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印染废水深度处理工艺研究

2017-06-07邓超福

科技与创新 2017年8期
关键词:处理工艺

邓超福

摘 要:结合工程实例,针对印染废水深度处理工艺进行了研究,详细阐述了工艺中的工艺选择、流程、设计及特点,并对工程运行效果作出了技术分析,以期能为相关单位的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词:印染废水;处理工艺;污水处理站;排放标准

中图分类号:X791 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2017.08.010

印染废水的成分复杂,其浓度较高、毒性较大,未经处理而大量排放将严重破坏生态环境。因此,必须对印染废水进行深度处理,保证达到规定排放标准,最大限度地削减有毒有机污染物的危害,以此保障生态环境的安全。以下就印染废水深度处理工艺进行研究,以达到印染废水的科学处理目的。

1 工程概况

某公司专业生产女士丝袜、短袜、童裤、内衣,生产废水主要来源于染色、漂洗阶段,所含污染物主要包括染料、助剂及其织物本体的纤维、天然杂质、色素等。企业现有1套处理规模为2 500 m3/d的污水处理站,采用初沉-AO处理工艺,实际处理水量约为1 600 m3/d,排放水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—2012)表2中的间接排放标准后,接入市政污水管网系统外排。

企业为降低排污量,提高水的重复利用率,对现有印染废水处理出水进行了深度处理,使之复用于生产。

2 设计水质及水量

本項目废水深度处理及回用工程设计规模按目前实际废水量1 600 m3/d设计,要求总体回用率达到60%.设计进水水质根据现有污水站二沉池实测数据而定,回用水质参照《纺织染整工业废水治理工程技术规范》(HJ 471—2009)推荐的染色用水水质标准,并对个别指标根据实际生产所需进行了调整,而排放水水质仍然执行GB 4287—2012表2中的间接排放标准,具体设计进、出水水质如表1所示。

印染废水经过前段物化和生化预处理后,各类污染物浓度已大大降低。对后续深度处理而言,CODCr、色度、电导率都比较适中,处理难度不大,而SS需要考虑采用适当预处理。

3 处理工艺设计

3.1 处理工艺选择

目前,印染废水深度处理较多采用吸附、高级氧化、生化和膜分离组合处理工艺。针对本深度处理工程水源水质的特点以及回水水质的要求,选择了双膜法处理工艺。

3.2 处理工艺流程

印染废水深度处理设计工艺流程如图1所示。

来自污水处理站二沉池出水重力流入原水池,经提升泵进入多介质过滤器,多介质过滤器内装填精制石英砂和无烟煤,用于截留水中的颗粒状杂质、SS、胶体、色度、浊度、有机物等;出水进入超滤系统,进一步去除SS、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质;超滤系统出水进入反渗透系统,将大部分离子、有机物、细菌、病毒等截留,使产水纯化,水质可以满足染色、印花等使用要求较高的工段回用。多介质反洗排水、多介质正洗排水、超滤反洗排水和反渗透浓水的混合水满足GB 4287—2012表2中的间接排放标准,可排放至市政污水管网。

3.3 设计特点

针对进水水质中SS浓度偏高的特点,设置多介质过滤器对原水进行预处理,确保后续处理装置的稳定;采用“双膜法”主工艺处理印染废水,确保系统稳定脱盐,且产水能满足生产需求。

4 主要处理单元设计

4.1 原水池

原水池1座,全地下式钢砼结构,外形尺寸为5.0 m×4.0 m×4.5 m,有效水深为3.5 m,有效容积为70 m3,停留时间为1 h。配置提升泵2台,型号为ZS80-65-160/15,Q=100 m3/h,H=36 m,N=15 kW,1用1备,配置超声波液位计1台,型号为UST-1。

4.2 多介质过滤器

多介质过滤器1座,钢制成套设备,外形尺寸为φ3.0 m×4.5 m,处理水量为70 m3/h,过滤流速控制在10 m/h以内。设计运行周期为12~24 h,反洗强度控制在8~10 L/(m2·s),以无烟煤不被冲跑为宜。多介质过滤器出水的SDI小于5,浊度小于3 NTU。

4.3 超滤系统

超滤系统采用全流过滤的方式,设计进水量为66.7 m3/h,回收率不小于90%,膜元件的设计通量为27.8 L/(m2·h),采用PVDF材质超滤膜共40支,单支膜面积为60 m2,膜孔径为0.03 μm,产水水质SDI小于3.

4.4 超滤产水池

超滤产水池1座,半地下式钢砼结构,外形尺寸为5.0 m×4.0 m×4.5 m,有效水深为4.0 m,有效容积为80 m3,停留时间为1.2 h。配置提升泵1台,型号为ZS80-65-160/11,Q=100 m3/h,H=27 m,N=11 kW,配置超声波液位计1台,型号为UST-1。

4.5 反渗透系统

采用DOW公司的BW30FR-365型低压高脱盐率抗污染反渗透膜,单根膜脱盐率大于99.5%.设计产水量为40 m3/h,系统回收率为67.5%,运行通量为16.3 L/(m2·h)。反渗透膜型号为BW30FR-365,单支膜面积为34 m2,数量为72支,压力容器为6芯装,共12支,8∶4排列。为了避免原水中的杂质损坏反渗透系统,在反渗透前端设置保安过滤器,精度为5 μm,滤芯采用PP喷绒滤芯。进水设置了ORP计,控制进水ORP为150~200 mV。

4.6 反渗透水池

反渗透水池1座,半地下式钢砼结构,外形尺寸为7.4 m×4.0 m×4.5 m,有效水深为4.0 m,有效容积为118 m3,停留时间为3 h。配置回用水泵2台,型号为ZS65-50-160/5.5,Q=40 m3/h,H=28 m,N=5.5 kW,1用1备;配置反渗透冲洗泵1台,型号为ZS80-65-160/11,Q=100 m3/h,H=27 m,N=11 kW;配置超声波液位计1台,型号为UST-1。

4.7 浓水池

浓水池1座,半地下式钢砼结构,外形尺寸为5.0 m×4.0 m×4.5 m,有效水深为4.0 m,有效容积为80 m3,停留时间为3 h。配置多介质反洗泵1台,型号为ZS100-80-200/22,Q=160 m3/h,H=33 m,N=22 kW;配置超声波液位计1台,型号为UST-1。

4.8 加药系统

包括氧化剂(NaClO)加药装置、絮凝剂(聚合氯化铝)加药装置、阻垢剂(ImproTMLA209)加药装置、还原剂(亚硫酸氢钠)加药装置、化学加强反洗加药装置。

5 工程运行效果

废水深度处理及回用系统经过约2个月的试运行,产水水质均优于HJ 471—2009推荐的染色用水水质标准,排放水水质亦达到GB 4287—2012标准中的间接排放标准。具体运行数据如表2所示。

6 技术经济分析

废水深度处理及回用系统处理水量为1 600 m3/d,系统回用率达到60%,总投资为239.21万元,其中,土建投资费用为42.96万元,设备等其他投资费用为196.25万元。深度处理回用系统吨水运行费用为2.70元,年运行成本为85.54万元(按产水量960 m3/d、330 d/年计算)。深度处理系统回用水量为960 m3/d,当地的自来水费为3.5元/t,则每天可节省自来水费3 360元,一年可节约110.88万元。与年总运行费用85.54万元相比,每年可节约费用25.34万元。

7 结束语

综上所述,印染废水作为水污染重点需要处理的废水之一,必须对其高度重视,在采取科学、有效的处理方法时,还应进一步提高印染废水处理工作的效率,以最佳的处理效果保证废水的合理排放,促进生态环境的可持续发展。

参考文献

[1]林琳,刘高峰.2011/2012中国印染行业发展报告[J].印染,2012(37).

[2]徐晓雪,陈小光,崔彦召.印染废水处理传统工艺与新兴技术[J].广州化工,2012(15).

〔编辑:张思楠〕

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