張慰
摘要:根據(jù)常州某針織印染廠印染廢水的水質(zhì)特征,采用生化-物化的預(yù)處理工藝后,利用混凝氣浮—膜分離的的深度處理工藝對(duì)針織印染廢水進(jìn)行處理,處理后出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了印染行業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn),回用于印染生產(chǎn)各工藝。運(yùn)行結(jié)果表明印染廢水回用工藝設(shè)計(jì)路線合理,處理工藝運(yùn)行穩(wěn)定,成本合理,操作管理方便。
關(guān)鍵詞:印染廢水;回用;工藝流程;膜分離
中圖分類號(hào):X505 文獻(xiàn)識(shí)別碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2016)010-000-02
印染廢水水質(zhì)復(fù)雜且排放量大[1],已經(jīng)成為我國(guó)重要的污染源,隨著水資源短缺的矛盾日益突出,對(duì)印染廢水處理后進(jìn)行回用的技術(shù)必會(huì)日益推廣。[2]目前印染廢水處理技術(shù)主要以物理法和化學(xué)法加生物法聯(lián)合處理技術(shù)為主[3]。
一、工程概況
常州某針織印染廠主要產(chǎn)品為針織產(chǎn)品,為了節(jié)能降耗,提高水資源的利用率,決定將車間生產(chǎn)產(chǎn)生的一部分印染污水進(jìn)行收集,經(jīng)一系列生化處理再經(jīng)過深度處理后回用于生產(chǎn)。于2013年建成一座中水回用處理站,處理能力3500m3/d,于2014年通過環(huán)保驗(yàn)收。廢水回用處理站處理的對(duì)象主要為公司車間生產(chǎn)排放的印染廢水,具有COD高、色度高、懸浮物高、鹽分、硬度高等特點(diǎn)[4],這些特點(diǎn)造成廢水回用于生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生一定的困難,使得染品上色困難或者出現(xiàn)色差現(xiàn)象。其廢水設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)參照針織印染類生產(chǎn)企業(yè)清濁分流后低污染廢水的水質(zhì),廢水處理后的水質(zhì)指標(biāo)參考《紡織染整工業(yè)廢水治理工程技術(shù)規(guī)范(HJ471-2009)》染色回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),如表1所示:
二、廢水處理工藝流程
1.工藝比選
對(duì)于針織印染廢水此類廢水的預(yù)處理工藝一般沒有爭(zhēng)議,均采用混凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化的預(yù)處理工藝,預(yù)處理后的廢水中主要包含部分溶解性有機(jī)物、部分懸浮物以及色度污染物,此類污染物很難用常規(guī)的物化或生化方式去除。目前國(guó)內(nèi)采用較多的是活性炭過濾吸附、樹脂吸附、膜分離等工藝。
(1)活性炭過濾吸附工藝
活性炭屬于多孔性吸附材料,其孔壁的總表面積一般高達(dá)500~1700m2/g[5],在水處理中通常是利用較大的比表面積,在過濾廢水中懸浮物的同時(shí)對(duì)廢水中污染物進(jìn)行吸附。來源廣泛、可以再生重復(fù)利用,使用時(shí)操作方便,廣泛應(yīng)用于廢水深度處理工藝中。
(2)樹脂吸附工藝
樹脂吸附工藝類似于活性炭吸附工藝,只是樹脂具有吸附容量高、耐酸堿腐蝕的特點(diǎn),并且具有選擇性[6]。工程實(shí)際中,由于廢水成分多種多樣,對(duì)樹脂的選型和適應(yīng)性要求很高,而且樹脂吸附的再生廢液處理困難,樹脂吸附工藝使用并不太多。
(3)膜分離工藝
膜分離工藝是利用半透膜對(duì)液體中成分進(jìn)行選擇性分離的技術(shù),過程簡(jiǎn)單、分離效率高,廣泛的應(yīng)用于純水處理以及污水處理中[6]。常用的膜分離技術(shù)有超濾、納濾、反滲透等。膜分離工藝具有操作簡(jiǎn)單、控制、維修方便等優(yōu)點(diǎn),但投資和運(yùn)行費(fèi)用稍高。
根據(jù)廢水的水質(zhì)特性和回用水水質(zhì)要求,結(jié)合企業(yè)的實(shí)際情況,確定采用膜分離工藝作為后續(xù)的深度處理工藝。
2.工藝流程
采用混凝氣浮工藝處理預(yù)處理出水,并采用過濾措施保證膜分離進(jìn)水的品質(zhì),保證回用水的品質(zhì),確?;赜糜谏a(chǎn)后不會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。
工藝流程如下圖:
3.工藝特點(diǎn)分析
(1)印染廢水具有溫度高的特點(diǎn),工藝流程中采用熱能回收系統(tǒng)在對(duì)廢水降溫的同時(shí),進(jìn)行熱交換回收熱能,是最直接有效的節(jié)能降耗措施。
(2)生化處理中采用泥膜共用的生物接觸氧化工藝,目的是為了增強(qiáng)生化系統(tǒng)內(nèi)消化細(xì)菌的活性和種群的數(shù)量,從而提高整個(gè)生化系統(tǒng)的效果。
(3)從源頭上做好回用深度處理系統(tǒng)的進(jìn)水質(zhì)量,減輕膜處理系統(tǒng)的壓力,有利于延長(zhǎng)膜的使用時(shí)間,保證回用水的水質(zhì)。
(4)系統(tǒng)內(nèi)的污泥盡可能通過系統(tǒng)本身減量消化,減少整個(gè)系統(tǒng)的剩余污泥量,降低處理成本。
(5)回用系統(tǒng)的濃排水(COD≤180mg/L)接管排放進(jìn)入城市污水管網(wǎng)規(guī)避了印染廢水回用過程中的鹽分積累問題。
三、主要構(gòu)筑物及設(shè)備
1.熱水池1座,有效容積420m3。配套機(jī)械格柵、熱水循環(huán)泵、冷卻塔、曝氣裝置各一套。
2.調(diào)節(jié)池1座,有效容積3200m3,配套機(jī)械格柵、提升泵各一套。
3.初沉池1座,外形尺寸φ14m×5m,配套加藥裝置2套,周邊刮泥機(jī)1套。
4.水解酸化池1座,有效容積3400m3,配套潛水?dāng)嚢铏C(jī)4臺(tái)、組合填料系統(tǒng)1套。
5.接觸氧化池1座,有效容積3900m3,配套鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)一套、組合填料系統(tǒng)1套。
6.二沉池1座,外形尺寸φ17m×4.5m,配套污泥回流系統(tǒng)一套,周邊刮泥機(jī)1套。
7.混凝氣浮池2臺(tái),外形尺寸8.5m×2.5m×2.5m,配套溶氣系統(tǒng)1套,加藥系統(tǒng)3套,刮渣系統(tǒng)1套。
8.深度處理回用系統(tǒng),包括多介質(zhì)過濾器4臺(tái)、活性炭過濾器4臺(tái)、超濾系統(tǒng)1套、反滲透系統(tǒng)1套。
四、運(yùn)行效果分析
廢水回用處理站自2014年3月開始調(diào)試至2014年9月正常運(yùn)行,出水穩(wěn)定。經(jīng)過常州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站連續(xù)一周的監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)運(yùn)行結(jié)果見表2。
運(yùn)行結(jié)果表明對(duì)于針織印染行業(yè)低污染廢水采用物化+生化的處理工藝進(jìn)行預(yù)處理之后,出水經(jīng)過混凝氣浮+膜分離的處理工藝進(jìn)行深度處理之后,出水各項(xiàng)指標(biāo)均已經(jīng)達(dá)到印染行業(yè)用水指標(biāo),可以用于各生產(chǎn)工序。
五、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)
印染廢水預(yù)處理以及回用工程設(shè)計(jì)處理能力3500m3/d,工程建設(shè)總投資680萬元,占地面積1300m2。廢水回用處理系統(tǒng)工程總電氣容量約為255kw,工程竣工后處理處理費(fèi)用約合3.73元/m3。對(duì)比目前印染行業(yè)廢水直接排放或間接排放單位排污費(fèi)用約4-5元/m3,利用本工藝處理并回用印染廢水,不但節(jié)約了廢水的排放費(fèi)用,而且減少了企業(yè)的用水成本。企業(yè)全年回用水量約66萬噸,削減COD達(dá)330噸。
六、結(jié)論
1.對(duì)于針織印染廢水,采用物化+生化預(yù)處理工藝,采用混凝氣浮+膜分離的處理工藝進(jìn)行處理,工藝可行,運(yùn)行效果穩(wěn)定,出水達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。
2.采用膜分離的處理工藝可以保證出水穩(wěn)定達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn),常規(guī)過濾工藝中不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的色度、硬度、電導(dǎo)率等問題,在膜分離的處理工藝中得到很好的解決,保證回用水用于生產(chǎn)不會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.膜分離的濃縮液直接接管排放,回避了行業(yè)常規(guī)回用技術(shù)中普遍存在的鹽分積累問題。采用此種工藝處理針織印染廢水綜合處理費(fèi)用較低,回用大部分廢水,節(jié)約水資源,大量削減了COD排放量。
參考文獻(xiàn):
[1]任松潔,叢緯,張國(guó)亮.印染工業(yè)廢水處理與回用技術(shù)的研究[J].水處理技術(shù),2009,35(8):14-18
[2]曾杭成,張國(guó)亮,孟琴等.超濾-反滲透雙膜技術(shù)深度處理印染廢水[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào),2008,2(8):1021-1025
[3]劉豪.印染廢水處理技術(shù)研究綜述[J].環(huán)??萍?,2014,20(2):44-48
[4]徐綺坤.印染紡織廢水深度處理研究[D].廣東廣州:華南理工大學(xué),2010.
[5]包金梅,凌琪,李瑞.活性炭的吸附機(jī)理及其在水處理方面的應(yīng)用[J].四川環(huán)境,2011,30(1):97-100
[6]鄒家慶.工業(yè)廢水處理技術(shù)[M].北京:化工工業(yè)出版社,2003.
作者簡(jiǎn)介:張 慰(1979-),男,碩士,工程師,注冊(cè)公用設(shè)備工程師,現(xiàn)從事污水處理設(shè)計(jì)工作,研究方向:工業(yè)水處理。