印染废水处理与回用工艺试验方案

1
  立项背景与意义
  
  1.1
  立项背景
  
  纺织工业是我国传统的支柱产业，包括纺织、印染、化纤、服装和纺织专用设备制造等5个部分。随着国民经济的快速发展，我国的印染业也进入了高速发展期，设备和技术水平明显提升，生产工艺和设备不断更新换代，印染企业尤其是民营印染企业发展十分迅速。但是，印染行业也是我国工业生产废水排污大户。据不完全统计，我国印染废水每天排放量为300～400万m3。印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性大、水质变化大、成分复杂等特点，属较难处理的工业废水之一。
  随着印染工艺和产品结构的改变，印染水质也发生了变化，废水的处理难度也随之加大。由于目前废水治理方法不当，印染企业产生的印染废水对环境造成了严重污染，同时随着国家发展循环经济的要求，企业应提高水的重复利用率，因此，生产废水稳定达标排放并经深度处理后回用于生产，是印染企业节能降耗，发展循环经济的重要措施，也是企业应当承担的社会责任。作为专业环保治理企业及环保设计人员只有不断创新、改进和提高废水治理工艺水平，开发适用的新工艺，才能适应市场的需要。因此，针对目前印染行业废水治理及回用，设计人员提出试验方案，拟研究印染行业废水治理及回用新工艺、开发新设备，解决印染企业生产废水的出路。
  1.2
  立项的重大意义
  
  正由于印染废水水量大，污染物浓度极高，处理难度大，环境污染严重，所以研发高效的印染废水处理与回用新工艺对社会、企业都具有重大意义。对社会而言，它可以极大缓解我国当前环境污染的严峻形势，节约水资源；对企业而言，可以提升企业社会形象，节约生产用水量，符合清洁生产和建设节约型社会的要求，并具有明显的经济效益；对环保企业而言，研究新工艺，新技术开发出新产品、，占领技术制高点，具有很好市场竞争力与市场前景。
  2
  印染废水特征与预期目标
  
  2.1
  印染废水总体特征
  
  印染废水的水质随加工的纤维种类和采用工艺以及使用的染料、助剂的不同而异，污染物组分差异很大。一般印染废水pH值为6～13，色度可高达1000倍，CODcr为400～4000mg/L，BOD5为100～1000mg/L。具有污染物浓度高、种类多、含有毒有害成分及色度高等特点。以处理难度为标准可分为：
  1、高浓度印染废水：机织布的退煮漂废水、牛仔线的浆染废水、印花废水、蜡染废水、碱减量废水和绣花废水等。
  2、中等浓度印染废水：毛织物染色、针织染色、丝绸染整、缝纫线染色及拉链染色等。
  3、低浓度印染废水：牛仔服饰洗漂废水。
  
  2.2
  预期目标
  
  印染废水因不同工艺和不同时间而变化，因此，我们应充分了解其生产工艺和废水水质，根据棉纺、毛纺、丝绸和麻纺等印染产品的生产工艺和水质特点，制定合适的废水处理工艺。
  新工艺按高浓度难处理印染废水的水质特征设计，回用水水质满足企业生产用水水质。对中、低浓度的印染废水，采用新工艺的简化工艺即可满足处理与回用的要求。
  通过试验研究各处理单元的效果、最佳组合方式与运行工况。对各处理单元进行优化设计，确定高效节能的印染废水处理与回用新工艺，开发匹配的处理设备，为新工艺的工程运用提供试验依据。
  3
  试验方案总体设计
  
  3.1
  设计规模
  
  本试验方案按Q =
  1.0 m3/h设计。
  3.2
  设计进水水质
  
  印染废水水质差别极大，根据广泛的水质调查，参照高浓度印染废水水质，拟定本试验方案的设计进水水质，见表4-1。
  

表4-1
  
  设计进水水质

序号	污染物名称	污染物浓度
1	色度	300～800倍
2	CODCr	600～1800 mg/L
3	BOD5	200～400 mg/L
4	SS	300～500 mg/L
5	pH	6～13
6	溶解性总固体	5000 mg/L

3.3
  设计出水水质
  
  纺织业对生产用水水质的要求远高于城市生活杂用水的水质要求，色度、浊度、硬度、铁盐及pH值等各项水质指标都必须严格控制；另外，产品质量越高对水质的要求也越高。由于现在国家没有统一的印染废水的回用水质标准，需根据各厂不同的生产要求确定回用水水质指标。
  根据印染企业生产用水水质调查，并参照《城市供水水质标准》（CJ/T206-2005），拟定本试验方案设计出水水质，见表4-2。
  

表4-2
  设计出水（回用）水质

  
  

序号	污染物名称	浓度	备   注
1	色度	≤15   倍
2	COD	≤10 mg/L	以CODMn计
3	浊度	≤1NTU
4	pH	6.5～7.5
5	总硬度	≤100 mg/L	以CaCO3计
6	铁	≤0.1 mg/L
7	锰	≤0.1 mg/L
8	氯化物	≤250 mg/L

  

3.4
  试验方案总体设计

本试验方案拟采用生化、物化组合工艺＋深度处理的方法。既保留了生物处理方法能稳定去除大量有机污染物和一定色度的的特点，又可以发挥物化方法去除色度和剩余有机污染物的能力。通过进一步的深度处理，对色度和溶解性的痕量物质均可达到良好的处理效果。

本试验工艺各处理单元功能分别为：

3.4.1预处理部分

格栅：拦截废水中的线条及杂物。

调节池：调节废水水量、水质以保持系统的稳定运行。同时根据需要加酸调节废水pH值。

说明：本试验方案的进水采用印染企业调节池中废水，故试验装置不含预处理单元。

3.4.2主体工艺部分

水解酸化：针对印染废水可生化性差的特点，通过时间控制将厌氧消化过程控制在第一、第二阶段，使复杂的大分子、不溶性有机物及难降解有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物和可生物降解的有机物质，形成有机酸、醇类、醛类等，提高废水的可生化性；并去除部分COD和色度。

催化预氧化絮凝：氧化法是一种优良的印染废水脱色方法，但如果氧化程度不足，染料分子的发色基团可能被破坏而脱色，但其中的COD浓度仍很高；若将染料分子充分氧化，能量、药剂量消耗可能会过大，成本太高。故本方案采用预氧化絮凝工艺，目的是通过氧化法将水溶性染料分子变为疏水性或使阳离子染料分子转变为中性、阴性分子，以利絮凝除去。经预氧化、混凝过滤单元，可以去除大部分COD、SS、色度，提高废水B/C比，改变污染物电化学性质。

高效曝气生物反应器：即利用固定化在填料上的生物膜降解废水中的有机物，它比国内通常采用的生物接触氧化工艺处理印染废水的处理效果更好。其优势主要表现在：（1）池容和占地面积少，可大大节省占地面积与土建费用；（2）出水水质好，为后继的深度处理提供良好的运行条件；（3）处理流程简单，不需设置二沉池；（4）可以间断运行，微生物不易流失，间断运行也能保持优势菌种，启动周期短；（5）基建费、运行费用低。经高效曝气生物反应器处理，出水水质优于国家一级排放标准。

中间水池：池中设反洗泵对高效曝气生物反应器进行反洗。

3.4.3深度处理部分

采用一体化中水回用设备，设备内集成以下处理单元：高级氧化→微絮凝过滤→活性炭过滤→反渗透。

3.4.4污泥处理部分

各单元的反洗水进入调节池，剩余污泥排入贮泥池，采用一体化浓缩脱水机处理。

说明：本试验方案暂未考虑污泥处理部分，故试验装置不含污泥处理单元。

4
  试验方案设计
  
  4.1
  工艺设计
  4.1.1水解酸化单元
  1座。最大水力停留时间t = 8 h，最大有效容积V =8 m3，规格：L×B×H = 1.5×1.5×4.5 m，填料高度为h＝3.5 m。池内装配半软性填料，以增加池中单位体积的微生物量，使池中大部分生物以膜的形式生长，提高系统抗冲击负荷能力。底部设污泥贮泥斗，剩余污泥定期重力排放。
  污水提升采用立式管道泵，共1台，规格：Q=1～2 m3/h，H=10 m。在水解酸化单元进水管设转子流量计与管道混合器，预留接口，必要时加酸以调节废水pH。
  4.1.2预氧化单元
  1座。水力停留时间可调t = 1～3 h，有效容积V =1～3 m3，规格：L×B×H = 1.0×1.0×3.5 m，池内装配扰流装置，改善水力传质条件。
  氧化剂初步定为Fenton试剂，设Fenton试剂计量投加装置1套。
  4.1.3
  絮凝、沉淀单元絮凝反应器
  在反应池进口通过加药泵分别投加絮凝剂与助凝剂，具体试剂通过试验确定。设溶药投药箱2个，单个有效容积为0.5 m3，PE材质；加药泵2台，规格：Q=0～100 L/h，H=10 m；加药泵出水管上设转子流量计。
  采用微涡流絮凝反应器，与斜管沉淀单元合建，尺寸：L×B×H = 1.0×0.3×1.0 m，分三格，有效水深H =
  0.8 m，T = 15 min。
  斜管沉淀单元
  1座，采用上向流斜管沉淀池。水力负荷1.0 m3/m2·h，尺寸：L×B×H = 1.0×1.0×3.5 m，斜管斜长1.0m，安装角度60°，有效水深
  H =3.3 m。沉淀池出水进入集水池。
  斜管沉淀池底部设污泥贮泥斗，贮泥斗内污泥重力排放。
  4.1.4集水箱
  1座，尺寸：L×B×H = 1.0×1.0
  ×1.25 m，有效水深H =1.0 m，有效容积V =
  1.0 m3。
  污水提升采用1台立式管道离心泵，水泵规格：Q=1～2 m3/h，H=12 m。
  4.1.5高效曝气生物反应器
  1座，钢制，设计产水量1.0 m3/h。
  设备直径为Φ=1.0 m，填料高度3.0 m，滤池总高度H＝6.0 m，空塔停留时间t＝2.4 h，采用球形轻质多孔生物陶粒滤料。
  高效曝气生物反应器进水管上设转子流量计，流量测量范围为0～2 m3/h；通过测定中间水池DO浓度，调节进气管上的调节阀，控制高效曝气生物滤池中的DO浓度；设备定期反洗。滤池出水进入中间水池。
  风机选型：选用1台空气压缩机，规格Q=0.5 m3/min，H=1.0 MPa，出风管上设流量计。
  4.1.6中间水箱
  1座，尺寸：L×B×H = 1.0×1.0×1.25 m，有效水深H =1.0 m，有效容积V =
  1.0 m3。池内设反洗泵1台，水泵规格：Q=10～15 m3/h，H =
  20 m。
  4.1.7一体化中水回用设备
  1套，设计产水量1.0 m3/h，设备集成了如下各反应单元：
  （a）高级氧化单元（拟采用紫外＋O3联用）
  （b）微絮凝过滤单元
  （b）活性炭过滤单元
  （d）反渗透单元
  4.1.8清水箱
  1座，尺寸：L×B×H = 1.0×1.0×1.25 m，有效水深H =
  1.0 m，有效容积V =
  1.0 m3。
  4.2
  试验计划
  1、按最初设定工艺流程运行，检测各处理单元的最佳运行工况和处理效果，研究药剂的最佳投加量，为工程应用提供试验基础。
  2、在第一阶段的基础上，针对不同废水，改变处理单元的组合方式，重复第一阶段的试验，得到不同原水水质条件下的优化工艺。
  3、完善并对各处理单元进行优化设计，获取最佳水力传质条件。
  4、整理试验成果，完成专利技术的申请与成果鉴定。
  4.3
  水质采样与分析方法
  根据试验需要确定水质采样频率与水质指标，所有水质分析均按国家标准方法进行，并作详细的试验记录。
  
  
  

说的不错  

估计你是没见识过~` 呵呵  

嗯 不错不错  手上刚好有一个印染的项目

不是吧  

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厉害了，学习了，很好的学习资料。