印染废水深度治理工艺探讨

印染废水深度治理工艺探讨

1高效节能废水处理该公司是中国的大型制造公司之一。它拥有14条表面处理线，包括漂白、染色、打印和所有报销线，年生产能力1.6m通过80%的出口，并向40多个国家和地区销售。我公司同时也是一个排污大户,每天产生废水达10000～12000m3。由于PVA浆料、新型助剂等难生化降解有机物的大量应用,使废水的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、还原染料、纳夫妥染料和涂料的存在,使废水色度深达500倍;生产过程中NaOH、表面活性剂的使用,使pH值>11,泡沫现象严重,影响环境卫生及生物处理,导致原有的废水治理系统不能实现稳定达标。随着水资源的紧张和水费的上涨,以及环保意识的增强,对废水进行深度处理,重复利用水资源,已成为公司发展的一项重要课题。因此,公司技术开发中心在分析废水来源、考察国内外废水治理工程、工艺中试和废水回用生产等方面作了大量工作,探讨摸索了满足我公司废水治理现状的有特色的深度治理工艺。2废水的来源、水质和水量分析2.1增白、后整理、化料及其他废水印染废水中80%来源于前处理的退浆、煮练、漂白、丝光的水洗,染色后的皂洗、水洗,印花导带的冲洗等,而增白、后整理、化料及其他废水只占20%。2.2水质水质废水随纤维种类、染料和浆料的不同而变化很大。各排水单元的情况如下:2.2.1原料的可生化性水量较小,但污染物浓度高,其中含有浆料、纤维屑、碱和助剂等。pH值12左右,可生化性随坯布浆料的不同而不同。淀粉浆可生化性好,PVA浆料则可生化性很差。所用碱剂来自丝光淡碱的浓缩液,退浆过程主要靠碱的作用使布面的浆料膨化,便于水洗去除。2.2.2控制要点,以推动碱减量水量大,污染物浓度高,其中有纤维素、果胶、蜡质、碱和表面活性剂等。废水呈强碱性,水温高,可达70℃,色度深,呈褐色。煮练过程是靠充足的水洗将杂质从布面上除去。2.2.3浪费水量大,污染物较轻,其中含有漂白剂,助剂等。漂白过程是靠充足的水洗除布面上残余漂白剂、助剂等。2.2.4丝绸光废水50g/L以上的淡碱进行回收浓缩,重复利用,因此排放废水水量少,但pH值一般大于12,BOD、COD和SS(悬浮固体)均较高。2.2.5表面活性剂水量较大,水质随染料的不同而不同,其中含有染料、浆料和表面活性剂等,一般呈碱性,色度可达1000倍以上,COD高,BOD低,可生化性差。染色过程也需要充足的水洗除布面上的浮色及助剂,以满足色布的质量要求。2.2.6涂料印花过程中bod对布面质量的影响含有浆料、涂料和助剂等,其COD高,BOD低,可生化性较差,涂料印花过程需充足的水量将导带上的浮色、浆料洗去,以免再沾到布面上,影响花布质量。2.2.7收集废水水量较小,其中含有树脂、油脂、浆料及各类助剂等。有机硅类整理剂是不能生化降解的。3印染治理技术分析考察国内外多家企业的印染废水治理工程,其中国外有日本东海染工、韩国高洋市某印染厂;国内有浙江、江苏、安徽、河北、山东等印染企业的多种治理技术。通过考察,对混凝沉淀化法、砂滤、纤维球过滤、活性炭过滤等有了更深入的了解。经综合分析,在既考虑原有设施的充分利用,又不占用太多土地的前提下,确定如下工艺流程:3.1地基承载的化学法如前所述,随着废水中PVA浆料、新型助剂等难生化降解有机物的大量使用,BOD/COD的比值下降到0.2左右,废水中的分散、还原、纳夫妥、涂料等大多为疏水性染料,在水中以胶体状态存在,宜用物化法加以除去。通过对混凝沉淀法与气浮法的比较,认为前者有以下优点:(1)混凝沉淀法的去除率比气浮法高。如以FeSO4作絮凝剂,投药量500mg/L于相同废水中,前者的去除率达45%,而后者不超过30%。(2)混凝沉淀法的能耗低。气浮法因增加回流泵及空压机等设备,电耗增加,且由于设备多而使运行管理复杂。目前从国外引进的涡凹气浮,由于存在参数资料少及气泡体积大等缺点,处理印染废水效果很差。(3)混凝沉淀法的缺点是占地面积大,污泥含水率高。但这对我公司来说,恰好可利用原有的调节池、水解酸化池、污泥池改造,使其充分发挥作用。3.2pva的生物处理经混凝沉淀后的废水仍含有PVA浆料、活性染料、助剂和其他染料,其可生化性仍较差,直接进行好氧生化处理很困难,增加厌氧处理可使上述物质分解成小分子可生化降解物质,提高后续处理的去除率。有资料报道,含PVA的印染废水直接曝气,PVA的去除率只有20%,而经厌氧后再好氧处理,其去除率达70%。活性染料经厌氧处理后的发色基团被破坏,可生化性提高。选择内循环厌氧而非UASB(升流式厌氧反应器)、AF(厌氧生物滤池)等工艺的优点在于:(1)内循环厌氧法是UASB和流化床的组合工艺,分内外两区,内区的污泥处于流化状态,污泥浓度高,传质速率快,抗冲击负荷的能力强;外区是UASB,外区污泥回流内区,从而使SS、BOD、COD得到有效去除,COD的去除率可达35%以上,且BOD/COD的比值提高到0.4左右。(2)内循环厌氧法不需复杂的布水系统,减少设备投资,且不存在短流、堵塞现象。3.3对于印染废水治理中的应用好氧生物处理工艺仍是废水处理领域的主要工艺,近年来开发利用了多种先进的技术。英国环境协会工程公司对40多种常用工艺从应用规模、负荷变化、性质(污水质量、污泥产量、能源消耗)、运行参数(污泥寿命、水力停留时间、活性污泥浓度)、控制方法、可能发生的问题等方面进行评价,HCR工艺排在首位。此工艺正在被国内外广泛接受,我公司也将此工艺应用于印染废水治理中,效果很好。50天连续运行纪录的平均数见表1。选择HCR法与PACT(生物活性炭)法相结合的原因在于:(1)HCR技术融合了高速射流曝气、物相强化传递、紊流剪切等技术,具有深井曝气和流化污泥床的特点。(2)HCR工艺具有占地少,基建费用低的特点,从而克服污水治理可用地面积少的不足。(3)空气中氧的利用率高,容积负荷和污泥负荷高,抗冲击负荷的能力强,操作简便灵活,效果有保障。公司近几年的生化处理系统遇到很多困难,既存在氧的利用率低、能耗高,又存在曝气器易损坏,维修难度大的问题,还有填料上污泥浓度低、抗冲击负荷能力差等不足。此工艺能很好地解决上述问题。(4)PACT法具有能提高难生物降解有机物的去除率,增强处理系统的脱色效果,减少污泥膨胀等特点,对废水的回用及消除色度影响,十分关键。(5)两种工艺在抑制泡沫的产生,改善污泥的沉淀性能方面都很突出,可解决泡沫对环境卫生和污泥随泡沫流失等问题。(6)剩余污泥回流厌氧池,进行消化,减少污泥体积,同时粉状炭的存在,提高了流化床的去除效果。3.4接触氧化池主要是利用原有设施来处理经HCR后的微污染废水,并借助填料上的生物膜截留废水中的活性炭,使出水指标更低。3.5纤维球过滤具有过滤速度快,效果好,自动化程度高的优点,进一步处理废水,使之能稳定达到回用要求。4回用技术的讨论4.1工艺试验将模拟确定的工艺流程进行中试试验,运行效果稳定,出水水质好。工艺流程和运行数据平均值见表2。工艺流程:4.2回用水对前处理的影响为进一步了解回用水水质指标及回用水对产品质量的影响,我们用模拟试验的出水与自来水做对比,进行退浆、煮练、漂白工艺的热水洗,染色布的皂洗试验。(1)纯棉用35g/LNaOH,6g/LCx-820浸渍后汽蒸45min,分别用自来水与回用水热水洗后,浸渍2.5g/LH2O2,6g/LGj101(pH值11),汽蒸45min,然后分别用自来水和回用水进行热水洗,最后用自来水冷水洗,烘干,在白度仪上测得白度值(见表3)。(2)涤棉用20g/LNaOH,6g/LCx-820浸渍后汽蒸45min,分别用自来水与回用水热水洗后,浸渍2g/LH2O2,6g/LGj101(pH值11),汽蒸45min,然后分别用自来水和回用水进行热水洗,最后用自来水冷水洗,烘干,在白度仪上测得白度值(见表4)。从表3、4白度值看出,回用水对前处理的退浆、煮练、漂白工艺影响很小,能够满足生产要求。(3)用自来水和回用水分别对染色织物进行皂洗,发现水洗后的布样色光、深度一致,说明采用回用水皂洗是可行的。5膜法水处理5.1印染废水经上述深度处理后,70%可