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基于碱减量与综合污水处理法的印染废水处理与高品质回用技术研究
摘要:随着全球纺织印染行业的迅猛发展,印染废水处理与回用问题日益凸显,成为制约行业绿色、可持续发展的关键因素。印染废水含有大量有机物、色素、盐类等复杂成分,其高浓度、高色度、高盐度的特性使得处理难度极大,且对环境和生态系统造成了严重的威胁。因此,开发高效、经济、环保的印染废水处理与回用技术,对于促进纺织印染行业的绿色转型,实现水资源的循环利用具有重要意义。本研究旨在探索基于碱减量预处理与综合污水处理法的印染废水处理与高品质回用技术,解决印染废水处理与回用中的关键技术问题,提高处理效率和水质标准,降低处理成本,为纺织印染行业的绿色转型和可持续发展提供技术支持,以推动印染废水处理与回用技术的绿色化、低碳化发展。
关键词:印染废水、碱减量、综合污水处理法、高品质回用
引言
随着纺织印染行业的快速发展,大量的印染废水被排放到环境中,这些废水中含有高浓度的染料、助剂、重金属离子和有机污染物,对水体环境和生态系统造成了严重的威胁[1]。印染废水处理的重要性不容忽视。当前,印染废水处理技术已成为环境科学与工程领域的研究热点之一。传统的处理方法如物理法、化学法、生物法等虽各有优势,但在处理复杂多变的印染废水时,往往难以达到理想的处理效果[2]。因此,开发新型、高效、低成本的印染废水处理技术,实现废水的高品质回用,具有重要的现实意义和战略价值。本研究旨在探索基于碱减量与综合污水处理法的印染废水处理与高品质回用技术。碱减量技术通过调节废水的pH值,减少废水中的盐分和有机物含量,为后续处理创造条件。综合污水处理法则集合了多种污水处理技术的优点,包括物理法、化学法、生物法等,通过合理的工艺组合和优化,实现对印染废水的全面、高效处理。
1、项目概况
舒普林印染有限公司,位于浙江省绍兴市柯桥区滨海工业区,公司经营范围包括面料印染加工;针纺织品销售;产业用纺织制成品销售等。因企业发展规划的需要,需要配套一整套印染污水处理设施和回用处理设施用来处理产生的印染污水。新建成后的处理系统印染污水处理总量13000吨/天,其中含铬污水50吨/天,碱减量污水1000吨/天,退浆污水300吨/天,涤染色污水7750吨/天,涤印花污水2100吨/天,棉印花污水1800吨/天,经深度处理后高品质回用8000吨/天,剩余5000吨/天污水达到国家规定的间接排放标准后接管排放。整个工程计划一次性规划实施建设,此举有利于企业的长足发展,增强企业的社会公信力。
2、印染废水处理
2.1印染废水的特性
2.1.1进水水质特点:
(1)由于印染行业生产产品品种繁多,且随季节性变化,故印染污水在水质水量系统应具有较高的调节适应水量、水质负荷变化的能力。
(2)所进印染污水色度较高、水质变化快,去除色度、稳定处理的水质水量是保障印染污水处理的重要任务之一。
2.1.2回用水水质特性
回用水水质特性及其对废水回用的影响如下表2-1所示。
2.2印染废水处理的技术难点与挑战
(1)废水成分复杂:印染废水中的污染物种类繁多,包括有机物、颜料、助剂、油脂等,这些污染物的性质各异,且往往具有较高的稳定性和难降解性。这些复杂的成分使得废水处理工艺复杂,难以用一种方法彻底去除所有污染物。
(2)有害物质浓度高:印染废水中的有害物质浓度通常较高,如有机物、重金属离子等。这些有害物质对微生物的活性有抑制作用,甚至可能对微生物产生毒性,从而影响生物处理的效果。同时,高浓度的有害物质也增加了废水处理的难度和成本。
(3)处理成本较高:印染废水处理需要投入大量的人力、物力和财力。尤其是生物处理法需要建设复杂的处理设施,运行成本较高。此外,废水处理过程中还需要考虑药剂用量、能耗、污泥产量等因素,这些都增加了废水处理的成本。
(4)废水回用和资源化利用难度大:印染废水处理过程中需要考虑废水的回用和资源化利用,以实现可持续发展。然而,由于废水中的有害物质种类繁多、浓度高,回用和资源化利用的难度较大。此外,废水的回用还需要考虑其对产品质量的影响,这也增加了废水处理的难度。
针对以上技术难点和挑战,印染废水处理需要不断创新和完善处理方法和技术。提高生物处理效果;探索废水的深度处理和资源化利用途径,如废水回用、提取有价值的物质等;加强印染废水处理的监管和管理,确保废水处理设施的正常运行和废水达标排放。
2.3碱减量污水酸析处理技术研究
碱减量是在一定温度下,利用高浓度的碱对涤纶织物进行处理,涤纶纤维表面腐蚀,经纬间距变大,织物变得柔软,具有真丝特有的悬垂性、柔和的光泽、良好的透气性、亲水性、抗电性、染色性[2]。
对苯二甲酸(TA)在酸性溶液中能够析出:调节碱减量污水pH在3以下,TA析出,与污水分离。再通过压滤的方式将对苯二甲酸回收利用。
2.4综合污水处理技术研究
由于印染污水B/C均很低,可生化性差。亚厌氧生物反应工艺不同于厌氧消化,它仅是利用厌氧法中的第一阶段和第二阶段(水解阶段和酸化阶段),水中的主要微生物是水解—产酸菌,在此阶段没有厌氧发酵的不良气体产生,而能为后级好氧化处理创造优良的条件。采用亚厌氧生物反应工艺可以将水中一些难以生物降解的大分子物质转化成易于生物降解的小分子物质,提高B/C,从而使污水的可生化性和降解速度大幅度提高,为后续的好氧处理提供处理条件,可以使好氧生物处理在较短的水力停留时间内,达到较高的COD去除率。
另外大量的剩余活性污泥回至亚厌氧生物反应系统内,既可以提高亚厌氧生物反应系统的COD及色度等的去除能力,又可以通过亚厌氧微生物降解部分的活性污泥,从而减少整个系统的污泥量。
亚厌氧生物反应系统采用先进的多点布水方式。底部设置布水系统,将尾部污水通过提升泵再次回流到底部,既可避免沉积污泥发酵膨胀,又可增加污水与厌氧污泥的接触时间[3]。
印染污水目前大多采用好氧生物处理为主的工艺,好氧生物处理主要有各种类型的活性污泥法工艺以及生物膜法工艺,生物膜法工艺主要采用生物接触氧化法。而活性污泥法无需生物载体,但需设置污泥回流系统及控制污泥浓度、污泥指数等多项指标,因此活性污泥法因其无需载体,投资较省。
3、印染废水高品质回用技术研究
3.1印染污水回用处理工艺
MCR浸没式超滤膜技术的核心是增强型偏氟乙烯(PVDF)中空纤维超滤膜,利用浸没式超滤系统可以去除有限去除原水中的各种悬浮物及大肠杆菌、隐孢子虫等微生物,膜系统产水水质优异。浸没式超滤膜系统通过抽吸泵(产水泵)在中空纤维膜内形成负压,待处理水因负压作用净水通过超滤膜的微孔进入到中空纤维内部通道中,然后汇集到产水管中通过抽吸泵进入到清水池,达到对原水进行净化的处理目的。浸没式超滤的曝气系统通过定期的气水反洗将空气通过管道引至膜元件底部释放,释放的气泡通过与液体部分混合在膜表面形成涡流,上升的空气擦洗并清洁中空纤维膜的外表面,延缓膜的污染,从而延长膜元件的使用寿命,提高过滤效率。
反渗透膜脱盐工艺(图3-1):反渗透技术,是当今最先进和最节能有效的膜分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来。由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右),因此能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等(去除率高达97%-98%)。反渗透是目前高纯水设备中应用最广泛的一种脱盐技术,它的分离对象是溶液中的离子范围和分子量几百的有机物;反渗透(RO)、超过滤(UF)、微孔膜过滤(MF)和电渗析(EDI)技术都属于膜分离技术[4]。
3.2印染废水回用技术效果分析
印染废水回用技术效果分析如图3-1所示。
4.结论与展望
在当前的环保背景下,印染废水的高效处理与高品质回用已成为行业发展的必然趋势。本研究基于业主提供的污水处理设施资料,针对日处理总量达13000吨的印染废水,特别是其中的碱减量污水(1000吨/天),进行了深入的污水处理与回用技术研究。基于碱减量与综合污水处理法,成功实现了印染废水的高效处理与高品质回用。通过对碱减量污水的特殊处理以及综合污水处理技术的运用,我们有效去除了废水中的污染物,提高了水质,为企业的可持续发展提供了有力支持。未来,我们将继续探索更加先进的废水处理与回用技术,以满足日益严格的环保要求,推动印染行业的绿色发展。
参考文献
[1]邓东阳.印染废水处理技术研究及应用进展[J].广东化工,2023,50(24):100-102.
[2]王淑影,杨俞,闫龙.碱减量废水的处理现状[J].科技资讯,2017,15(21):99-100+102.DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.21.099.
[3]先进成熟可靠的印染废水处理及回用技术[C]//中国科学技术协会.纺织染整能源资源利用及废气治理培训班论文集.常州科德水处理成套设备有限公司;,2015:5.
[4]孟醒.LM系列PLC在反渗透制纯水技术中的应用[J].电气时代,2009,(10):114+116.
作者简介:顾伟,1994.12,男,汉,江苏南通人,本科,助理工程师,目前从事水污染控制方面的研究。



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