印染废水处理.doc

双膜法处理印染废水及其回用的工程应用更新时间：2011-01-13 08:50 来源：工业水处理 作者: 阅读：91 网友评论0条 摘要: 采用双膜法工艺处理某印染厂印染废水并回用，结果表明，系统运行良好，对COD的去除率达到了99以上，对浊度、色度的去除率均接近100，反渗透对盐分的去除率在98以上。产水水质及水量稳定，满足回用印染要求，工程投资回报率高，经济和环境效益显著。1 废水水质浙江绍兴某印染厂以棉类、涤纶类、丝织类、针织等类布匹印染加工为主，在生产过程中，排放的废水有机污染物含量高、组分复杂、色度深、碱性强，工艺用水经生产使用后，一部分排放至附近火力发电厂进行除尘冲灰用，另一部分排至污水处理厂集中治理。厂方拟对废水进行清浊分流，COD及色度较高的第一道染色废水及高碱量废水作为浊流水，其水量2 500t/d左右，CODCr5 00030 000 mgL，色度800-2 000倍，该浊流水保持原处理方式不变。其他一部分COD较低的浅色漂洗废水等清流水其水量3 600t/d左右，CODCr220600 mgL，浊度3050NTU，色度2070倍，电导率1 2001600Scm，pH 6512之间。厂方拟对清流水进行深度处理后回用，在控制废水排放总量的同时，减少取水量和污水排放量，将有效水资源进行回收循环利用，从而达到节能减排的目的。2 处理工艺目前，我国印染废水处理普遍采用物化处理+生化处理工艺1，但这类常规处理方法有一些弊端，如占地面积大，出水水质受进水水质波动影响较大，操作复杂等23。根据原水水质特点，该清流水处理回用采用常规絮凝沉淀+多介质过滤(MMF)+超滤膜法(UF)+反渗透膜法(RO)的工艺进行处理，该工艺具有占地面积小、处理水量大、产水水质稳定、全自动PLC+上位机控制运行、操作简单等特点。其工艺流程如图1所示。该工艺流程可以划分为3个部分：预处理、超滤膜处理和反渗透膜处理。系统所有在线仪表均采用GF+SIGNET仪表，加药装置均采用MILTON ROY计量泵，COD检测采用上海安锐5B-3BCOD快速检测仪，浊度检测采用HACH 2100P型便携浊度计，色度检测采用上海精胜SD9011型水质色度仪。21预处理采用冷却塔将原废水水温降到合适范围，以保证后续膜处理设备的最佳运行温度。冷却塔风机的启动根据冷却塔出水口在线温度变送器温度来控制，当冷却塔出水温度30时，风机自动启动，温度25时，风机自动停机。加酸调节原废水的pH，以保证次氯酸钠的最佳水解条件4。加酸量由冷却塔出口设置的在线pH计自动控制，控制冷却塔出水pH为7左右，原水pH3 600 td，系统回收率95，装置运行3045 min进行一次夹气反洗，反洗过程中加次氯酸钠，以保证膜的产水通量。由于原废水水质较差，正常运行过程中还加设分散反洗步骤，分散反洗采用加酸、加碱、加次氯酸钠，浸泡、冲洗的方式进行。加药的顺序按先酸洗、后碱洗的方式进行。在反渗透系统不运行的情况下，超滤产水可供车间印染前漂洗布和冲洗印染料使用。23反渗透膜处理采用两套反渗透膜装置，反渗透膜采用DOW公司的BW30-365FR抗污染反渗透膜，处理水量3 200t/d。系统回收率60。装置采用连续运行，定时冲洗的方式，冲洗采用反渗透产水。反渗透进水投加阻垢剂，以减少反渗透膜污堵结垢的风险。反渗透产水供车间印染调浆和印染后工序使用。24化学清洗装置系统连续运行一段时间后，随着膜截留污染物和盐类的增加，会出现超滤膜和反渗透膜表面污堵的现象，使得膜的压差增大，当增大到一定程度后，产水量会下降，此时需对超滤膜和反渗透膜进行化学清洗，以达到理想的产水量。3 系统运行效果与讨论系统通过一个月的连续运行，出水水量稳定，水质状况良好。就回用水和原工艺用水对印染产品质量影响进行了对比，结果表明二者在印花、印染质量和特性上没有明显差异。31 对CODCr的去除效果系统对CODCr的去除效果如图2所示。 系统运行中原废水CODCr在317475 mgL，通过絮凝沉淀、多介质过滤器和超滤膜处理后，对CODCr的平均去除率为80左右，经过反渗透膜处 理后的产水，CODCr均在2 mgL以下，去除率达到了99以上。本系统中CODCr的去除主要依靠絮凝沉淀、次氯酸钠氧化、超滤和反渗透来实现。Omexell超滤膜的典型孔径在00101 m之间5，通过微孔截留废水中的胶体物质和可溶性大分子有机物，起到去除CODCr的作用。但是很大一部分印染废水的CODCr是由于印染工艺生产中添加染料和助剂引起的6，是溶解性的小分子污染物，超滤膜的孔径不能截留，所以超滤产水中仍然残留一定的CODCr。DOW的反渗透膜可截留纳米级7、数百相对分子质量的颗粒，从而进一步去除废水中的小分子溶解性CODCr，使系统对CODCr的总去除率达到99以上。32对浊度的去除效果斜板沉淀池(plate sedimentation tank，PST)、多介质过滤器、超滤对浊度的去除效果如图3所示。 系统运行中原废水浊度在314475 NTU，经过絮凝后斜板沉淀池对浊度的去除率在50以上，多介质过滤器对浊度的去除率在75以上超滤对浊度的去除率在95以上。整个系统对浊度的去除率接近100。斜板沉淀池通过絮凝沉淀作用使原废水中的大颗粒的悬浮物和胶体物质得以沉淀去除，从而去除浊度。多介质过滤器和超滤都是通过微孔过滤方式来去除废水中的浊度，二者结合能基本去除水中的浊度。由于超滤膜已基本去除了原废水中的浊度，反渗透膜孔径更小，其产水浊度已经接近于零。33对色度的去除效果斜板沉淀池、超滤、反渗透对色度的去除效果如图4所示。 系统进水色度为4564倍，从图4可以看出经过絮凝沉淀后色度有很大改善，去除率在55左右，超滤对色度的去除不明显，而反渗透基本去除了废水中的色度。由此可以看出，絮凝沉淀去除原废水中的大颗粒和胶体物质，对原废水色度的去除有较大作用，超滤膜由于过滤孔径较大，对色度的去除效果不明显。整个系统基本去除掉了原废水中的色度。34对盐分的去除效果水中的盐分可用电导率来表现，由于絮凝沉淀只能去除大的污染物，对原废水的电导率影响不大。超滤膜过滤孔径较大，只能去除大分子颗粒，不能去除盐类。这里只对反渗透系统的进出水电导率进行比较，结果见图5。 RO进水电导率为l 24031 4097ScmRO产水电导率为174-209 Scm。RO使电导率下降98以上。RO膜滤径在纳米级，能去除相对分子质量在数百以下的分子和离子，使得废水中大部分盐分被去除掉，RO产水电导率在20Scm左右。35超滤运行跨膜压差变化趋势超滤膜运行的跨膜压差(transmembrane pressure，TMP)是一个重要指标，即超滤膜进水压力和产水压力之间的差值，它是完成膜过滤的推动力。TMP与膜产水通量在一定的范围内呈正比关系但达到一定程度后，TMP对产水通量的增加作用将急剧减弱，产水量将急剧降低。Omexell超滤膜的最大允许跨膜压差为021 MPa4。一般跨膜压差达到01 MPa以上，需对超滤膜进行化学清洗。单套超滤装置运行跨膜压差和产水量变化如图6所示。 随着超滤膜截留污染物的不断增加，超滤膜通量也随之下降，超滤膜跨膜压差呈上升趋势，产水量也随之下降85。36反渗透运行压差变化趋势反渗透膜运行压差(P)是一个重要指标，P是指反渗透进水压力和浓水压力之间的差值。P与膜产水通量之间的关系和超滤膜类似。单套反渗透装置运行压差和产水量变化如图7所示。 随着反渗透膜截留污染物和盐分的不断增加，反渗透膜通量也随之下降，反渗透膜运行压差呈上升趋势，产水量也随之下降193。4 经济效益分析整个系统运行经济效益分析见表1。 从表1可以看出，该工程投资回收快，经济效益显著。反渗透产水达到工业纯水标准，为厂方印染生产提供了第二水源，投资回报率很高。每年减排CODCr585 t，环境效益明显。厂方积极参与环保的事迹得到当地政府肯定和物质奖励。5 结论(1)整个系统对CODCr的去除率达到了99以上，对浊度、色度的去除率均接近100，反渗透对盐分的去除率在98以上。超滤产水和反渗透产水分别回用于车间，满足印染工艺要求。(2)随着系统的连续运行，超滤膜和反渗透膜都有一定程度的污染，压差有所上升，产水量有所下降。(3)相对常规印染废水处理方法，双膜法具有操作简单、出水水质稳定、运行费用较低、经济和环境效益显著等特点。参考文献1国家环保总局科技标准司印染废水污染防治技术指南M北京：中国环境科学出版社2002：76782阮新潮，曾庆福，黎谦纺织印染废水处理技术进展J武汉科技学院学报，2001，14(2)：66 713奚旦立，陈季华，马春燕印染废水处理现状及存在问题C全国纺织印染废水深度处理及回用和污水达标排放学术研讨会，20054曾敬容次氯酸钠溶液的用途及制法J中国氯碱，1994(6)