本申請公開了一種印染行業(yè)廢水回用的處理方法，對印染行業(yè)廢水進行退煮漂廢水、染色及印花廢水分流處理，所述退煮漂廢水經(jīng)處理后再與生活污水及其它輕污染廢水混合進行深度處理制得二級生化水;二級生化出水經(jīng)“預處理+超濾+反滲透”處理后制得生產(chǎn)回用水。本發(fā)明CODCr、BOD5、色度、SS均達到較高的處理效果，而針對染色、印花廢水的處理也因為選擇了適宜的混凝藥劑，使得二級生化處理生物接觸氧化的停留時間得到了下降，從而降低了電費，回用水的綜合處理成本具有較好的經(jīng)濟效益，該組合處理工藝出水水質還優(yōu)于一般的自來水，這對于水資源緊缺、國家對本發(fā)明用水嚴格總量控制的形勢下，具有非常廣闊的應用前景。
權利要求書
1.一種印染行業(yè)廢水回用的處理方法，其特征在于，該處理方法包括：
對印染行業(yè)廢水進行退煮漂廢水、染色及印花廢水分流處理，所述退煮漂廢水經(jīng)處理后再與生活污水及其它輕污染廢水混合進行深度處理制得二級生化水;制得的印染廠二級生化出水經(jīng)“預處理+超濾+反滲透”回用水處理組合工藝處理后制得生產(chǎn)回用水。
2.如權利要求1所述的印染行業(yè)廢水回用的處理方法，其特征在于，所述退煮漂廢水處理方法包括：
首先選用不同的混凝藥劑對退煮漂廢水進行混凝沉淀實驗，確定最適宜的混凝劑、加藥量及最佳反應pH值;
利用第一階段得出的最適宜的混凝劑、加藥量及最佳反應pH值條件下，對混凝實驗沉淀后的上清液進行Fenton試劑氧化實驗，采用適宜的H2O2與Fe2+的用量比、H2O2的投加量、反應pH值以及反應時間;
在上述階段得出的條件下，對退煮漂廢水進行“混凝沉淀—Fenton試劑氧化”組合工藝處理;
退煮漂廢水先分流經(jīng)“混凝沉淀—Fenton試劑氧化”工藝處理之后，再與廠內的其它輕污染廢水，如生活污水、軟水制備廢水以及回用水制備廢水等混合后經(jīng)“水解酸化+生物接觸氧化”得二級生化污水。
3.如權利要求1所述的印染行業(yè)廢水回用的處理方法，其特征在于，染色及印花廢水處理方法包括：
染色廢水首先流入調節(jié)池內進行降溫和pH值調節(jié)，在混凝沉淀池內用混凝劑進行混凝沉淀處理預處理，再進入水解酸化池和生物接解氧化池進行生物降解反應以除去溶解狀態(tài)的污染物，經(jīng)沉淀最后流入二次混凝沉淀池進行處理;
采用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵及聚合氯化鋁鐵三種混凝劑進行混凝沉淀;
生物掛膜方法：水解酸化池內充填有球形纖維填料，生物接觸氧化池內安裝組合填料，掛膜采用接種培馴法，所需菌種分別取自該廠工業(yè)廢水處理 站內的厭氧池及二沉池的回流污泥，掛膜時對生物接觸氧化池進行悶曝，水解酸化池僅進行攪拌，接觸氧化池內接種污泥先悶曝3d，每天向池內加入適量葡萄糖以及磷酸鹽，之后與水解酸化池同步連通，進水COD由200mg/L逐步提高至1200mg/L，進水pH維持在8，經(jīng)過約兩周左右的時間，生化出水CODCr穩(wěn)定在200mg/L;
印染廢水經(jīng)過混凝+水解酸化+生物接觸氧化工藝后，繼續(xù)使用聚合聚化鋁鐵(PAFC)作為混凝劑對工藝出水進行二次混凝沉淀。
4.如權利要求1所述的印染行業(yè)廢水回用的處理方法，其特征在于，所述二級生化廢水回用處理方法包括：
二級生化水進入保證整個系統(tǒng)的供水穩(wěn)定連續(xù)的調節(jié)池;
通過泵將二級生化水輸送到砂濾池，通過砂濾池內的石英砂過濾器使二級生化水中的膠體及絮凝體等懸浮雜質在此過程中被截留;
經(jīng)砂濾池截留的二級生化水進入碳濾池，通過碳濾池內放置8-16目的活性碳脫氯、除油及去除部分有機物;
經(jīng)碳濾池的二級生化水進入保安過濾器，經(jīng)保安過濾器內安裝有若干根濾芯，對懸浮顆粒進一步過濾;
經(jīng)保安過濾器的二級生化水進入超濾系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)的超濾膜采用中空纖維超濾膜，濾除水中的細菌、膠體、懸浮物、鐵銹、大分子有機物等有害物質;
經(jīng)超濾系統(tǒng)的二級生化水進入反滲透系統(tǒng)，反滲透系統(tǒng)采用四支并聯(lián)安裝的芳香族聚酰胺復合材料膜，利用該膜反滲透系統(tǒng)采用在有鹽分的水中，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進行，把原水中的水分子壓到膜的另一邊，變成潔凈的水除去水中鹽分，經(jīng)反滲透系統(tǒng)的二級生化水制得生產(chǎn)回用水。
5.如權利要求1所述的印染行業(yè)廢水回用的處理方法，其特征在于，所述砂濾池在工作中截留了大量的懸浮雜質形成濾膜，隨時間推移過濾器的前后壓差會很快升高，對過濾器定期進行反沖洗。
6.如權利要求1所述的印染行業(yè)廢水回用的處理方法，其特征在于， 所述超濾系統(tǒng)的中空纖維超濾膜孔徑為小于0.01μm的膜孔，水分子、離子依靠自身水壓通過而其它雜質被截留在膜管內側，粒徑超過濾膜孔徑幾十甚至幾百倍的泥沙、細菌、交膠體、鐵銹、大分子有機物均被截留后隨濃縮水一起排出的濃縮水排出口。
7.一種如權利要求1所述的印染行業(yè)廢水回用的處理方法的處理系統(tǒng)，其特征在于，該印染行業(yè)廢水回用處理系統(tǒng)包括退煮漂廢水處理系統(tǒng)、染色及印花廢水處理系統(tǒng)和二級生化廢水回用處理系統(tǒng)，所述退煮漂廢水處理系統(tǒng)、染色及印花廢水處理系統(tǒng)均通過輸送裝置與二級生化廢水回用處理系統(tǒng)連接。
8.如權利要求7所述的印染行業(yè)廢水回用處理系統(tǒng)，其特征在于，所述的退煮漂廢水處理系統(tǒng)包括調節(jié)池、混凝反應池、沉淀池、Fenton試劑氧化池、調節(jié)池、水解酸化池和生物接觸氧化池并通過輸送裝置依次連接;所述染色及印花廢水處理系統(tǒng)包括調節(jié)池、混凝反應池、沉淀池、水解酸化池、生物接觸氧化池和二次混凝反應池并通過輸送裝置依次連接。
9.如權利要求7所述的印染行業(yè)廢水回用處理系統(tǒng)，其特征在于，所述二級生化廢水回用處理系統(tǒng)包括調節(jié)池、砂濾池、碳濾池、保安過濾器、超濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng);
所述調節(jié)池、砂濾池、碳濾池、保安過濾器、超濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)依次通過泵或高壓泵連接。
10.如權利要求9所述的印染行業(yè)二級生化廢水回用處理系統(tǒng)，其特征在于，所述砂濾池為石英砂過濾池并且內部設置有石英砂過濾器;所述碳濾池為活性碳過濾池并且內部放置8目-16目的活性碳;所述保安過濾器內安裝有若干根孔徑的小于10μm濾芯;
所述超濾系統(tǒng)包括AQUCELL中空纖維AQU200型超濾膜，所述超濾膜設置有只有水分子、離子依靠自身水壓通過而其它雜質被截留在膜管內側的孔徑小于0.01μm的膜孔，所述超濾系統(tǒng)還包括原水進口和粒徑超過濾膜孔徑幾十甚至幾百倍的泥沙、細菌、交膠體、鐵銹、大分子有機物均被截留后隨濃縮水一起排出的濃縮水排出口;
所述反滲透系統(tǒng)包括四支并聯(lián)安裝的芳香族聚酰胺復合材料膜，所述芳 香族聚酰胺復合材料膜包括中心管、芳香族聚酰胺膜、多孔支撐層和進料液隔網(wǎng)并由內向外依次貼附排列后螺旋卷裝成筒狀。
說明書
一種印染行業(yè)廢水回用處理系統(tǒng)及處理方法
技術領域
本申請屬于污水處理及循環(huán)利用技術領域，具體地說，涉及一種印染行業(yè)廢水回用處理系統(tǒng)及處理方法。
背景技術
印染廢水是加工棉、麻、化學纖維及其混紡產(chǎn)品為主的印染工業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水。印染廢水水量較大，每印染加工1噸紡織品耗水100～200噸，其中80～90%成為廢水。紡織印染工業(yè)作為中國具有優(yōu)勢的傳統(tǒng)支柱行業(yè)之一，20世紀90年代以來獲得迅猛發(fā)展，其用水量和排水量也呈逐年大幅增長的態(tài)勢。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每天排放的印染廢水量達3.0～4.0×106m3，而廢水處理后回用率不足40%，廢水排放量和污染物總量分別位居全國工業(yè)部門的第二位和第四位，是我國各行業(yè)排污大戶之一。
隨著染料工業(yè)的發(fā)展和印染行業(yè)生產(chǎn)工藝技術的不斷進步，染料結構的穩(wěn)定性大大提高，新型助劑的不斷應用，使難生化降解的有機物大量進入印染廢水中，同時各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)對生產(chǎn)用水水質要求的差異等因素，都大大增加了印染廢水處理和回用的難度。目前國內外都加大了對印染廢水的治理和回用控制力度，在印染廢水的處理與回用上都有一些成功的案例。但這些成功的案例大多針對印染行業(yè)排放的混合廢水，由于印染行業(yè)生產(chǎn)工藝中各單元的功能不同，決定了各單元會產(chǎn)生成分、濃度、流量等特征不同的廢水，這些不同特征的廢水的處理的難易程度是不同的。困此，基于印染行業(yè)生產(chǎn)工藝特點加強印染廢水的處理及回用技術的研究，既可以達到節(jié)能減排、緩解水資源匱乏的問題，同時對于保護生態(tài)環(huán)境也能起到極其重要的作用。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種印染行業(yè)廢水回用處理系統(tǒng)及處理方法，旨在解決目前印染行業(yè)水污染嚴重、水資源匱乏的問題，同時對于保護生態(tài)環(huán)境也能起到極其重要的作用的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種印染行業(yè)廢水回用的處理方法，該印染行業(yè)廢水回用的處理方法包括：
對印染行業(yè)廢水進行退煮漂廢水、染色及印花廢水分流處理，所述退煮漂廢水經(jīng)處理后再與生活污水及其它輕污染廢水混合進行深度處理制得二級生化水;制得的印染廠二級生化出水經(jīng)“預處理+超濾+反滲透”回用水處理組合工藝處理后制得生產(chǎn)回用水。
進一步，所述退煮漂廢水處理方法包括：
首先選用不同的混凝藥劑對退煮漂廢水進行混凝沉淀實驗，確定最適宜的混凝劑、加藥量及最佳反應pH值;
利用第一階段得出的最適宜的混凝劑、加藥量及最佳反應pH值條件下，對混凝實驗沉淀后的上清液進行Fenton試劑氧化實驗，采用適宜的H2O2與Fe2+的用量比、H2O2的投加量、反應pH值以及反應時間;
在上述階段得出的條件下，對退煮漂廢水進行“混凝沉淀—Fenton試劑氧化”組合工藝處理;
退煮漂廢水先分流經(jīng)“混凝沉淀—Fenton試劑氧化”工藝處理之后，再與廠內的其它輕污染廢水，如生活污水、軟水制備廢水以及回用水制備廢水等混合后經(jīng)“水解酸化+生物接觸氧化”得二級生化污水。
進一步，染色及印花廢水處理方法包括：
染色廢水首先流入調節(jié)池內進行降溫和pH值調節(jié)，在混凝沉淀池內用混凝劑進行混凝沉淀處理預處理，再進入水解酸化池和生物接解氧化池進行生物降解反應以除去溶解狀態(tài)的污染物，經(jīng)沉淀最后流入二次混凝沉淀池進行處理;
采用聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵及聚合氯化鋁鐵三種混凝劑進行混凝沉淀;
生物掛膜方法：水解酸化池內充填有球形纖維填料，生物接觸氧化池內安裝組合填料，掛膜采用接種培馴法，所需菌種分別取自該廠工業(yè)廢水處理站內的厭氧池及二沉池的回流污泥，掛膜時對生物接觸氧化池進行悶曝，水解酸化池僅進行攪拌，接觸氧化池內接種污泥先悶曝3d，每天向池內加入適量葡萄糖以及磷酸鹽，之后與水解酸化池同步連通，進水COD由200mg/L逐步提高至1200mg/L，進水pH維持在8，經(jīng)過約兩周左右的時間，生化出水CODCr穩(wěn)定在200mg/L;
印染廢水經(jīng)過混凝+水解酸化+生物接觸氧化工藝后，繼續(xù)使用聚合聚化鋁鐵(PAFC)作為混凝劑對工藝出水進行二次混凝沉淀。
進一步，所述二級生化廢水回用處理方法包括：
二級生化水進入保證整個系統(tǒng)的供水穩(wěn)定連續(xù)的調節(jié)池;
通過泵將二級生化水輸送到砂濾池，通過砂濾池內的石英砂過濾器使二級生化水中的膠體及絮凝體等懸浮雜質在此過程中被截留;
經(jīng)砂濾池截留的二級生化水進入碳濾池，通過碳濾池內放置8-16目的活性碳脫氯、除油及去除部分有機物;所述碳濾池即活性碳過濾池，在碳濾池內放置8-16目的活性碳，活性碳的比表面積大于1000m2/g，其表面布滿平均直徑為20～30埃(A)的微孔，具有很高的吸附能力，此外，活性碳的表面有大量的羥基等官能團，可以對各種性質的有機物質進行化學吸附及靜電引力作用，因此，活性炭還能去除水中對于陰離子交換劑有害的腐殖、富維酸、木質磺酸等有機物質，以及余氯一類對陽離子交換劑有害的物質;
經(jīng)碳濾池的二級生化水進入保安過濾器，經(jīng)保安過濾器內安裝有若干根濾芯，對懸浮顆粒進一步過濾;所述濾芯孔徑的最低要求為小于10μm，它對膜系統(tǒng)起保護作用，防止可能存在的懸浮顆粒對后續(xù)膜系統(tǒng)的破壞，它是預處理的最后一個步驟;
經(jīng)保安過濾器的二級生化水進入超濾系統(tǒng)，超濾系統(tǒng)的超濾膜采用中空纖維超濾膜，濾除水中的細菌、膠體、懸浮物、鐵銹、大分子有機物等有害物質;它具有能耗低、過濾精度高、產(chǎn)水量大、抗污能力強等優(yōu)點;
經(jīng)超濾系統(tǒng)的二級生化水進入反滲透系統(tǒng)，反滲透系統(tǒng)采用四支并聯(lián)安 裝的芳香族聚酰胺復合材料膜，利用該膜反滲透系統(tǒng)采用在有鹽分的水中，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進行，把原水中的水分子壓到膜的另一邊，變成潔凈的水除去水中鹽分，經(jīng)反滲透系統(tǒng)的二級生化水制得生產(chǎn)回用水。
所述芳香族聚酰胺膜不但具有復合膜的低壓、高通量、高脫鹽率等各種特點，而且還具有抗污染的特殊優(yōu)點，反滲透是滲透的一種逆過程，滲透是一種物理現(xiàn)象，當兩種含有不同含鹽量的水，如用一張半滲透性的薄膜分開就會發(fā)現(xiàn)，含鹽量少的一邊的水分會透過膜滲透到含鹽量高的水中，而所含的鹽分并不滲透，這樣，逐漸兩邊的含鹽嘗試融和到均勻為止。然而，要完成這一過程需要很長時間，這一過程也稱為自然滲透。但如果在含鹽量高的水側，試加一個壓力，其結果也可以使上述滲透停止，這時的壓力稱為滲透壓力。如果壓力再加大，可以使水向相反方向滲透，而鹽分剩下，因此，反滲透除鹽原理，就是在有鹽分的水中，施以比自然滲透壓力更大的壓力，使?jié)B透向相反方向進行，把原水中的水分子壓到膜的另一邊，變成潔凈的水，從而達到除去水中鹽分的目的，這就是反滲透除鹽原理。
進一步，所述砂濾池在工作中截留了大量的懸浮雜質形成濾膜，隨時間推移過濾器的前后壓差會很快升高，對過濾器定期進行反沖洗。
進一步，所述超濾系統(tǒng)的中空纖維超濾膜孔徑為小于0.01μm的膜孔，水分子、離子依靠自身水壓通過而其它雜質被截留在膜管內側，粒徑超過濾膜孔徑幾十甚至幾百倍的泥沙、細菌、交膠體、鐵銹、大分子有機物均被截留后隨濃縮水一起排出的濃縮水排出口。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種印染行業(yè)廢水回用處理系統(tǒng)，該印染行業(yè)廢水回用處理系統(tǒng)包括退煮漂廢水處理系統(tǒng)、染色及印花廢水處理系統(tǒng)和二級生化廢水回用處理系統(tǒng)，所述退煮漂廢水處理系統(tǒng)、染色及印花廢水處理系統(tǒng)均通過輸送裝置與二級生化廢水回用處理系統(tǒng)連接。
進一步，所述的退煮漂廢水處理系統(tǒng)包括調節(jié)池、混凝反應池、沉淀池、Fenton試劑氧化池、調節(jié)池、水解酸化池和生物接觸氧化池并通過輸送裝置依次連接;所述染色及印花廢水處理系統(tǒng)包括調節(jié)池、混凝反應池、沉淀池、水解酸化池、生物接觸氧化池和二次混凝反應池并通過輸送裝置依次連接。
進一步，所述二級生化廢水回用處理系統(tǒng)，該二級生化廢水回用處理系統(tǒng)包括調節(jié)池、砂濾池、碳濾池、保安過濾器、超濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng);
所述調節(jié)池、砂濾池、碳濾池、保安過濾器、超濾系統(tǒng)和反滲透系統(tǒng)依次通過泵或高壓泵連接。
進一步，所述砂濾池為石英砂過濾池并且內部設置有石英砂過濾器;所述碳濾池為活性碳過濾池并且內部放置8目-16目的活性碳;所述保安過濾器內安裝有若干根孔徑的小于10μm濾芯。
進一步，所述超濾系統(tǒng)包括AQUCELL中空纖維AQU200型超濾膜，所述超濾膜設置有只有水分子、離子依靠自身水壓通過而其它雜質被截留在膜管內側的孔徑小于0.01μm的膜孔，所述超濾系統(tǒng)還包括原水進口和粒徑超過濾膜孔徑幾十甚至幾百倍的泥沙、細菌、交膠體、鐵銹、大分子有機物均被截留后隨濃縮水一起排出的濃縮水排出口。
進一步，所述反滲透系統(tǒng)包括四支并聯(lián)安裝的芳香族聚酰胺復合材料膜，所述芳香族聚酰胺復合材料膜包括中心管、芳香族聚酰胺膜、多孔支撐層和進料液隔網(wǎng)并由內向外依次貼附排列后螺旋卷裝成筒狀。
本發(fā)明由于采用退煮漂廢水與染色、印花廢水分流處理，特別是退煮漂廢水經(jīng)過經(jīng)“混凝沉淀—Fenton試劑氧化”工藝處理之后，CODCr、BOD5、色度、SS均達到較高的處理效果，之后與廠內的其它輕污染廢水混合后再經(jīng)“水解酸化+生物接觸氧化”進行生化處理，在生物接觸氧化法的停留時間會大幅下降，使得曝氣充氧歷時大大減少，從而大幅度降低了電費。而針對染色、印花廢水的處理也因為選擇了適宜的混凝藥劑，提高了一次混凝的處理效果，使得二級生化處理生物接觸氧化的停留時間得到了下降，從而降低了電費�；赜盟木C合處理成本約為2.2元/m3，與本發(fā)明當前自來水價格達3.5元/m3以上相比較，具有較好的經(jīng)濟效益。同時，由于該組合處理工藝出水水質還優(yōu)于一般的自來水，這對于水資源緊缺、國家對本發(fā)明用水嚴格總量控制的形勢下，具有非常廣闊的應用前景。
本發(fā)明中回用水處理組合工藝中的核心單元為反滲透系統(tǒng)，在處理印染廠二級生化出水時，控制反滲透系統(tǒng)進水流量為35L/min，反滲透系統(tǒng)最佳運行工況為：操作壓力為1.2MPa;濃水循環(huán)流量為5L/min;反滲透系統(tǒng)回 收率約為80%。
印染行業(yè)廢水處理將退煮漂廢水、染色及印花廢水首先分流處理，其中退煮漂廢水經(jīng)處理后再與生活污水及其它輕污染廢水混合進行深度處理。印染廠生化出水經(jīng)“預處理+超濾+反滲透”回用水處理組合工藝處理后，出水水質可以達到回用水質標準要求，可回用于生產(chǎn)。該回用水處理組合工藝中的核心單元為反滲透系統(tǒng)，在處理印染廠二級生化出水時，控制反滲透系統(tǒng)進水流量為35L/min，反滲透系統(tǒng)最佳運行工況為：操作壓力為1.2MPa;濃水循環(huán)流量為5L/min;反滲透系統(tǒng)回收率約為80%。
退煮漂廢水經(jīng)混凝沉淀實驗后，適宜的混凝劑為聚合硅酸硫酸鋁(PASS)，最佳混凝條件為：反應pH值為4～5;PASS投加量為3g/L。
Fenton試劑氧化最佳氧化工藝條件為：反應時間為1.5h;pH值為3～5;H202投加量為0.2mol/L;n(H2O2)∶n(Fe2+)值為1.5。
廢水經(jīng)過“混凝沉淀—Fenton試劑氧化”工藝全流程處理后，CODCr、BOD5、色度、SS均達到較高的處理效果，CODCr去除率達93.55%、BOD5去除率達89.77%、色度去除率達85.71%、SS去除率達95.9%。
退煮漂廢水先分流經(jīng)“混凝沉淀—Fenton試劑氧化”工藝處理之后，與廠內的其它輕污染廢水混合后再經(jīng)“水解酸化+生物接觸氧化”二級生化污水處理系統(tǒng)處理后，出水各項指標均能達到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB4287-2012)中排放限值的要求。
染色廢水預處理時，通過混凝實驗確定PAFC對染色廢水中污染物的去除效果優(yōu)于PFS、PAC，并得出PAFC對廢水中CODCr的去除率達到40%左右，對色度的去除率達到65%。
通過控制水解酸化池水力停留時間對廢水可生化性的影響試驗，得出水解酸化池最佳的水力停留時間為8小時左右。
混凝+水解酸化+生物接觸氧化工藝聯(lián)合運行過程中，水解酸化池對CODCr去除率為30%左右，色度去除率可達60%;接觸氧化生化池對CODCr去除率達70%，對色度的去除率也在50%左右。
混凝+水解酸化+生物接觸氧化工藝后二次混凝沉淀實驗，確定PAFC在 投加量為60mg/L時，對生化出水中CODCr、色度去除率均達到50%，最終保證印染廢水各項指標均達到《紡織染整工業(yè)污染物排放標準》(GB4287-2012)一級排放標準的要求。
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