印染废水处理工艺及回用技术研究
2016-02-08惠宇涛陆虎妹
惠宇涛 陆虎妹
(践行中欧科技有限公司江苏无锡214000)
印染废水处理工艺及回用技术研究
惠宇涛 陆虎妹
(践行中欧科技有限公司江苏无锡214000)
印染行业在我国属于重污染行业,其废水处理状况一直深受人们关注,随着新型染料、助剂的不断开发和应用,使得印染废水的处理难度不断增大,本文针对印染废水的水质特点,提出了铁碳微电解→混凝沉淀→多介质催化氧化→水解酸化→接触氧化→MBR→反渗透→中水回用(或达标排放)的改造工艺,为实现印染行业的可持续发展提供了研究方向。
印染废水;反渗透;中水回用
印染工业作为中国最具竞争力的行业之一,产生的印染废水因其水量大、水质波动大、污染物组分复杂且含量高,色度、化学需氧量和生化需氧量均较高等特点,成为国内外难处理的工业废水之一,其处理技术得到了国内外水处理工作者的充分重视和广泛研究。
1 印染废水水质特点及传统处理工艺
1.1 印染废水水质特点
1.1.1 水质、水量不均匀。由于每一批原料布的用途不同,其加工工艺及辅料也有所差异,这导致不同的生产周期内排水量及废水水质变化很大,增加了处理难度。
1.1.2 有机物含量高,碱度高,色度深,可生化性差。特别对于纺织过程中,织物如采用聚乙烯醇(PVA)类的化学浆料,其印染过程的退浆水COD浓度将达到上万左右,并且pH大都在10以上,色度大于500,可生化性非常差,常规的处理方法很难处理。
1.1.3 温度和盐分。由于煮练等工序的影响,印染废水的出水温度很高,通常在40℃以上,夏季通常达到50℃~60℃,加之较高的盐分,使得生化的效率大大下降,处理效果不理想。
1.2 传统处理工艺
传统的印染废水一般采用“物化+生化+物化”的处理工艺,具体流程为:废水调节→混凝沉淀→厌氧/好氧→气浮。印染废水的高温度及低效率的混凝处理设施很大程度上影响了生化处理效果,由于混凝沉淀不彻底,大部分悬浮的有机物被带入生化处理设施,对生化产生不利影响,生化处理效率有时甚至低于50%,而生化末端使用气浮设备无疑增加了处理成本,出水亦很难完全达到排放要求,高额的处理成本却没有达到预期的处理效果。
2 印染废水工艺改造及回用
针对传统处理工艺运行费用高、处理效果不理想的特点,提出了印染废水处理的改造方案:废水调节→冷却降温→铁碳微电解→混凝沉淀→多介质催化氧化→水解酸化→接触氧化→MBR→反渗透→中水回用(或达标排放)。
印染废水进行预曝气以达到废水调节与匀质的作用,其后处理工艺说明如下。
2.1 降温冷却
废水调节池的末端增加高效冷却塔,在特定季节(夏季)对废水进行预降温,消除高温对混凝沉淀反应的影响,增强混凝效果,同时可降低高温对生化反应的影响,使生化能够正常、稳定的运行。
2.2 铁碳微电解
通过对印染废水的实验,pH10左右的印染废水,在经过铁碳微电解反应后,pH略有下降,色度去除率近60%,结合后续的混凝沉淀,废水的B/C由原来的0.1上升至0.2~0.3,废水的可生化性提高。
2.3 高效混凝
与传统的混凝反应不同,将混凝加药、反应过程集成在设备内,在不同时间、不同阶段、不同位置依次加入混凝药剂,不仅充分发挥了药剂的性能与作用,减小药剂的浪费,而且提高了混凝反应的效率,同时也减小了混凝设施的占地面积。
2.4 多介质催化氧化
对于印染废水进行适度的氧化处理,不仅可改善废水的可生化性,而且增加了回用水的活性,更适合于印染废水的中水回用。
采用无二次污染的臭氧氧化,配合TiO2/UV催化的方法,使得废水中游离的胶体性有机质由难生物降解的大分子转化为小分子,进一步提高废水的可生化性,同时氧化处理的尾气(富氧空气)导入好氧生化处理中,增强了后续生化处理的效率。
2.5 水解酸化+接触氧化
经过充分预处理的废水进入生化处理系统,在常规的水解酸化池中增加了更适应微生物生长的新型组合填料,其废水的水力停留时间更长,污泥浓度为常规水解酸化的2~3倍,处理效果明显增强。
2.6 MBR
以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池,在生物反应器中保持高活性污泥浓度,提高生物处理有机负荷,从而减少污水处理设施占地面积,并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。利用沉浸于好氧生物池内的膜分离设备截留池内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥(MLSS)浓度可提升至6000 mg/L~10000mg/L,污泥龄可延长至30天以上。膜生物反应器因其有效的截留作用,保留世代周期较长的微生物,可实现对污水深度净化,MBR出水达到一级标准排放。
2.7 反渗透处理
随着近几年水处理行业的不断发展,反渗透膜的性能及寿命日渐成熟,加之水价的进一步上涨,使得反渗透膜的应用得到大力发展,经过膜处理后的废水可回用于煮练、漂洗等工段,至于对水质要求更严格的染色工段,回用技术还需进一步探索和发现。
3 结语
印染废水的处理一直是我国废水治理的难点,仅靠单一的处理工艺很难实现废水的达标排放,在传统工艺的基础上,集成催化氧化、膜处理等处理工艺对实现废水回用的目标具有重要的意义,而优化各工段的运行参数,降低处理成本是实现印染废水深度处理及回用目标的研究发展方向。
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