印染廢水深度治理工藝探討

印染廢水深度治理工藝探討

1高效節(jié)能廢水處理該公司是中國的大型制造公司之一。它擁有14條表面處理線，包括漂白、染色、打印和所有報銷線，年生產(chǎn)能力1.6m通過80%的出口，并向40多個國家和地區(qū)銷售。我公司同時也是一個排污大戶,每天產(chǎn)生廢水達(dá)10000～12000m3。由于PVA漿料、新型助劑等難生化降解有機物的大量應(yīng)用,使廢水的COD由1996年以前的1000mg/L左右,上升到2000mg/L,且BOD/COD的比值也降到0.2以下;活性染料、分散染料、還原染料、納夫妥染料和涂料的存在,使廢水色度深達(dá)500倍;生產(chǎn)過程中NaOH、表面活性劑的使用,使pH值>11,泡沫現(xiàn)象嚴(yán)重,影響環(huán)境衛(wèi)生及生物處理,導(dǎo)致原有的廢水治理系統(tǒng)不能實現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。隨著水資源的緊張和水費的上漲,以及環(huán)保意識的增強,對廢水進(jìn)行深度處理,重復(fù)利用水資源,已成為公司發(fā)展的一項重要課題。因此,公司技術(shù)開發(fā)中心在分析廢水來源、考察國內(nèi)外廢水治理工程、工藝中試和廢水回用生產(chǎn)等方面作了大量工作,探討摸索了滿足我公司廢水治理現(xiàn)狀的有特色的深度治理工藝。2廢水的來源、水質(zhì)和水量分析2.1增白、后整理、化料及其他廢水印染廢水中80%來源于前處理的退漿、煮練、漂白、絲光的水洗,染色后的皂洗、水洗,印花導(dǎo)帶的沖洗等,而增白、后整理、化料及其他廢水只占20%。2.2水質(zhì)水質(zhì)廢水隨纖維種類、染料和漿料的不同而變化很大。各排水單元的情況如下:2.2.1原料的可生化性水量較小,但污染物濃度高,其中含有漿料、纖維屑、堿和助劑等。pH值12左右,可生化性隨坯布漿料的不同而不同。淀粉漿可生化性好,PVA漿料則可生化性很差。所用堿劑來自絲光淡堿的濃縮液,退漿過程主要靠堿的作用使布面的漿料膨化,便于水洗去除。2.2.2控制要點,以推動堿減量水量大,污染物濃度高,其中有纖維素、果膠、蠟質(zhì)、堿和表面活性劑等。廢水呈強堿性,水溫高,可達(dá)70℃,色度深,呈褐色。煮練過程是靠充足的水洗將雜質(zhì)從布面上除去。2.2.3浪費水量大,污染物較輕,其中含有漂白劑,助劑等。漂白過程是靠充足的水洗除布面上殘余漂白劑、助劑等。2.2.4絲綢光廢水50g/L以上的淡堿進(jìn)行回收濃縮,重復(fù)利用,因此排放廢水水量少,但pH值一般大于12,BOD、COD和SS(懸浮固體)均較高。2.2.5表面活性劑水量較大,水質(zhì)隨染料的不同而不同,其中含有染料、漿料和表面活性劑等,一般呈堿性,色度可達(dá)1000倍以上,COD高,BOD低,可生化性差。染色過程也需要充足的水洗除布面上的浮色及助劑,以滿足色布的質(zhì)量要求。2.2.6涂料印花過程中bod對布面質(zhì)量的影響含有漿料、涂料和助劑等,其COD高,BOD低,可生化性較差,涂料印花過程需充足的水量將導(dǎo)帶上的浮色、漿料洗去,以免再沾到布面上,影響花布質(zhì)量。2.2.7收集廢水水量較小,其中含有樹脂、油脂、漿料及各類助劑等。有機硅類整理劑是不能生化降解的。3印染治理技術(shù)分析考察國內(nèi)外多家企業(yè)的印染廢水治理工程,其中國外有日本東海染工、韓國高洋市某印染廠;國內(nèi)有浙江、江蘇、安徽、河北、山東等印染企業(yè)的多種治理技術(shù)。通過考察,對混凝沉淀化法、砂濾、纖維球過濾、活性炭過濾等有了更深入的了解。經(jīng)綜合分析,在既考慮原有設(shè)施的充分利用,又不占用太多土地的前提下,確定如下工藝流程:3.1地基承載的化學(xué)法如前所述,隨著廢水中PVA漿料、新型助劑等難生化降解有機物的大量使用,BOD/COD的比值下降到0.2左右,廢水中的分散、還原、納夫妥、涂料等大多為疏水性染料,在水中以膠體狀態(tài)存在,宜用物化法加以除去。通過對混凝沉淀法與氣浮法的比較,認(rèn)為前者有以下優(yōu)點:(1)混凝沉淀法的去除率比氣浮法高。如以FeSO4作絮凝劑,投藥量500mg/L于相同廢水中,前者的去除率達(dá)45%,而后者不超過30%。(2)混凝沉淀法的能耗低。氣浮法因增加回流泵及空壓機等設(shè)備,電耗增加,且由于設(shè)備多而使運行管理復(fù)雜。目前從國外引進(jìn)的渦凹?xì)飧?由于存在參數(shù)資料少及氣泡體積大等缺點,處理印染廢水效果很差。(3)混凝沉淀法的缺點是占地面積大,污泥含水率高。但這對我公司來說,恰好可利用原有的調(diào)節(jié)池、水解酸化池、污泥池改造,使其充分發(fā)揮作用。3.2pva的生物處理經(jīng)混凝沉淀后的廢水仍含有PVA漿料、活性染料、助劑和其他染料,其可生化性仍較差,直接進(jìn)行好氧生化處理很困難,增加厭氧處理可使上述物質(zhì)分解成小分子可生化降解物質(zhì),提高后續(xù)處理的去除率。有資料報道,含PVA的印染廢水直接曝氣,PVA的去除率只有20%,而經(jīng)厭氧后再好氧處理,其去除率達(dá)70%?；钚匀玖辖?jīng)厭氧處理后的發(fā)色基團(tuán)被破壞,可生化性提高。選擇內(nèi)循環(huán)厭氧而非UASB(升流式厭氧反應(yīng)器)、AF(厭氧生物濾池)等工藝的優(yōu)點在于:(1)內(nèi)循環(huán)厭氧法是UASB和流化床的組合工藝,分內(nèi)外兩區(qū),內(nèi)區(qū)的污泥處于流化狀態(tài),污泥濃度高,傳質(zhì)速率快,抗沖擊負(fù)荷的能力強;外區(qū)是UASB,外區(qū)污泥回流內(nèi)區(qū),從而使SS、BOD、COD得到有效去除,COD的去除率可達(dá)35%以上,且BOD/COD的比值提高到0.4左右。(2)內(nèi)循環(huán)厭氧法不需復(fù)雜的布水系統(tǒng),減少設(shè)備投資,且不存在短流、堵塞現(xiàn)象。3.3對于印染廢水治理中的應(yīng)用好氧生物處理工藝仍是廢水處理領(lǐng)域的主要工藝,近年來開發(fā)利用了多種先進(jìn)的技術(shù)。英國環(huán)境協(xié)會工程公司對40多種常用工藝從應(yīng)用規(guī)模、負(fù)荷變化、性質(zhì)(污水質(zhì)量、污泥產(chǎn)量、能源消耗)、運行參數(shù)(污泥壽命、水力停留時間、活性污泥濃度)、控制方法、可能發(fā)生的問題等方面進(jìn)行評價,HCR工藝排在首位。此工藝正在被國內(nèi)外廣泛接受,我公司也將此工藝應(yīng)用于印染廢水治理中,效果很好。50天連續(xù)運行紀(jì)錄的平均數(shù)見表1。選擇HCR法與PACT(生物活性炭)法相結(jié)合的原因在于:(1)HCR技術(shù)融合了高速射流曝氣、物相強化傳遞、紊流剪切等技術(shù),具有深井曝氣和流化污泥床的特點。(2)HCR工藝具有占地少,基建費用低的特點,從而克服污水治理可用地面積少的不足。(3)空氣中氧的利用率高,容積負(fù)荷和污泥負(fù)荷高,抗沖擊負(fù)荷的能力強,操作簡便靈活,效果有保障。公司近幾年的生化處理系統(tǒng)遇到很多困難,既存在氧的利用率低、能耗高,又存在曝氣器易損壞,維修難度大的問題,還有填料上污泥濃度低、抗沖擊負(fù)荷能力差等不足。此工藝能很好地解決上述問題。(4)PACT法具有能提高難生物降解有機物的去除率,增強處理系統(tǒng)的脫色效果,減少污泥膨脹等特點,對廢水的回用及消除色度影響,十分關(guān)鍵。(5)兩種工藝在抑制泡沫的產(chǎn)生,改善污泥的沉淀性能方面都很突出,可解決泡沫對環(huán)境衛(wèi)生和污泥隨泡沫流失等問題。(6)剩余污泥回流厭氧池,進(jìn)行消化,減少污泥體積,同時粉狀炭的存在,提高了流化床的去除效果。3.4接觸氧化池主要是利用原有設(shè)施來處理經(jīng)HCR后的微污染廢水,并借助填料上的生物膜截留廢水中的活性炭,使出水指標(biāo)更低。3.5纖維球過濾具有過濾速度快,效果好,自動化程度高的優(yōu)點,進(jìn)一步處理廢水,使之能穩(wěn)定達(dá)到回用要求。4回用技術(shù)的討論4.1工藝試驗將模擬確定的工藝流程進(jìn)行中試試驗,運行效果穩(wěn)定,出水水質(zhì)好。工藝流程和運行數(shù)據(jù)平均值見表2。工藝流程:4.2回用水對前處理的影響為進(jìn)一步了解回用水水質(zhì)指標(biāo)及回用水對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,我們用模擬試驗的出水與自來水做對比,進(jìn)行退漿、煮練、漂白工藝的熱水洗,染色布的皂洗試驗。(1)純棉用35g/LNaOH,6g/LCx-820浸漬后汽蒸45min,分別用自來水與回用水熱水洗后,浸漬2.5g/LH2O2,6g/LGj101(pH值11),汽蒸45min,然后分別用自來水和回用水進(jìn)行熱水洗,最后用自來水冷水洗,烘干,在白度儀上測得白度值(見表3)。(2)滌棉用20g/LNaOH,6g/LCx-820浸漬后汽蒸45min,分別用自來水與回用水熱水洗后,浸漬2g/LH2O2,6g/LGj101(pH值11),汽蒸45min,然后分別用自來水和回用水進(jìn)行熱水洗,最后用自來水冷水洗,烘干,在白度儀上測得白度值(見表4)。從表3、4白度值看出,回用水對前處理的退漿、煮練、漂白工藝影響很小,能夠滿足生產(chǎn)要求。(3)用自來水和回用水分別對染色織物進(jìn)行皂洗,發(fā)現(xiàn)水洗后的布樣色光、深度一致,說明采用回用水皂洗是可行的。5膜法水處理5.1印染廢水經(jīng)上述深度處理后,70%可