印染廢水處理及回用工程案例介紹

[摘要]介紹了采用生化技術(shù)結(jié)合膜技術(shù)處理印染廢水，在確保達標排放的前提下實現(xiàn)廢水回收利用，減少廢水排放量，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益顯著。

[關(guān)鍵詞]印染廢水膜系統(tǒng)廢水回用

1前言

紡織印染行業(yè)是全國五大廢水排放行業(yè)之一，2005年全國6001家紡織印染企業(yè)廢水排放量達到17億噸，占全國排放總量的7.97%[1]。因此，實現(xiàn)紡織印染行業(yè)的廢水回用對于緩解本行業(yè)用水緊缺狀況具有重要意義。

2印染廢水水質(zhì)特征及回用水要求

2.1印染廢水水質(zhì)特征

印染廢水水質(zhì)復(fù)雜多變，COD濃度高，一般為400～800mg/l，高的可達1000～2000mg/l;B/C值較低，一般在0.1～0.3之間，可生化性較差;色度較大，一般為200～300倍。

2.2印染行業(yè)用水水質(zhì)要求

產(chǎn)品種類不同，用水要求也不同，但是為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，一般要求水質(zhì)要達到如下標準[2]:

總硬度(mg/l，以CaCO3計)≤25

鐵(mg/l) <0.1

錳(mg/l) <0.02

pH值7-8

色度(鉑鈷比色法，倍)<10

高錳酸鉀需氧量(mg/l)<10

2.3回用水處理方法

采用常規(guī)的廢水處理方法能將廢水中的大部分有機物和色度去除，但是水中的硬度、離子濃度仍然無法滿足生產(chǎn)用水要求，因此只有采用膜分離的方法將這類物質(zhì)去除，才能滿足生產(chǎn)需要。

3膜技術(shù)基本原理

膜是兩相之間的選擇性屏障。通俗地講，它是一種高分子材料，通過壓差的作用能將料液進行選擇性分離的一種薄膜。通過它進行的分離過程稱作膜分離。它與傳統(tǒng)過濾器的不同在于，膜可以在分子范圍內(nèi)進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發(fā)生相的變化和添加助劑。膜的厚度一般為微米級，依據(jù)其孔徑的不同，可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜，根據(jù)形狀的不同，可分為管式膜、卷式膜和平板膜等。

圖1各種分離膜分離精度和物質(zhì)

對于微濾而言，膜的截留特性是以膜的孔徑來表征，通?？讖椒秶?.1～1微米，故微濾膜能對大直徑的菌體、懸浮固體等進行分離。可作為一般料液的澄清、保安過濾、空氣除菌。

對于超濾而言，膜的截留特性是以對標準有機物的截留分子量來表征，通常截留分子量范圍在1000～300000，故超濾膜能對大分子有機物(如蛋白質(zhì)、細菌)、膠體、懸浮固體等進行分離，廣泛應(yīng)用于料液的澄清、大分子有機物的分離純化、除熱源;但不能截留Ca2+和Mg2+等離子，不能去除色度、硬度等污染物。

對于納濾而言，膜的截留特性是以對標準NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率來表征，通常截留率范圍在60%～90%，相應(yīng)截留分子量范圍在100～1000，故納濾膜能對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離，實現(xiàn)脫鹽與濃縮的同時進行。

反滲透的截留對象是所有的離子，僅讓水透過膜，出水為無離子水。反滲透法能夠去除可溶性的金屬鹽、有機物、細菌、膠體粒子、發(fā)熱物質(zhì)，能截留所有的離子等，在生產(chǎn)純凈水、軟化水、無離子水方面純水膜已經(jīng)應(yīng)用廣泛。

因此，根據(jù)各種膜的特性，只有采用反滲透才能確?；赜盟|(zhì)達到印染行業(yè)用水要求。

4反滲透膜在印染廢水回用項目中的應(yīng)用

廣東某企業(yè)擁有織造、漂染、染紗的生產(chǎn)線，日產(chǎn)生廢水3萬噸?，F(xiàn)有一套完整的廢水處理設(shè)施。企業(yè)于2006年底投資興建一套廢水回用設(shè)施，該設(shè)施采用反滲透技術(shù)，將透析液回用于染色工藝，日回用水1.5～1.8萬噸，同時濃縮液達標排放。設(shè)備投入運行2年，運行穩(wěn)定，經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著。

4.1 生化處理系統(tǒng)工藝流程(見圖2)

生化系統(tǒng)進、出水水質(zhì)如表1所示。良好的生化處理為后續(xù)膜回用創(chuàng)造了良好的條件。

圖2生化處理系統(tǒng)工藝流程圖

表1 生化系統(tǒng)進、出水水質(zhì)

污染物CODCr(mg/l)BOD (mg/l)色度(稀釋倍數(shù))SS (mg/l)

進水400～500100～200200～50030～50

出水40～602～516～3210～20

去除率(%)85～9095～9985～9733～80

4.2膜系統(tǒng)工藝流程

圖3膜系統(tǒng)工藝流程圖

生化出水由輸料泵輸送經(jīng)過多介質(zhì)過濾器去除廢水中的懸浮物，之后進入保安過濾器去除微小的顆粒物，再由高壓泵將壓力提升至10～15kg后進入RO膜系統(tǒng)進行處理，水回收率50%～60%，透析液水質(zhì)可滿足生產(chǎn)用水要求，回用于生產(chǎn)線;濃縮液COD約為80～100mg/l，滿足排放標準，可直接排放。

4.3 膜進水、產(chǎn)水水質(zhì)(見表2)

表2 膜系統(tǒng)進、出水水質(zhì)

污染物CODCr (mg/l)電導(dǎo)率(micro;S/cm)色度(稀釋倍數(shù))硬度(mg/l)濁度(NTU)

進水40～602500～300016～3250～700.2～0.8

出水2～550～1002<1未檢出

去除率(%)85～9596～98.585～97>98～100

與印染工藝用水比較，膜產(chǎn)水完全滿足生產(chǎn)要求，可直接使用。

4.4 運行成本

在日常運行過程中，主要發(fā)生的是電費和藥劑費，占總成本的近95%;由于采用全自動配置，僅需安排8人，大大降低了人工成本。

4.5 膜系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵

為了使膜系統(tǒng)穩(wěn)定運行，最關(guān)鍵的是膜污染的控制。膜污染的控制應(yīng)從以下幾個方面著手:

4.5.1良好的預(yù)處理是系統(tǒng)抗污染性的前提

印染廢水水質(zhì)復(fù)雜，其中含有大量導(dǎo)致膜污染的物質(zhì)，主要是一些有機污染物，如油脂、臘等，因此首先必須采用適當?shù)念A(yù)處理盡可能的去除廢水中的污染物，從根本上降低膜污染風險。

生化和物化相結(jié)合的方法是去除污染物最經(jīng)濟、有效的方法，系統(tǒng)運行狀況良好的情況下，處理出水的COD可降低至40mg/l以下。通過生化作用，印染廢水中大部分導(dǎo)致膜污染的物質(zhì)可被去除，可以在很大程度上緩解膜污染，延長膜清洗周期。

4.5.2合適的添加劑是系統(tǒng)抗污染的有效手段

再好的預(yù)處理也無法完全去除廢水中的有機污染物，此外，漂染廢水中的無機鹽也會導(dǎo)致膜污染，因此必須通過投加復(fù)合藥劑，既可以防止有機物在膜表面的富積，又可以避免無機鹽在濃縮過程中析出;此外膜表面容易滋生微生物，通過投加藥劑，能夠殺死微生物，防止生物污染。

4.5.3良好的清洗劑和清洗工藝是膜系統(tǒng)長期運行的保證

廢水回用系統(tǒng)的膜污染問題是無法避免的，必須積極面對，應(yīng)根據(jù)污染物的性質(zhì)配置相應(yīng)的清洗劑和清洗工藝，解決各種膜污染問題，避免污染物的積累，確保膜系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。

參考文獻:

[1] 國家統(tǒng)計局.各行業(yè)工業(yè)廢水排放及處理情況.2005.

[2] 王淑榮.染整廢水處理[M].北京:中國紡織出版社，2005.