一種用於印染廢水生化尾水深度處理的混凝沉澱方法
2023-05-23 14:13:46
一種用於印染廢水生化尾水深度處理的混凝沉澱方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於印染廢水生化尾水深度處理的混凝沉澱方法，屬於印染廢水深度處理領域。其步驟為：1）經過生化處理之後的印染廢水進行混凝沉澱，控制回流泵開啟，通過回流管道將混凝沉澱後的汙泥回流至第一混合區、第二混合區；2）在第一混合區投加聚合氯化鋁混凝劑；3）在第二混合區投加聚丙烯醯胺助凝劑；4）上述步驟3）所得的廢水通過第二混合區與均勻布水區之間的第一布水孔進入均勻布水區，均勻布水區通過均勻布水區與沉澱區之間的第二布水孔進入沉澱區，沉澱區的上清液通過集水區收集，最終排放。使用該方法，混凝劑用量降低15%以上，運行成本節約40%以上，汙泥產生量減少20％以上。
【專利說明】一種用於印染廢水生化尾水深度處理的混凝沉澱方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於印染廢水深度處理領域，更具體地說，涉及一種用於印染廢水深度處理的混凝沉澱方法。
技術背景 [0002]紡織印染行業是我國的傳統支柱產業之一。我國印染布年產量已達到251億米，佔世界總量的30%以上。同時，印染行業也是重汙染行業之一，印染廢水的排放總量分別排名全國工業部門廢水排放量的第2位和汙染物排放量的第4位。印染廢水主要來源於印染加工過程中的預處理、染色、印花、整理等工序。預處理工序退漿、煮煉、漂白和絲光排出的廢水被統稱漂煉廢水；染色、印花、整理工序分別排出染色廢水、印花廢水和整理廢水，以上廢水的混合廢水稱之為印染廢水。印染廢水排放量大，約為其用水量的70%~90% ;組成成分複雜，廢水中含有大量的鹼類物質，PH值高；含有大量殘餘染料和助劑，色度深；懸浮物多，且含有微量的有毒物質。印染廢水中的汙染物隨印染加工過程中使用的染料和助劑的差異而各不相同。印染生產過程中，由於織物的種類，加工的花色品種受原料、季節、市場需求的影響而經常變化，因而加工工藝、使用的染料和助劑也相應地改變，使得印染廢水的出水水質變化較大。印染生產過程雖然是連續的，但廢水的排放卻往往是間歇的。因此，印染廢水具有「高濃度、高色度、高PH值、難降解和多變化」五大特徵。
[0003]經過生化處理後的印染廢水水質特徵:COD 96~120mg/L，色度80-100倍，TP0.8-1.5mg/L，B/C 0.10-0.21，pH 7.5-8.0，水溫25_30°C，出水水質不能達到《太湖地區城鎮汙水處理廠及重點工業行業主要水汙染物排放限值》(DB32/1072-2007)排放標準要求(COD ( 60mg/L，色度≤40倍，TP ( 0.5mg/L),因此需要進行深度處理。
[0004]目前深度處理工藝有生物技術、氧化技術、膜分離技術、混凝沉澱技術。
[0005]生物技術:主要以曝氣生物濾池(BAF)為主，通過在生物反應器內裝填高比表面積的顆粒填料，提供生物膜附著的載體。由於填料的機械截留作用以及濾池表面的微生物和代謝中產生的粘性物質形成的吸附作用，使得出水COD和SS降低。由於經過生化處理後廢水中多以難降解有機物為主，B/C僅為0.10-0.21，造成該工藝應用於印染廢水生化出水處理效果差，投資大，操作管理複雜，運行成本高，尤其是C0D、色度不能穩定達標。
[0006]氧化技術:主要以臭氧氧化工藝為主，通過臭氧氧化生化出水中難降解有機物和色度。運行結果表明臭氧氧化法對多數染料能獲得良好的脫色效果，但耗電多，運行成本高，大規模推廣應用有一定困難。
[0007]膜分離技術:主要以超濾(UF)和反滲透(RO)為主，通過膜截留有機物、色度。運行結果表明超濾(UF)單獨處理印染廢水二級出水，出水可回用於要求較低的漂洗、水洗工序，反滲透(RO)處理後出水能夠滿足回用任何工序，但投資高、運行成本高，操作管理髮雜，同時有二次汙染。 [0008]混凝沉澱技術:主要通過投加一定量混凝劑，去除出水中有機物和色度，同時去除部分總磷。常規混凝沉澱工藝處理效果穩定，管理方便，投藥量適中，運行成本適中。但是運行過程中絮體小，混凝劑有效利用率不高。具體地，現有的混凝沉澱技術存在的問題如下:
(I)目前生化尾水混凝沉澱工藝中普遍投加量大，採用石灰和聚合氯化鋁作為混凝劑，因為出水濃度僅為 COD 96~120mg/L，色度 80-100 倍，TP 0.8-1.5mg/L, B/C 0.10-0.21。同時由於生化出水pH 7.5-8.0,水溫25-30°C，往往造成混凝劑投加量大，汙泥產生量大，增加運行成本，混凝效率低。此外，工藝操作管理管理難度大。實踐表明，無機聚合混凝劑在混凝沉澱池內並未得到完全的有效利用，因此如何能夠利用有效的混凝劑用量，將汙水處理設備的沉澱效率提高到最大，降低混凝沉澱工藝的運行成本，是亟待解決的關鍵問題。(2)現有混凝沉澱工藝對尾水水質水量適應性差，難以穩定達到《太湖地區城鎮汙水處理廠及重點工業行業主要水汙染物排放限值》(DB32/1072-2007)的排放標準。目前達標率僅為50%-70%左右，無法實現100%達標。
【發明內容】
[0009]1、本發明要解決的技術問題 針對印染廢水生化出水處理中混凝沉澱工藝混凝劑使用量大，混凝沉澱效率低以及混凝劑有效利用率低等關鍵問題，本發明提供了一種用於印染廢水生化尾水深度處理的混凝沉澱方法，使用該方法，混凝劑用量降低15%以上，運行成本節約40%以上，汙泥產生量減少20%以上，COD和色度去除率分別提高7%和20%以上，出水指標達到排放標準。
[0010]2、技術方案
本發明的目的通過以下技術方案實現。
[0011]一種用於印染廢水生化尾水深度處理的混凝沉澱方法，其步驟為:
1)經過生化處理之後的印染廢水的各項指標為:C0D96~120mg/L，色度80-100倍，TP
0.8-0.9mg/L, B/C 0.10-0.21，pH 7.5-8.0，水溫25_30°C，該印染廢水進入混凝沉澱池後，經與混凝劑及汙泥完全混合，然後進行混凝沉澱，控制回流泵開啟，通過回流管道將混凝沉澱後的汙泥回流至第一混合區、第二混合區，通過流量計和回流閥門控制汙泥回流總流量為進水流量的60-80%，其中第一混合區和第二混合區回流比例為1.5-9:1 ;
2)在第一混合區投加60-80mg/L的聚合氯化鋁混凝劑，該混凝劑和回流的混凝汙泥通過第一攪拌機進行攪拌混合，攪拌速度為500-550r/min,攪拌時間為20_30min ；
3)經步驟2)處理後的混合物通過導流管進入第二混合區，在第二混合區投加
0.5-1.0mg/L的聚丙烯醯胺助凝劑，該助凝劑和回流的混凝汙泥通過第二攪拌機進行攪拌混合，攪拌速度為100-110r/min,攪拌時間為60_70min ；
4)上述步驟3)所得的廢水通過第二混合區與均勻布水區之間的第一布水孔進入均勻布水區，均勻布水區通過均勻布水區與沉澱區之間的第二布水孔進入沉澱區，沉澱區的上清液通過集水區收集，最終排放。
[0012]優選地，所述步驟I)中，經過生化處理之後的印染廢水濃度越高，第一混合區和第二混合區回流汙泥的比例值越大，反之也成立。
[0013]3、有益效果
相比於現有技術，本發明的優點在於:
(I)現有混凝沉澱工藝大多數沒有回流設施，即使有回流設施，並沒有明確根據混凝的特點進行功能區分和回流流量及回流比例的優化，造成常規混凝沉澱工藝混凝劑使用量大，混凝沉澱效率低以及混凝劑有效利用率低等瓶頸問題，本發明將混凝工段分為第一混合區、第二混合區、均勻布水區，將沉澱工段分為沉澱區、集水區，通過回流泵和回流管道上流量計將未使用完全的混凝劑進行合理分配到第一混合區和第二混合區，當水質濃度高時，採取大回流並增加第一混合區的回流量，強化凝聚作用，讓膠體脫穩，利用汙泥中混凝齊?，充分發揮混凝劑混凝效果，減少混凝劑用量，節約運行成本；
(2)本發明採用第一混合區、第二混合區、均勻布水區、沉澱區、集水區的設計，不僅形成混凝和沉澱的區分，更進一步區分了混凝工段中的凝聚和絮凝兩個過程，合理的空間分布，再通過準確計量的回流裝置控制回流量及凝聚和絮凝兩過程的回流比例，根據水質特性充分發揮混凝劑與廢水中汙染物的混合和接觸，使得處理更加有的放矢，進而高效的處理廢水中汙染物；
(3)本發明的技術方案當廢水濃度為高值時，選擇第一混合區和第二混合區回流汙泥的比例大值，反之也成立，這樣科學優化，增強了混凝沉澱的處理效果，達到降低混凝劑使用量、提高混凝沉澱效率的目的。混凝劑用量降低15%以上，運行成本節約40%以上，汙泥產生量減少20%以上，COD和色度去除率分別提高7%和15%以上；
(4)在生化處理後廢水B/C(0.10-0.21)低，COD (96~120mg/L)和色度(80-100倍)波動較高，pH 7.0-8.5，水溫25-30°C的情況下，能進一步去除廢水中C0D、色度、TP,保證出水水質達到《太湖地區城鎮汙水處理廠及重點工業行業主要水汙染物排放限值》(DB32/1072-2007)排放標準要求(COD ( 60mg/L，色度≤ 40 倍，TP ( 0.5mg/L)。本發明適用於印染廢水生化出水的深度處理，為印染廢水的達標和再生水回用奠定了一定的理論基礎和實踐經驗。同時，通過GC-MS檢測可知，經過高效混凝沉澱工藝出水以小分子物質為主，對受納水體的危害低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明所用的流程框圖；
圖2為本發明所用的系統的主視圖。
[0015]圖中:1、第一混合區；2、第二混合區；3、均勻布水區；4、沉澱區；5、集水區；6、回流泵；7、回流管道；8、流量計；9、閥門；10、第一攪拌機；11、第二攪拌機；12、導流管；13、第一布水孔；14、第二布水孔。
【具體實施方式】
[0016]下面結合實施例進一步介紹本發明的技術方案。
[0017]實施例1
結合圖1、圖2，某工廠印染廢水經過生化處理(厭氧水解+A/0工藝)的出水，水質指標如下:C0D 120mg/L，色度100倍，TP:0.9mg/L, pH 7.8，水溫25-30。。。混凝劑選用聚合氯化鋁(PAC)，用量為80mg/L，聚丙烯醯胺(PAM) 1.0 mg/L。
[0018]採用如圖1、圖2所示系統結構的混凝沉澱，混凝工段分為第一混合區1、第二混合區2、均勻布水區3，將沉澱工段分為沉澱區4、集水區5。汙泥區安裝回流泵6進行汙泥回流。通過流量計8和回流閥門9控制汙泥回流比為80%，第一混合區I和第二混合區2的回流比例為9:1。通過回流管道7將混凝沉澱後的汙泥回流至第一混合區1、第二混合區2。[0019]在第一混合區投加80mg/L的聚合氯化鋁(PAC)混凝劑和回流的混凝汙泥通過第一攪拌機10進行充分混合,攪拌速度為500r/min,攪拌時間為20min。然後通過導流管12進入第二混合區2，在第二混合區2投加1.0mg/L的聚丙烯醯胺(PAM)助凝劑和回流的混凝汙泥通過第二攪拌機11進行充分混合，攪拌速度為100r/min,攪拌時間為60min,混合後通過第一布水孔13進入均勻布水區3，均勻布水區3通過第二布水孔14進入沉澱區4。在沉澱區4的上清夜通過集水區5收集。經過處理之後出水水質COD:55.5 mg/L，色度35倍，TP:0.3mg/L。各指標的去除率為 COD:53.75%，色度 65.0%, TP:67%。[0020]實施例2
某工廠印染廢水經過生化處理(厭氧水解+接觸氧化工藝)的出水，水質指標如下:C0D96mg/L，色度80倍，TP:0.8 mg/L,pH 7.5，水溫25_30°C。採用如圖1和圖2所示系統結構的混凝沉澱，與實施例1的裝置結構相同。混凝劑選用聚合氯化鋁(PAC)，用量為60 mg/L,聚丙烯醯胺(PAM)0.5 mg/L。汙泥區安裝回流泵6進行汙泥回流，回流比為75%，第一混合區
I和第二混合區2回流比例為1.5:1。在第一混合區I投加60mg/L的聚合氯化鋁(PAC)混凝劑和回流的混凝汙泥通過第一攪拌機10進行充分混合，攪拌速度為550r/min，攪拌時間為30min，然後通過導流管12進入第二混合區2，在第二混合區2投加0.5mg/L的聚丙烯醯胺(PAM)助凝劑和回流的混凝汙泥並通過第二攪拌機11進行充分混合，攪拌速度為IlOr/min,攬拌時間為70min ；
混合後通過第一布水孔13進入均勻布水區3，均勻布水區3通過第二布水孔14進入沉澱區4。在沉澱區4的上清夜通過集水區5收集。經過處理之後出水水質COD:44.79 mg/L，色度 30 倍，TP:0.2 mg/L。各指標的去除率為 COD:53.75%，色度 62.5%，TP:75%。
[0021]實施例3
其它操作條件同實施實例I，但不使用回流，經過處理之後出水水質COD:68.5 mg/L,色度50倍，TP:0.4 mg/L。各指標的去除率為COD:42.9%，色度:50%，TP:56%。
[0022]實施例4
其它操作條件同實施實例1，不使用回流，將PAC混凝劑的使用量240 mg/L，經過處理之後出水水質COD:58.6 mg/L，色度40倍，TP:0.35mg/L。各指標的去除率為COD:51.16%，色度:60%，TP:61%。汙泥產生量比實例I增加30%。
[0023]實施例5
其它操作條件同實施實例1，回流比為80%。經過處理之後出水水質COD:51.8 mg/L,色度30倍，TP:0.25mg/L。各指標的去除率為COD:56.83%，色度70.0%, TP:72%。汙泥產生量比實例I增加10%。
[0024]實施例6
其它操作條件同實施實例1，第一混合區I和第二混合區2回流比例為2:1。經過處理之後出水水質COD:58.6 mg/L，色度40倍，TP:0.38mg/L。各指標的去除率為COD:51.16%，色度 60.0%, TP:58%。
【權利要求】
1.一種用於印染廢水生化尾水深度處理的混凝沉澱方法，其步驟為: 1)經過生化處理之後的印染廢水的各項指標為:COD96~120mg/L，色度80-100倍，TP0.8-0.9mg/L, B/C 0.10-0.21，pH 7.5-8.0，水溫25_30°C，該印染廢水進入混凝沉澱池後，經與混凝劑及汙泥完全混合，然後進行混凝沉澱，控制回流泵(6)開啟，通過回流管道(7)將混凝沉澱後的汙泥回流至第一混合區(I)、第二混合區(2)，通過流量計(8)和回流閥門(9)控制汙泥回流總流量為進水流量的60-80%，其中第一混合區(I)和第二混合區(2)回流比例為1.5-9:1 ； 2)在第一混合區(I)投加60-80mg/L的聚合氯化鋁混凝劑，該混凝劑和回流的混凝汙泥通過第一攪拌機(10)進行攪拌混合,攪拌速度為500-550r/min,攪拌時間為20_30min ； 3)經步驟2)處理後的混合物通過導流管(12)進入第二混合區(2)，在第二混合區(2)投加0.5-1.0mg/L的聚丙烯醯胺助凝劑，該助凝劑和回流的混凝汙泥通過第二攪拌機(11)進行攪拌混合，攪拌速度為100-110r/min,攪拌時間為60_70min ； 4)上述步驟3)所得的廢水通過第二混合區(2)與均勻布水區(3)之間的第一布水孔(13)進入均勻布水區(3)，均勻布水區(3)通過均勻布水區(3)與沉澱區(4)之間的第二布水孔(14)進入沉澱區(4)，沉澱區(4)的上清液通過集水區(5)收集，最終排放。
2.根據權利要求1所述的一種用於印染廢水生化尾水深度處理的混凝沉澱方法，其特徵在於，所述步驟I)中，經過生化處理之後的印染廢水濃度越高，第一混合區(I)和第二混合區(2)回流汙泥的比例值越大 ，反之也成立。
【文檔編號】C02F9/04GK103539292SQ201310575861
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】吳海鎖, 許明, 劉偉京, 喻學敏, 塗勇 申請人:江蘇省環境科學研究院