留時(shí)間為13.8 h。設(shè)液位控制器3套，設(shè)提升泵2臺(tái)，1用1備，通過(guò)液位控制器控制提升泵，高位啟動(dòng)，低位停止，超低位報(bào)警。設(shè)水力攪拌系統(tǒng)1套，進(jìn)行廢水的均質(zhì)均量。
（2）氣浮池。由pH調(diào)節(jié)池、混合池、反應(yīng)池、接觸池和分離池組成，廢水經(jīng)加藥反應(yīng)后在接觸池內(nèi)與來(lái)自溶氣罐的溶氣水混合，析出的微小氣泡與廢水污染物接觸并附聚在一起，通過(guò)分離池使附聚體浮于水面并得以刮除，處理后的廢水從擋板下側(cè)流出進(jìn)入中和反應(yīng)槽。該池采用鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部FRP防腐，并包含3套加藥反應(yīng)系統(tǒng)、1套溶氣系統(tǒng)、1臺(tái)刮渣機(jī)、1臺(tái)空壓機(jī)以及1套電控設(shè)備。有效停留時(shí)間為2.21 h。
（3）pH調(diào)節(jié)池。在該池內(nèi)向廢水加入酸調(diào)節(jié)pH至適宜范圍，設(shè)藥劑投加裝置1套，pH控制器1套，用于自動(dòng)控制定量加藥；另設(shè)1套機(jī)械攪拌設(shè)施，使加入的酸與廢水快速混合。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯FRP，有效停留時(shí)間為0.58 h。
（4）水解酸化池。該池采用鋼砼結(jié)構(gòu)，有效停留時(shí)間為11.52h。池內(nèi)設(shè)彈性立體填料，使生物附著于填料表面。內(nèi)設(shè)有穿孔曝氣攪拌裝置，使污泥與廢水有效接觸，設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1套。
（5）MBR系統(tǒng)。主要由膜組件、膜機(jī)架、膜出水泵、鼓風(fēng)機(jī)、PLC自控系統(tǒng)以及相應(yīng)清洗加藥系統(tǒng)組成。MBR膜組件材質(zhì)為偏氟乙烯中空纖維膜，膜孔徑為0.25～0.35μm，膜通量為10 L/（m2·h），膜機(jī)架為不銹鋼材質(zhì)，24h連續(xù)運(yùn)行。
（6）中間水箱。經(jīng)前道處理后的廢水排放入中間水箱儲(chǔ)存，中間水箱設(shè)有1個(gè) PE桶，設(shè)提升泵2臺(tái)，1用1備。
（7）保安過(guò)濾器。保安過(guò)濾器可去除濁度為1度以上的細(xì)小微粒，滿足后續(xù)工序?qū)M(jìn)水的要求；設(shè)有5 μm過(guò)濾器截留上述過(guò)濾器的穿透物，保護(hù)RO膜。
（8）RO系統(tǒng)。主要由RO膜元件、高壓泵、加藥系統(tǒng)、保安過(guò)濾器和PLC自控系統(tǒng)等組成。RO膜元件為聚酰胺抗污染反滲透膜，24 h連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)水率為70%。
工程應(yīng)用情況
該廢水處理及回用設(shè)備正式投入實(shí)際應(yīng)用后，RO系統(tǒng)出水完全可以達(dá)到生產(chǎn)工藝用水的水質(zhì)要求，可替代企業(yè)現(xiàn)有的自來(lái)水樹脂軟化水處理系統(tǒng)，RO系統(tǒng)產(chǎn)水率為70％，剩余的30％RO濃水達(dá)標(biāo)排放，該企業(yè)每天可節(jié)省350 t新鮮自來(lái)水，節(jié)能減排效果明顯。
處理成本分析
該工程實(shí)際運(yùn)行1.5 a，處理水量為500 t/d，處理成本主要為：電費(fèi)1.16 元/t，藥劑費(fèi)用0.45元/t，人工費(fèi)0.8元/t。合計(jì)噸水處理成本為2.41元，與目前該企業(yè)自來(lái)水樹脂軟化水處理系統(tǒng)5.2元/m3的處理成本相比具有較大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，特別是隨著當(dāng)?shù)仉A梯水價(jià)政策的執(zhí)行，深度處理回用水的價(jià)格優(yōu)勢(shì)將更加明顯。
結(jié)論
（1）采用混凝氣浮＋水解酸化＋MBR＋保安過(guò)濾＋RO組合工藝對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理及回用，RO系統(tǒng)出水可以達(dá)到生產(chǎn)工藝用水的水質(zhì)要求，RO濃水經(jīng)收集后達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
（2）組合工藝對(duì)廢水中的污染物有很強(qiáng)的去除效果，產(chǎn)水率為70％，當(dāng)進(jìn)水COD為1 290～1 372 mg/L時(shí)，出水COD為6～9mg/L，對(duì)有機(jī)物的去除率達(dá)到99.3％～99.6％，進(jìn)水電導(dǎo)率在4 132～4 386 μS/cm時(shí)，出水電導(dǎo)率在15～19μS/cm，脫鹽率為99.5％～99.6％。經(jīng)過(guò)我們聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員的核算，采用此處理系統(tǒng)處理印染工業(yè)廢水在不考慮設(shè)備折舊的情況下，日常運(yùn)行成本為2.41元/t，從而實(shí)現(xiàn)印染企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本的降低。
隨著產(chǎn)品質(zhì)量的日益提高，大多數(shù)工業(yè)染料趨向于抗光解、抗氧化、抗生物氧化，進(jìn)一步加大了廢水處理及回用的難度。近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及人口的持續(xù)增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)人口、資源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展是未來(lái)大勢(shì)所趨。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)印染廢水的深度處理與回用技術(shù)進(jìn)行了大量研究，如膜處理、氧化等技術(shù)的研究與應(yīng)用大大提高了印染廢水的回用率。
我們聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年未印染企業(yè)提供廢水處理服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)積累總結(jié)出，采用混凝氣浮＋水解酸化＋MBR＋保安過(guò)濾＋RO組合工藝對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理及回用，即收集印染廢水后首先調(diào)節(jié)pH，隨后加藥氣浮，出水再次調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入水解酸化池，經(jīng)水解酸化工藝處理后的廢水可生化性大大提高，然后由MBR工藝去除廢水中的有機(jī)污染物，出水經(jīng)保安過(guò)濾器和RO系統(tǒng)進(jìn)一步深度處理后回用于生產(chǎn)，以替代企業(yè)現(xiàn)有的自來(lái)水樹脂軟化水處理系統(tǒng)，RO濃水經(jīng)收集后達(dá)到的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。
項(xiàng)目情況介紹
1.1 廢水特性
經(jīng)過(guò)我們聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員的多年經(jīng)驗(yàn)表明，印染廢水所含污染物主要為有機(jī)物、色度、表面活性劑等，因此考慮將該廢水收集后調(diào)節(jié)pH并加藥氣浮，出水再次調(diào)節(jié)pH進(jìn)入水解酸化池，提高廢水的可生化性，然后通過(guò)膜生物反應(yīng)器的生物代謝作用去除有機(jī)物，出水經(jīng)保安過(guò)濾器和RO系統(tǒng)進(jìn)一步深度處理，以確保水質(zhì)達(dá)到回用要求，RO系統(tǒng)設(shè)置為部分產(chǎn)水用于稀釋RO進(jìn)水，RO系統(tǒng)濃水達(dá)標(biāo)排放。COD采用重鉻酸鉀法測(cè)定；SS采用重量法測(cè)定；pH采用玻璃電極法測(cè)定；硬度采用分光光度法測(cè)定；電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率儀法測(cè)定。
1.2 工藝特點(diǎn)
該組合工藝具有以下特點(diǎn)：（1）適合印染廢水的處理與回用；（2）系統(tǒng)運(yùn)行效率高，鹽分和有機(jī)物去除率高；（3）MBR采用外壓式過(guò)濾，可及時(shí)進(jìn)行在線或離線清洗；（4）RO系統(tǒng)采用短流程大流量設(shè)計(jì)，能有效抵抗污染，延長(zhǎng)清洗時(shí)間；（5）系統(tǒng)流程短，占地面積小；（6）系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單、管理方便。
主要處理構(gòu)筑物和設(shè)備
（1）調(diào)節(jié)池。該池用于儲(chǔ)存印染廢水，為鋼砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯FRP，有效停留時(shí)間為13.8 h。設(shè)液位控制器3套，設(shè)提升泵2臺(tái)，1用1備，通過(guò)液位控制器控制提升泵，高位啟動(dòng)，低位停止，超低位報(bào)警。設(shè)水力攪拌系統(tǒng)1套，進(jìn)行廢水的均質(zhì)均量。
（2）氣浮池。由pH調(diào)節(jié)池、混合池、反應(yīng)池、接觸池和分離池組成，廢水經(jīng)加藥反應(yīng)后在接觸池內(nèi)與來(lái)自溶氣罐的溶氣水混合，析出的微小氣泡與廢水污染物接觸并附聚在一起，通過(guò)分離池使附聚體浮于水面并得以刮除，處理后的廢水從擋板下側(cè)流出進(jìn)入中和反應(yīng)槽。該池采用鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)部FRP防腐，并包含3套加藥反應(yīng)系統(tǒng)、1套溶氣系統(tǒng)、1臺(tái)刮渣機(jī)、1臺(tái)空壓機(jī)以及1套電控設(shè)備。有效停留時(shí)間為2.21 h。
（3）pH調(diào)節(jié)池。在該池內(nèi)向廢水加入酸調(diào)節(jié)pH至適宜范圍，設(shè)藥劑投加裝置1套，pH控制器1套，用于自動(dòng)控制定量加藥；另設(shè)1套機(jī)械攪拌設(shè)施，使加入的酸與廢水快速混合。該池為鋼砼結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯FRP，有效停留時(shí)間為0.58 h。
（4）水解酸化池。該池采用鋼砼結(jié)構(gòu)，有效停留時(shí)間為11.52h。池內(nèi)設(shè)彈性立體填料，使生物附著于填料表面。內(nèi)設(shè)有穿孔曝氣攪拌裝置，使污泥與廢水有效接觸，設(shè)潛水?dāng)嚢铏C(jī)1套。
（5）MBR系統(tǒng)。主要由膜組件、膜機(jī)架、膜出水泵、鼓風(fēng)機(jī)、PLC自控系統(tǒng)以及相應(yīng)清洗加藥系統(tǒng)組成。MBR膜組件材質(zhì)為偏氟乙烯中空纖維膜，膜孔徑為0.25～0.35μm，膜通量為10 L/（m2·h），膜機(jī)架為不銹鋼材質(zhì)，24h連續(xù)運(yùn)行。
（6）中間水箱。經(jīng)前道處理后的廢水排放入中間水箱儲(chǔ)存，中間水箱設(shè)有1個(gè) PE桶，設(shè)提升泵2臺(tái)，1用1備。
（7）保安過(guò)濾器。保安過(guò)濾器可去除濁度為1度以上的細(xì)小微粒，滿足后續(xù)工序?qū)M(jìn)水的要求；設(shè)有5 μm過(guò)濾器截留上述過(guò)濾器的穿透物，保護(hù)RO膜。
（8）RO系統(tǒng)。主要由RO膜元件、高壓泵、加藥系統(tǒng)、保安過(guò)濾器和PLC自控系統(tǒng)等組成。RO膜元件為聚酰胺抗污染反滲透膜，24 h連續(xù)運(yùn)行，產(chǎn)水率為70%。
工程應(yīng)用情況
該廢水處理及回用設(shè)備正式投入實(shí)際應(yīng)用后，RO系統(tǒng)出水完全可以達(dá)到生產(chǎn)工藝用水的水質(zhì)要求，可替代企業(yè)現(xiàn)有的自來(lái)水樹脂軟化水處理系統(tǒng)，RO系統(tǒng)產(chǎn)水率為70％，剩余的30％RO濃水達(dá)標(biāo)排放，該企業(yè)每天可節(jié)省350 t新鮮自來(lái)水，節(jié)能減排效果明顯。
處理成本分析
該工程實(shí)際運(yùn)行1.5 a，處理水量為500 t/d，處理成本主要為：電費(fèi)1.16 元/t，藥劑費(fèi)用0.45元/t，人工費(fèi)0.8元/t。合計(jì)噸水處理成本為2.41元，與目前該企業(yè)自來(lái)水樹脂軟化水處理系統(tǒng)5.2元/m3的處理成本相比具有較大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，特別是隨著當(dāng)?shù)仉A梯水價(jià)政策的執(zhí)行，深度處理回用水的價(jià)格優(yōu)勢(shì)將更加明顯。
結(jié)論
（1）采用混凝氣浮＋水解酸化＋MBR＋保安過(guò)濾＋RO組合工藝對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理及回用，RO系統(tǒng)出水可以達(dá)到生產(chǎn)工藝用水的水質(zhì)要求，RO濃水經(jīng)收集后達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
（2）組合工藝對(duì)廢水中的污染物有很強(qiáng)的去除效果，產(chǎn)水率為70％，當(dāng)進(jìn)水COD為1 290～1 372 mg/L時(shí)，出水COD為6～9mg/L，對(duì)有機(jī)物的去除率達(dá)到99.3％～99.6％，進(jìn)水電導(dǎo)率在4 132～4 386 μS/cm時(shí)，出水電導(dǎo)率在15～19μS/cm，脫鹽率為99.5％～99.6％。經(jīng)過(guò)我們聚丙烯酰胺生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員的核算，采用此處理系統(tǒng)處理印染工業(yè)廢水在不考慮設(shè)備折舊的情況下，日常運(yùn)行成本為2.41元/t，從而實(shí)現(xiàn)印染企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本的降低。