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關于印染工業廢水處理與回用技術應用的簡析
發布時間：18-05-03 09:34:22
來源：先科凈水 瀏覽次數：
隨著人們生活水平的提高，人們對美的追求日益高漲，漂亮的衣飾逐漸被大家追捧。這就促進了我國印染工業的快速發展，我國的印染工業自20世紀90年代以來獲得迅猛發展，其用水量和排水量也大幅度增長。據不完全統計，我國印染廢水的排放量約為3×106～4×106 m3/d，約占整個工業廢水排放量的35％，但回用率卻不到10％。由于生產工藝落后，同發達相比，我國紡織印染業的單位耗水量是發達的1.5～2.0倍，單位排污總量是發達的1.2～1.8倍。紡織印染廢水因排放量大、色度深、難降解有機物含量高、含鹽量大、染料組分復雜且大多數以芳烴及雜環化合物為母體等特點而成為廢水治理行業的研究重點和難點。
隨著產品質量的日益提高，大多數工業染料趨向于抗光解、抗氧化、抗生物氧化，進一步加大了廢水處理及回用的難度。近年來隨著經濟的快速發展及人口的持續增長，實現人口、資源與環境的可持續發展是未來大勢所趨。目前國內外學者已對印染廢水的深度處理與回用技術進行了大量研究，如膜處理、氧化等技術的研究與應用大大提高了印染廢水的回用率。
我們聚丙烯酰胺生產企業的技術人員經過多年未印染企業提供廢水處理服務的經驗積累總結出，采用混凝氣浮＋水解酸化＋MBR＋保安過濾＋RO組合工藝對印染廢水進行深度處理及回用，即收集印染廢水后首先調節pH，隨后加藥氣浮，出水再次調節pH后進入水解酸化池，經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污染物，出水經保安過濾器和RO系統進一步深度處理后回用于生產，以替代企業現有的自來水樹脂軟化水處理系統，RO濃水經收集后達到的三級標準要求。
項目情況介紹
1.1 廢水特性
經過我們聚丙烯酰胺生產企業的技術人員的多年經驗表明，印染廢水所含污染物主要為有機物、色度、表面活性劑等，因此考慮將該廢水收集后調節pH并加藥氣浮，出水再次調節pH進入水解酸化池，提高廢水的可生化性，然后通過膜生物反應器的生物代謝作用去除有機物，出水經保安過濾器和RO系統進一步深度處理，以確保水質達到回用要求，RO系統設置為部分產水用于稀釋RO進水，RO系統濃水達標排放。COD采用重鉻酸鉀法測定；SS采用重量法測定；pH采用玻璃電極法測定；硬度采用分光光度法測定；電導率采用電導率儀法測定。
1.2 工藝特點
該組合工藝具有以下特點：（1）適合印染廢水的處理與回用；（2）系統運行效率高，鹽分和有機物去除率高；（3）MBR采用外壓式過濾，可及時進行在線或離線清洗；（4）RO系統采用短流程大流量設計，能有效抵抗污染，延長清洗時間；（5）系統流程短，占地面積小；（6）系統自動化程度高，操作簡單、管理方便。
主要處理構筑物和設備
（1）調節池。該池用于儲存印染廢水，為鋼砼結構，內襯FRP，有效停留時間為13.8 h。設液位控制器3套，設提升泵2臺，1用1備，通過液位控制器控制提升泵，高位啟動，低位停止，超低位報警。設水力攪拌系統1套，進行廢水的均質均量。
（2）氣浮池。由pH調節池、混合池、反應池、接觸池和分離池組成，廢水經加藥反應后在接觸池內與來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流出進入中和反應槽。該池采用鋼結構，內部FRP防腐，并包含3套加藥反應系統、1套溶氣系統、1臺刮渣機、1臺空壓機以及1套電控設備。有效停留時間為2.21 h。
（3）pH調節池。在該池內向廢水加入酸調節pH至適宜范圍，設藥劑投加裝置1套，pH控制器1套，用于自動控制定量加藥；另設1套機械攪拌設施，使加入的酸與廢水快速混合。該池為鋼砼結構，內襯FRP，有效停留時間為0.58 h。
（4）水解酸化池。該池采用鋼砼結構，有效停留時間為11.52h。池內設彈性立體填料，使生物附著于填料表面。內設有穿孔曝氣攪拌裝置，使污泥與廢水有效接觸，設潛水攪拌機1套。
（5）MBR系統。主要由膜組件、膜機架、膜出水泵、鼓風機、PLC自控系統以及相應清洗加藥系統組成。MBR膜組件材質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），膜機架為不銹鋼材質，24h連續運行。
（6）中間水箱。經前道處理后的廢水排放入中間水箱儲存，中間水箱設有1個 PE桶，設提升泵2臺，1用1備。
（7）保安過濾器。保安過濾器可去除濁度為1度以上的細小微粒，滿足后續工序對進水的要求；設有5 μm過濾器截留上述過濾器的穿透物，保護RO膜。
（8）RO系統。主要由RO膜元件、高壓泵、加藥系統、保安過濾器和PLC自控系統等組成。RO膜元件為聚酰胺抗污染反滲透膜，24 h連續運行，產水率為70%。
工程應用情況
該廢水處理及回用設備正式投入實際應用后，RO系統出水完全可以達到生產工藝用水的水質要求，可替代企業現有的自來水樹脂軟化水處理系統，RO系統產水率為70％，剩余的30％RO濃水達標排放，該企業每天可節省350 t新鮮自來水，節能減排效果明顯。
處理成本分析
該工程實際運行1.5 a，處理水量為500 t/d，處理成本主要為：電費1.16 元/t，藥劑費用0.45元/t，人工費0.8元/t。合計噸水處理成本為2.41元，與目前該企業自來水樹脂軟化水處理系統5.2元/m3的處理成本相比具有較大的經濟優勢，特別是隨著當地階梯水價政策的執行，深度處理回用水的價格優勢將更加明顯。
結論
（1）采用混凝氣浮＋水解酸化＋MBR＋保安過濾＋RO組合工藝對印染廢水進行深度處理及回用，RO系統出水可以達到生產工藝用水的水質要求，RO濃水經收集后達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）的三級標準。
（2）組合工藝對廢水中的污染物有很強的去除效果，產水率為70％，當進水COD為1 290～1 372 mg/L時，出水COD為6～9mg/L，對有機物的去除率達到99.3％～99.6％，進水電導率在4 132～4 386 μS/cm時，出水電導率在15～19μS/cm，脫鹽率為99.5％～99.6％。經過我們聚丙烯酰胺生產企業的技術人員的核算，采用此處理系統處理印染工業廢水在不考慮設備折舊的情況下，日常運行成本為2.41元/t，從而實現印染企業運營成本的降低。
隨著產品質量的日益提高，大多數工業染料趨向于抗光解、抗氧化、抗生物氧化，進一步加大了廢水處理及回用的難度。近年來隨著經濟的快速發展及人口的持續增長，實現人口、資源與環境的可持續發展是未來大勢所趨。目前國內外學者已對印染廢水的深度處理與回用技術進行了大量研究，如膜處理、氧化等技術的研究與應用大大提高了印染廢水的回用率。
我們聚丙烯酰胺生產企業的技術人員經過多年未印染企業提供廢水處理服務的經驗積累總結出，采用混凝氣浮＋水解酸化＋MBR＋保安過濾＋RO組合工藝對印染廢水進行深度處理及回用，即收集印染廢水后首先調節pH，隨后加藥氣浮，出水再次調節pH后進入水解酸化池，經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污染物，出水經保安過濾器和RO系統進一步深度處理后回用于生產，以替代企業現有的自來水樹脂軟化水處理系統，RO濃水經收集后達到的三級標準要求。
項目情況介紹
1.1 廢水特性
經過我們聚丙烯酰胺生產企業的技術人員的多年經驗表明，印染廢水所含污染物主要為有機物、色度、表面活性劑等，因此考慮將該廢水收集后調節pH并加藥氣浮，出水再次調節pH進入水解酸化池，提高廢水的可生化性，然后通過膜生物反應器的生物代謝作用去除有機物，出水經保安過濾器和RO系統進一步深度處理，以確保水質達到回用要求，RO系統設置為部分產水用于稀釋RO進水，RO系統濃水達標排放。COD采用重鉻酸鉀法測定；SS采用重量法測定；pH采用玻璃電極法測定；硬度采用分光光度法測定；電導率采用電導率儀法測定。
1.2 工藝特點
該組合工藝具有以下特點：（1）適合印染廢水的處理與回用；（2）系統運行效率高，鹽分和有機物去除率高；（3）MBR采用外壓式過濾，可及時進行在線或離線清洗；（4）RO系統采用短流程大流量設計，能有效抵抗污染，延長清洗時間；（5）系統流程短，占地面積小；（6）系統自動化程度高，操作簡單、管理方便。
主要處理構筑物和設備
（1）調節池。該池用于儲存印染廢水，為鋼砼結構，內襯FRP，有效停留時間為13.8 h。設液位控制器3套，設提升泵2臺，1用1備，通過液位控制器控制提升泵，高位啟動，低位停止，超低位報警。設水力攪拌系統1套，進行廢水的均質均量。
（2）氣浮池。由pH調節池、混合池、反應池、接觸池和分離池組成，廢水經加藥反應后在接觸池內與來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流出進入中和反應槽。該池采用鋼結構，內部FRP防腐，并包含3套加藥反應系統、1套溶氣系統、1臺刮渣機、1臺空壓機以及1套電控設備。有效停留時間為2.21 h。
（3）pH調節池。在該池內向廢水加入酸調節pH至適宜范圍，設藥劑投加裝置1套，pH控制器1套，用于自動控制定量加藥；另設1套機械攪拌設施，使加入的酸與廢水快速混合。該池為鋼砼結構，內襯FRP，有效停留時間為0.58 h。
（4）水解酸化池。該池采用鋼砼結構，有效停留時間為11.52h。池內設彈性立體填料，使生物附著于填料表面。內設有穿孔曝氣攪拌裝置，使污泥與廢水有效接觸，設潛水攪拌機1套。
（5）MBR系統。主要由膜組件、膜機架、膜出水泵、鼓風機、PLC自控系統以及相應清洗加藥系統組成。MBR膜組件材質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），膜機架為不銹鋼材質，24h連續運行。
（6）中間水箱。經前道處理后的廢水排放入中間水箱儲存，中間水箱設有1個 PE桶，設提升泵2臺，1用1備。
（7）保安過濾器。保安過濾器可去除濁度為1度以上的細小微粒，滿足后續工序對進水的要求；設有5 μm過濾器截留上述過濾器的穿透物，保護RO膜。
（8）RO系統。主要由RO膜元件、高壓泵、加藥系統、保安過濾器和PLC自控系統等組成。RO膜元件為聚酰胺抗污染反滲透膜，24 h連續運行，產水率為70%。
工程應用情況
該廢水處理及回用設備正式投入實際應用后，RO系統出水完全可以達到生產工藝用水的水質要求，可替代企業現有的自來水樹脂軟化水處理系統，RO系統產水率為70％，剩余的30％RO濃水達標排放，該企業每天可節省350 t新鮮自來水，節能減排效果明顯。
處理成本分析
該工程實際運行1.5 a，處理水量為500 t/d，處理成本主要為：電費1.16 元/t，藥劑費用0.45元/t，人工費0.8元/t。合計噸水處理成本為2.41元，與目前該企業自來水樹脂軟化水處理系統5.2元/m3的處理成本相比具有較大的經濟優勢，特別是隨著當地階梯水價政策的執行，深度處理回用水的價格優勢將更加明顯。
結論
（1）采用混凝氣浮＋水解酸化＋MBR＋保安過濾＋RO組合工藝對印染廢水進行深度處理及回用，RO系統出水可以達到生產工藝用水的水質要求，RO濃水經收集后達到《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）的三級標準。
（2）組合工藝對廢水中的污染物有很強的去除效果，產水率為70％，當進水COD為1 290～1 372 mg/L時，出水COD為6～9mg/L，對有機物的去除率達到99.3％～99.6％，進水電導率在4 132～4 386 μS/cm時，出水電導率在15～19μS/cm，脫鹽率為99.5％～99.6％。經過我們聚丙烯酰胺生產企業的技術人員的核算，采用此處理系統處理印染工業廢水在不考慮設備折舊的情況下，日常運行成本為2.41元/t，從而實現印染企業運營成本的降低。