一種印染廢水的回用處理方法
2023-04-29 01:41:01
專利名稱：一種印染廢水的回用處理方法
技術領域：
本發明涉及一種印染廢水回用處理方法，屬於環保技術領域。
背景技術：
印染廢水是我國主要的工業廢水之一，具有水量大、色度高、成分複雜等特點，對環境造成嚴重的汙染。按其來源分，印染廢水主要包括毛紡廠的染色、縮絨和洗毛過程中產生的以羊毛脂、酸性染料、助劑為主要汙染物的廢水，棉布印染廠在退漿、煮練、漂白、絲光、染色和印花過程中產生的以漿料、染料、助劑、纖維蠟質和果膠為汙染物的廢水，薴麻紡織印染廠脫膠、染色和整理過程中產生的以薴麻膠質以及染料和助劑為主要汙染物的廢水，絲絹紡織廠在繅絲、精練、染色以及整理過程中產生的以絲膠與染料、助劑為汙染物的廢水，針織廠在鹼縮、煮練、染色和後處理時產生的纖維蠟質和染料、助劑為汙染物的廢水。印染廢水成分複雜，色度在10(Γ500倍，化學需氧量(COD)根據廢水水質的不同從400mg/L 到2500mg/L不等，五日生化需氧量(BOD5)相對較小，可生化性(B0D5/C0D)差，懸浮物達到100 400mg/L,是較難處理的工業廢水之一。我國是印染紡織大國，印染行業作為汙水排放大戶，佔整個工業廢水排放量的35%。據不完全統計，我國每天排放的印染廢水量為3X IO6 4X 106m3，使全國各大江河流域受到了不同程度的汙染，因此印染工業廢水的綜合治理及回用問題已成為當務之急。目前，國內外印染廢水處理的單元操作按原理可分為物理處理法(包括稀釋法、自然沉降法、過濾法、吸附法及離心分離法等)、化學處理法(包括中和法、凝聚法、氧化法等)和生物處理法(活性汙泥法、噴淋濾池法、生物氧化法等)3大類。我國目前比較成熟的印染廢水處理、達標排放的工藝是生化和物化相結合的工藝，具體流程為印染廢水一調節池一中和池一厭氧水解酸化一活性汙泥處理一混凝沉澱一達標排放。排放標準一般為《紡織染整工業水汙染排放標準》(GB4287-92)的一級排放要求。現有印染廢水處理工藝一般採用的是綜合處理方式，即將各工藝段或不同車間所產生的廢水經收集後進入調節池，然後統一進行後續的綜合處理，這就使得廢水成份更加複雜，有可能導致各種預處理設施達不到預期效果，從而影響後續的深度處理過程。隨著水資源的緊缺，印染廢水處理回用顯得具有較高的經濟效益。因此，國內外均致力於印染廢水的回用的研究。現有的超濾膜和反滲透膜技術雖先進，但針對高汙染的工業廢水呈現處理難度增高，膜汙染和通量下降迅速，使用壽命短、成本高的缺點。所以有必要加強進超濾膜前的深度淨化處理工序，保障膜的通量和使用壽命，降低印染廢水回用的費用和回用系統的穩定性。
發明內容
針對現有印染廢水處理技術的不足、回用系統運行的成本高和不穩定，本發明提供印染廢水回用處理方法。通過該方法，能有效增加系統穩定性、操作簡單、成本低廉、能耗低且效率高，所再生的水可回用於印染。本發明分析印染廢水水質特徵，酸蠟和大提花車間排水呈酸鹼性，高鹽分、高濃度，處理後用於回用水系統則成本高，增加膜系統的不穩定。故單獨收集漂染工段汙水，由於鹽分低，水質穩定，增加活性炭吸附淨化和再生，可滿足回用水系統的水質要求，以及降低處理成本，增加超濾和反滲透系統的穩定性。本發明方法包括以下步驟
(1)酸蠟車間酸性廢水、大提花車間鹼性廢水和中水系統排水進入收集池中，加入廢酸調節pH=9-10，用絮凝劑混凝，再通過沉澱池分離，清液進入生化池處理，水力停留時間8h以上，曝氣溶解氧控制2mg/L以上，處理後的廢水達標排放；沉澱池和生化池產生的汙泥送至濃縮池濃縮後，加入陽離子聚丙烯醯胺溶液混凝，再送至微濾機中濃縮脫水，產生汙泥進板框壓濾機進一步脫水，微濾機和板框壓濾機產生廢水進入生化池處理；
(2)漂染車間廢水進入調節池均質後，加入絮凝劑混凝沉澱，上清液進入生化池處理，生化池包括水解酸化池和接觸氧化池，其中水解酸化池停時間8h以上，接觸氧化池停留時間24h以上，生化池出水再混凝沉澱；
(3)步驟(2)處理後的出水每噸投加Ikg粉末活性炭，攪拌O. 3h O. 8h，再經板框壓濾機過濾，濾液進中水系統處理，分離出活性炭重複使用，飽和後再生回用；
(4)中水系統依次包含保安過濾器、超濾膜、反滲透膜，步驟(3)中板框壓濾機分離出的濾液經中水系統處理產生濃水和中水，所得中水符合回用標準，所得濃水送至步驟(I)中所述收集池與酸蠟車間廢水和大提花車間廢水混合處理。上述步驟(3)中所述的對飽和的粉末活性炭的再生過程為對飽和的粉末活性炭加酸調節PH值至O. 5 2，脫掉酸液後，水洗，再送至真空加熱爐中並保持氮真空度O. 05 O. 08MPa，升溫至250 650°C，然後維持8 12h，然後打開真空閥放入氮氣或二氧化碳冷卻。作為一種更優選擇，上述再生過程中，還可以在保溫8 12h後，再向活性炭上噴入活性炭質量1% 5%的水蒸汽。本發明方法中，步驟(3)中板框壓濾機分離出濾液色度大於10倍時，需進行活性炭的再生。粉末活性炭處理過程作為超濾、反滲透產中水裝置前的預處理，能夠對步驟(2)物化出水進行脫色，並截留其中的懸浮物，為後續深度處理提供有力保障。處理後水質指標均值COD值小於60mg/L，色度小於10倍，濁度小於1. O。失活的活性炭經再生處理後，可達到《木質淨水用活性炭》(GB/T 13804.2-1999)二級品質量標準，亞甲藍吸附量大於105mg/g活性炭。再生成本低，再生效果好，再生次數多達30次。本發明的有益效果和優點在於
①將不同來源、不同工段的印染廢水進行分類，根據各類廢水的汙染特性採用不同的處理工藝進行處理，以提高各類印染廢水預處理效果，以實現整個處理工藝的最優化，從而達到汙染物削減量的最大化；
②本發明通過將粉末活性炭處理和超濾、反滲透工藝結合在一起，有效解決了印染廢水深度處理問題，水質中COD值、pH值、色度、SS、總硬度等指標均達到印染行業中水回用標準，而且由於活性炭再生方法，粉末活性炭可以再生30餘次，使得整體方法經濟，便於大規模推廣。
具體實施例方式以下為本發明的一個9000m3/d印染廢水分質處理及回用工程案例
某印染紡織汙水處理廠，包括一期汙水處理系統(5000m3/d)和二期中水回用處理系統(4000m3/d)。I大提花廢水及濃水處理系統
1500m3/d的酸蠟車間酸性廢水，大提花車間2500m3/d鹼性廢水，中水系統含膜濃水及衝洗水IOOOmVd,三股廢水泵至濃水收集池中攪拌混合。再加硫酸亞鐵I 3kg/t廢水，力口酸控制PH值10，形成氫氧化亞鐵沉澱，再加2g/t廢水的聚丙烯醯胺溶絮凝。經過沉澱池分離泥水，上清液流入生化池處理，停留時間8h，曝氣溶解氧控制2mg/L以上。經生化處理後汙染物大量去除，排水達到排放標準。所有的汙泥進濃縮池濃縮，再抽至加藥罐，加入陽離子聚丙烯醯胺5g/t待處理汙泥量，送至微濾機中濃縮脫水，汙泥再進板框壓濾機脫水，含水70%汙泥外運，脫水進入生化池處理。優化工藝為投加聚鐵絮凝劑進一步物化加藥水質穩定達標。2漂染車間廢水處理系統
水量較大的漂染車間生產廢水4000m3/d收集進入調節池，投加硫酸亞鐵I 2kg/噸廢水，控制pH值9 10，通過硫酸亞鐵形成氫氧化亞鐵沉澱，完成混凝物化處理，同時每噸水加入含1. 5g聚丙烯醯胺助絮凝，在初沉池進行汙泥沉澱，上清液流至生化池。生化池包括水解酸化池和接觸氧化池。水解酸化池停留時間8h，內置生物帶和厭氧汙泥，接觸氧化池水力停留時間24h，生化池出水加入純鋁鹽絮凝劑O. 5kg/噸廢水進行混凝沉澱處理，可進一步降低出水中各類汙染物質濃度，為後續中水系統減輕負荷、增強系統穩定性。處理出水達到《紡織染整工業水汙染排放標準》(GB4287-92)表3中II級標準。3活性炭吸附處理系統
漂染車間廢水經過2所述的流程處理後，排水水質指標COD值100 180mg/L，SS 15 40mg/L,色度低於50倍。再按每噸水投加Ikg的粉末活性炭(粒度小於O. 175mm),攪拌
O.3h O. 8h，泵入板框壓濾機過濾，活性炭層能截留大部分懸浮物，板框過濾後濾液的COD值、色度、濁度都大大降低，板框分離的活性炭，可重複投加汙水中使用3次以上。當COD值的去除率小於60%或濾液色度大於10倍時，說明活性炭吸附量趨於飽和後，粉末活性炭用酸調節PH=O. 5 2，攪拌20 40分鐘，脫掉酸液後置於真空加熱裝置中，保持真空度O. 05MPa O. 08MPa,升溫至250 650°C後，再保持8 12h。下面是再生的一個具體工程實例。在IOm3耐腐蝕容器中，向It溼活性炭添加濃度36. 5wt%鹽酸20L，加入4t水，pH值在2，電機攪拌30min ;液態活性炭用泵送入過濾面積25平方米的不鏽鋼板框中，壓濾脫去酸性水，再補充5t水洗去酸；脫水呈酸性水加鹼中和後，進汙水處理站。將脫酸後溼活性炭置入真空加熱爐膛內，持續升溫並保持較低的真空度O. 05MPa，2. 5h後溫度升至600°C後，穩定溫度和壓力，保持8h。然後充氮氣冷卻至室溫。通過上述步驟得到的再生活性炭，淨化汙水和進行亞甲藍吸附指標檢驗。原水COD值295mg/L，濁度48. 5，顏色為淡黃色，新活性炭和再生活性炭投加量Ig每升水，對COD值的去除率都可達到75%以上，去除濁度達90%以上，出水均為無色。重複使用、重複再生30次後，吸附能力無衰退，對COD值的去除率都可達到75%以上。作為優化工藝，在保溫8h後，可增加水蒸氣活化工序，打開爐外供汽閥，通過放在活性炭層底層的穿孔管，噴入少量的水蒸氣，噴水量30kg，保持爐內正壓和高溫30min。然後充氮氣，維持正常壓力，冷卻至室溫。4中水處理系統
活性炭淨化後的廢水經過保安過濾器再進入超濾系統，進一步去除水中較大的懸浮物和膠體。超濾濃水和反洗水進入大提花及濃水處理系統。超濾膜採用聚醚碸材質，過濾壓力O.1 O. 15MPa,反洗頻率12 25min。回收率80% 90%。反滲透系統採用一級二段處理，驅動壓力1. 5MPa，水回收率65%。經過反滲透膜系統處理後的出水位中水，色度0，濁度小於O. 1NTU，C0D值小於20mg/L，電導率小於60us/cm，回水指標優於自來水的電導率和色度。5汙泥處理系統
所有系統產生的汙泥進入600方濃縮池靜置分離，濃縮含水率97. 59Γ99%，通過汙泥泵送至板框壓濾機壓濾，添加4kg/噸幹汙泥質量的PAM水溶液，壓濾壓力O. 7MPa。表I各系統進出水水質COD值效率
權利要求
1.一種印染廢水回用處理方法，其特徵在於下述步驟 (1)酸蠟車間酸性廢水、大提花車間鹼性廢水和中水系統排水進入收集池中，加入廢酸調節pH=9-10，用絮凝劑混凝，再通過沉澱池分離，清液進入生化池處理，水力停留時間8h以上，曝氣溶解氧控制2mg/L以上，處理後的廢水達標排放；沉澱池和生化池產生的汙泥送至濃縮池濃縮後，加入陽離子聚丙烯醯胺溶液混凝，再送至微濾機中濃縮脫水，產生汙泥進板框壓濾機進一步脫水，微濾機和板框壓濾機產生廢水進入生化池處理； (2)漂染車間廢水進入調節池均質後，加入絮凝劑混凝沉澱，上清液進入生化池處理，生化池包括水解酸化池和接觸氧化池，其中水解酸化池停時間8h以上，接觸氧化池停留時間24h以上，生化池出水再混凝沉澱； (3)步驟(2)處理後的出水每噸投加Ikg粉末活性炭，攪拌O. 3h O. 8h，再經板框壓濾機過濾，濾液進中水系統處理，分離出活性炭重複使用，飽和後再生回用； (4)中水系統依次包含保安過濾器、超濾膜、反滲透膜，步驟(3)中板框壓濾機分離出的濾液經中水系統處理產生濃水和中水，所得中水符合回用標準，所得濃水送至步驟(I)中所述收集池與酸蠟車間廢水和大提花車間廢水混合處理。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟(3)中板框壓濾機分離出濾液色度大於10倍時，進行活性炭的再生。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，步驟(3)中所述的對飽和的粉末活性炭的再生過程為對失活的粉末活性炭加酸調節PH值至O. 5 2，脫掉酸液後，水洗，再送至真空加熱爐中並保持真空度O. 05 O. 08Mpa，升溫至250 650°C，然後維持8 12h。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，再生過程中，在保溫8 12h後，再向活性炭上噴入活性炭質量1% 5%的水蒸汽。
全文摘要
本發明涉及一種印染廢水回用處理方法。對酸蠟、大提花車間廢水混合、中和、混凝處理，再生化處理達標排放。對漂染車間等廢水調節、混凝、水解酸化、接觸氧化、混凝加藥工序處理達到排放標準，深度處理採取活性炭吸附、再經超濾膜和反滲透膜生產中水。中水處理系統回用水回收率大於50%，水質指標優於自來水，對印染無影響。
文檔編號C02F103/30GK103011524SQ201210582339
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者許榕, 劉魯建, 董俊, 聶忠文, 劉松, 張芙蓉 申請人:湖北君集水處理有限公司