印染废水处理中的预处理.doc

印染废水处理中的预处理 纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。目前用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法，而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质，去除悬浮物及可直接沉降的杂质，调节废水水质及水量、降低废水温度等，提高废水处理的整体效果，确保整个处理系统的稳定性，因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位。 目前用于印染废水处理中的预处理工艺主要有：格栅、筛网、沉砂、调节水量及水质、降温等工艺组成。根据不同的印染废水水质采取不同的预处理手段，去除一部分污染物，改善废水水质提高后续处理单元的处理效果。1.格栅、筛网 由于印染废水中含有大量的布毛、线头、纤维屑等细小的悬浮物，如梭织布的退煮漂废水、牛仔漂洗废水等均含有大量的细小纤维悬浮物，混合印染废水中往往还含有许多的比较大悬浮物质，这些物质会对水泵造成损害对主体处理造成影响，因此在进入泵及主体构筑物之前对其进行拦截，设置格栅拦截较大悬浮物，设置筛网拦截细小悬浮物。A、格栅 格栅一般用在水量大且水质比较复杂的综合印染废水处理中，如万吨级以上的纺织印染工业园区的废水处理中，因为此种废水水量大，且悬浮物颗粒较大，设置格栅能够有效拦截较大的悬浮物，处理能力高，不易堵塞，针对印染废水的特点我公司在工程实践中不设置粗格栅，一般只选用细格栅，栅缝间隙通常采用1-5mm。格栅机主要有回转式机械格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机、反切式旋转细格栅机等，我公司常用的主要有反切式旋转细格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机等。B、筛网 筛网通常应用在水量相对较小、废水中含有大量的细小悬浮物如：布毛、线头等，同时还可以去除大颗粒的浮石渣，对悬浮物及大颗粒物质的去除率可达到90%以上。工程实践表明，筛网间隙一般为3060目，安装形式采用固定式安装，安装角度为3045，安装角度不易过大，过大则造成过水负荷降低，使处理能力降低同时也增加了部分投资，过小则易造成筛网堵塞，加大了清渣难度，影响处理效果。2.沉砂 印染废水中的漂洗废水（如牛仔漂洗废水）中含有大量的泥砂物质如浮石渣，如果不对其废水进行沉砂处理，往往会造成后续构筑物的大量积砂，减少了后续处理构筑物的池溶，降低了水力停留时间，使水力特性不能满足设计要求，严重的影响了废水的处理效果，尤其会对水泵造成磨损，降低水泵的使用寿命，增加运行成本。因此在某些印染废水处理中设置沉砂处理是非常有必要的，沉砂池一般可分为：平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。我公司应用最多的是平流沉砂池，主要是由于牛仔漂洗废水中的浮石渣表面不含大量的有机物，因此没有必要采用曝气沉池或旋流沉砂池，采用平流沉砂池操作简单，运行管理方便。 在沉砂池设计的过程中，对漂洗废水的水质特性进行了充分分析，考虑到泥砂颗粒细小的特点，沉砂池可分成二三级沉砂，这样能够使泥砂颗粒按级数进行逐步沉降，最终达到去除泥砂的目的，总停留可设计为1.5个小时，排砂方式有重力排砂和机械排砂，可根据工程的实际情况确定排砂方式。3.调节 由于纺织印染工业其特有的生产过程，造成了废水排放的间断性和多变性，使排出的废水的水质及水量在一日内，甚至每班内都有很大的变化，因此要求对废水进行进行调节，均衡水质，使其能够均匀进入后续处理单元，提高处理效果。印染废水的调节主要分为：水量调节和水质调节。 废水处理设备及构筑物都是按一定的水量标准设计的，要求均匀进水，特别对生物处理系统更为重要，为了保证后续处理系统的正常运行，在废水进入处理系统之前，预先调节水量，使处理系统满足设计要求。 印染废水中有机污染物高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈，因此对废水水质进行调节是非常必要的，尤其是废水的pH值。在废水进入生物处理之前，将pH调整为6-10，以便满足废水生物处理的要求。 实践证明，根据印染废水的水量、水质不同，调节池的停留时间也各不相同，当处理水量比较小时，停留时间可选大些，当处理水量比较大时，停留时间可根据具体情况选小些，一般为410个小时。 对于某些印染废水，为了使调节池有一定的去除效率及增加废水的均匀性，特别是当废水中含有比较多的还原性物质时，可考虑在调节池内增加预曝气装置，可有效改善废水的水质特性。如牛仔布经线的浆染废水中含有大量的硫化物（300-500mg/L），对废水进行预曝气可使部分S-氧化。4.降温 印染废水的水温大多比较高（浆纱印染废水除外），如针织布的漂染、针织线的浆染废水水温为40-45，毛绒、毛线的漂染废水水温为40-50，梭织布的退煮废水水温为40-50等，当水温过高时，会导致废水生化处理系统无法正常运行，直接影响污水达标排放，因此必须考虑对高温废水进行降温处理，然后，再使降温后的废水进入生化处理系统，以便达到生化处理的水温要求，保证整个处理系统的正常运行，同时，废水中的热能也是一种可再利用的资源。 对废水进行降温的方法通常采用热交换的方式进行降温冷却，不同温度的工艺废水经混合后，进入热交换器进行降温处理，一般将水温控制在42以下，利于生物的生长，提高处理效果。 冷却水可使用新鲜的工艺用水，这样就利用了一部分热能对生产工艺用水进行预热，从而，一方面降低了废水的水温，另一方面提高了生产工艺用水的水温，节约了加热新鲜工艺用水的蒸汽，达到节约生产成本的目的。换热方案可考虑采用多台换热器并联使用的设计方案，可保证换热系统的正常使用，换热器可分为板式换热器、管式换热器等，我公司使用最广泛的是高效板式换热器。 总之，印染废水是一种水量大、色度高、组分复杂、水质变动范围大、温度高的难处理有机废水，通过大量的工程实践证明，印染废水的综合治理工艺路线中废水的预处理工艺是非常重要的，它关系到整个系统的稳定运行和达标排放，同时也涉及到运行成本的高低，废水进行预处理后可大大改善废水水质，有利于印染废水进行进一步处理，最终达到去除污染物之目的。因此预处理工艺在印染废水处理中是必不可少的关键技术之一。印染废水的处理和综合利用技术 绍兴市绍钦织造印染有限公司由印尼富士纺织有限公司、日本丸江公司、浙化联三方合资，为执行国家制定的三同时规定，同时建造了废水处理站一座，投资近100万美元，处理水质达到了城市截污管网要求，同时基本达到了国家污水综合排放标准(GB 8976-1996 )二级标准。1 印染废水水质、水量及排放标准1.1 水量、水质该公司主要污染源有高浓度碱减量废水，碱减量水洗废水，高温染色、预缩废水，印花废水，染色漂洗水，生活污水等，水量、水质见表1。 表1印染废水排放情况废水排放种类排放量 (m3/d)pHSS (mg/l)CODCr (mg/l)水温 备注高浓度碱减量废水253013.5126045单独处理高温印染废水307/75经热交换后到废水处理站碱减量水洗废水608012.848029.6/经水膜除尘后到废水处理站印花废水1007.5290560/进入废水处理站染色一般废水147011.3100546/进入废水处理站生活废水215/进入废水处理站合计217011.489790351.2 排放标准该公司位于绍兴市城东经济开发区，废水排放标准执行绍兴市区污水入网标准，见表2。 表2绍兴市区污水入网标准水质指标pH值CODCr (mg/l)SS (mg/l)标准值6-93004002 印染废水综合处理工艺流程该公司印染废水水质具有高温、偏碱，内含化学桨料的特性，公司根据绍兴印染废水处理方面的成功经验，经过多次技改，逐步完善。采用高浓度高温印染废水与生产软水热交换处理，碱减量水洗废水水膜除尘，一般印染废水及生活污水厌氧好氧处理工艺。其中高浓度碱减量废水采用烟道气在固化塔进行固化处理，处理后形成固化物，用于锅炉燃烧，不再有废水排放，本文不作介绍。印染废水综合处理流程如图1所示。 图1印染废水综合处理流程3 综合处理技术3.1 热回收技术现代染色、预缩设备一般都是高温高压，第一次废水排放温度达到近100，水量适中，具有相对高的热能，而印染设备所用软水一般都需要耗用蒸汽间接或直接加热到一定的工艺温度。故利用排放高温热废水通过换热器后，提高车间需用软化水的温度，为此，系统设置了1只4mm厚不锈钢不可拆式罗旋板式热交换器，热交换面积为20m2。运行结果表明，印染车间日排放高温热废水307m3，平均水温75，可将日需256m3的常温(18)软化水加热到60，供给车间使用。热回收设备简单，操作方便，可全自动控制。3.2 水膜除尘技术高浓度碱减量废水固化处理后，尚有相当量(6080m3/d)的碱减量水洗废水，水质pH值为13.5，使其通过锅炉烟道气水膜除尘器，该除尘器为双筒式花岗岩材料制成，高4 .8m，外筒外形直径2.5m，内筒外形直径1.3m，烟道气以20.8m/s的流速切线进入除尘器外筒，自上而下与下雨式水洗废水接触进入内筒水封再向上进入烟道，水洗废水pH值下降到 7.5，废水经沉灰池后，上清液可循环使用，无需加药剂，减少了废水量，而且烟道气中的SO2和烟尘浓度可分别去除40%60%以上。3.3 厌氧好氧处理一般印染废水技术该公司的一般印染废水和生活污水采用厌氧好氧处理工艺，设计处理能力为2000m3/d，主要处理设施为厌氧池、好氧池及沉淀池等。3.3.1 厌氧池由于印染废水可降解性较差，但通过厌氧预处理后，可生化性大大提高，其原理是高分子染料在厌氧菌的作用下，分子链被破坏断裂，为后续处理创造了条件。厌氧池为钢筋混凝土结构，进水方式为推流式，填料采用软性填料，厌氧池有效容积为2160m3，有效水力停留时间为1d，进水平均CODCr浓度为795mg/L，CODCr去除率5%10%，运行稳定，运转费用低，操作方便。3.3.2 好氧池采用生物接触氧化工艺，运行稳定可靠，耐冲击负荷，便于管理，无污泥膨胀现象，污泥不用回流，好氧池内与厌氧池内填料相同，好氧池结构为钢筋混凝土构造，有效容积为2160m3，有效水力停留时间为1d，气水比为301，CODCr去除率为55%，供氧设备采用 D60-82多级离心式风机，部分风量送入集水池进行预曝。 3.3.3 沉淀池 由于接触氧化池出水夹带大量脱落的生物膜，影响出水水质，因此需在好氧池后设沉淀池，沉淀后的清液排入城市截污管网，污泥泵入厌氧池内消化，沉淀池不加药剂，形成了良性循环，一次沉淀池有效容积为550m3，二次沉淀池有效容积450m3，废水在沉淀池中的有效水力停留时间为0.5d，填料为斜管蜂窝状塑料体。3.4 污水处理监测结果该工程于1996年破土动工，1996年6月投入试运行，1998年期间水质自测结果见表3。1999 年绍兴市环保监测站验收监测结果见表4。从水膜除尘至二次沉淀池出口CODCr平均去除率为85% 。 表3水质自测结果日期项目集水池预曝调节池厌氧池好氧池沉淀池4.15pH/CODCr10.5/9509.50/7868.70/7438.10/2978.00/2375.17pH/CODCr10.0/9009.10/8408.20/6387.90/2757.10/2316.20pH/CODCr9.80/8658.90/8627.60/7987.20/3157.10/2647.25pH/CODCr11.2/9059.20/8438.40/7217.30/3127.10/26410.30pH/CODCr9.60/7859.20/7458.30/6967.40/3147.20/278注：CODCr单位为mg/L。表4验收监测结果设备名称pH值SS(mg/L) CODCr(mg/l) 容积负荷(kgCODCr/m3d) CODCr去除率(%) 集水池11.4102795/预曝调节池10.51387550.045510厌氧池10.41257170.035510好氧池8.301683100.3775060沉淀池8.20491680.25040604 效益分析4.1 经济效益分析该工艺技术取得的经济效益见表5。 表5经济效益分析序号效益内容效益金额(万元/年)1热回收37.82废水减少，清水节约13.313减少超标排污费7.54.2技术经济分析该工艺技术经济分析见表6。表6技术经济分析总投资(万元) 占地面积(m2) 处理成本(元/m3) 每m3水投资(万元) 耗电量(kWh/m3) 71054002.501.251.25注：