紡織印染廢水處理中預(yù)處理方法

紡織印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一，廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無(wú)機(jī)鹽等。生物法具有運(yùn)行成本低、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在印染廢水處理中得到了較為廣泛的應(yīng)用。目前用于印染廢水處理的主要方法有物化法、生化法、化學(xué)法以及幾種工藝結(jié)合的處理方法，而廢水處理中的預(yù)處理主要是為了改善廢水水質(zhì)，去除懸浮物及可直接沉降的雜質(zhì)，調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)及水量、降低廢水溫度等，提高廢水處理的整體效果，確保整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此預(yù)處理在印染廢水處理中具有極其重要的地位。

目前用于印染廢水處理中的預(yù)處理工藝主要有：格柵、篩網(wǎng)、沉砂、調(diào)節(jié)水量及水質(zhì)、降溫等工藝組成。根據(jù)不同的印染廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段，去除一部分污染物，改善廢水水質(zhì)提高后續(xù)處理單元的處理效果。

1.格柵、篩網(wǎng)

由于印染廢水中含有大量的布毛、線頭、纖維屑等細(xì)小的懸浮物，如梭織布的退煮漂廢水、牛仔漂洗廢水等均含有大量的細(xì)小纖維懸浮物，混合印染廢水中往往還含有許多的比較大懸浮物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)對(duì)水泵造成損害對(duì)主體處理造成影響，因此在進(jìn)入泵及主體構(gòu)筑物之前對(duì)其進(jìn)行攔截，設(shè)置格柵攔截較大懸浮物，設(shè)置篩網(wǎng)攔截細(xì)小懸浮物。所用染料主要有靛藍(lán)、硫化黑等，另使用變性淀粉、元明粉、s堿、勻染劑、滲透劑等多種印染助劑，污水排放量1000m3/d。

A、格柵

格柵一般用在水量大且水質(zhì)比較復(fù)雜的綜合印染廢水處理中，如萬(wàn)噸級(jí)以上的紡織印染工業(yè)園區(qū)的廢水處理中，因?yàn)榇朔N廢水水量大，且懸浮物顆粒較大，設(shè)置格柵能夠有效攔截較大的懸浮物，處理能力高，不易堵塞，針對(duì)印染廢水的特點(diǎn)我公司在工程實(shí)踐中不設(shè)置粗格柵，一般只選用細(xì)格柵，柵縫間隙通常采用1-5mm.格柵機(jī)主要有回轉(zhuǎn)式機(jī)械格柵機(jī)、網(wǎng)式轉(zhuǎn)鏈格柵機(jī)、固定式格柵機(jī)、反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵機(jī)等，我公司常用的主要有反切式旋轉(zhuǎn)細(xì)格柵機(jī)、網(wǎng)式轉(zhuǎn)鏈格柵機(jī)、固定式格柵機(jī)等。在沉砂池設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)漂洗廢水的水質(zhì)特性進(jìn)行了充分分析，考慮到泥砂顆粒細(xì)小的特點(diǎn)，沉砂池可分成二——三級(jí)沉砂，這樣能夠使泥砂顆粒按級(jí)數(shù)進(jìn)行逐步沉降，最終達(dá)到去除泥砂的目的，總停留可設(shè)計(jì)為1。

B、篩網(wǎng)

篩網(wǎng)通常應(yīng)用在水量相對(duì)較小、廢水中含有大量的細(xì)小懸浮物如：布毛、線頭等，同時(shí)還可以去除大顆粒的浮石渣，對(duì)懸浮物及大顆粒物質(zhì)的去除率可達(dá)到90%以上。鑒于無(wú)機(jī)陶瓷膜具有以上諸多優(yōu)點(diǎn)以及國(guó)內(nèi)外發(fā)展陶瓷膜的經(jīng)驗(yàn),無(wú)機(jī)陶瓷膜在我國(guó)的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛。工程實(shí)踐表明，篩網(wǎng)間隙一般為30-60目，安裝形式采用固定式安裝，安裝角度為30-45°，安裝角度不易過(guò)大，過(guò)大則造成過(guò)水負(fù)荷降低，使處理能力降低同時(shí)也增加了部分投資，過(guò)小則易造成篩網(wǎng)堵塞，加大了清渣難度，影響處理效果。

2.沉砂

印染廢水中的漂洗廢水（如牛仔漂洗廢水）中含有大量的泥砂物質(zhì)如浮石渣，如果不對(duì)其廢水進(jìn)行沉砂處理，往往會(huì)造成后續(xù)構(gòu)筑物的大量積砂，減少了后續(xù)處理構(gòu)筑物的池溶，降低了水力停留時(shí)間，使水力特性不能滿足設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重的影響了廢水的處理效果，尤其會(huì)對(duì)水泵造成磨損，降低水泵的使用壽命，增加運(yùn)行成本。因此在某些印染廢水處理中設(shè)置沉砂處理是非常有必要的，沉砂池一般可分為：平流沉砂池、曝氣沉砂池、旋流沉砂池。如果穩(wěn)定化工藝中厭氧消化產(chǎn)生的沼氣能夠充分利用，可以考慮使用消化過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣來(lái)輔助干化污泥。我公司應(yīng)用多的是平流沉砂池，主要是由于牛仔漂洗廢水中的浮石渣表面不含大量的有機(jī)物，因此沒(méi)有必要采用曝氣沉池或旋流沉砂池，采用平流沉砂池操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便。

在沉砂池設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)漂洗廢水的水質(zhì)特性進(jìn)行了充分分析，考慮到泥砂顆粒細(xì)小的特點(diǎn)，沉砂池可分成二——三級(jí)沉砂，這樣能夠使泥砂顆粒按級(jí)數(shù)進(jìn)行逐步沉降，終達(dá)到去除泥砂的目的，總停留可設(shè)計(jì)為1.5個(gè)小時(shí)，排砂方式有重力排砂和機(jī)械排砂，可根據(jù)工程的實(shí)際情況確定排砂方式。它既為解決污泥的出路創(chuàng)造了條件，又充分消耗了污泥中的能源，且不必考慮病原菌的滅活處理。

3.調(diào)節(jié)

由于紡織印染工業(yè)其特有的生產(chǎn)過(guò)程，造成了廢水排放的間斷性和多變性，使排出的廢水的水質(zhì)及水量在一日內(nèi)，甚至每班內(nèi)都有很大的變化，因此要求對(duì)廢水進(jìn)行進(jìn)行調(diào)節(jié)，均衡水質(zhì)，使其能夠均勻進(jìn)入后續(xù)處理單元，提高處理效果。因此它一出現(xiàn)就引起了世界各國(guó)廣泛的關(guān)注，并馬上開(kāi)始了它在處理生活污水和市政污水方面的研究和應(yīng)用。印染廢水的調(diào)節(jié)主要分為：水量調(diào)節(jié)和水質(zhì)調(diào)節(jié)。

廢水處理設(shè)備及構(gòu)筑物都是按一定的水量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，要求均勻進(jìn)水，特別對(duì)生物處理系統(tǒng)更為重要，為了保證后續(xù)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在廢水進(jìn)入處理系統(tǒng)之前，預(yù)先調(diào)節(jié)水量，使處理系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求。

印染廢水中有機(jī)污染物高、色度深、堿性和pH值變化大、水質(zhì)變化劇烈，因此對(duì)廢水水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)是非常必要的，尤其是廢水的pH值。在廢水進(jìn)入生物處理之前，將pH調(diào)整為6-10，以便滿足廢水生物處理的要求。

實(shí)踐證明，根據(jù)印染廢水的水量、水質(zhì)不同，調(diào)節(jié)池的停留時(shí)間也各不相同，當(dāng)處理水量比較小時(shí)，停留時(shí)間可選大些，當(dāng)處理水量比較大時(shí)，停留時(shí)間可根據(jù)具體情況選小些，一般為4-10個(gè)小時(shí)。

對(duì)于某些印染廢水，為了使調(diào)節(jié)池有一定的去除效率及增加廢水的均勻性，特別是當(dāng)廢水中含有比較多的還原性物質(zhì)時(shí)，可考慮在調(diào)節(jié)池內(nèi)增加預(yù)曝氣裝置，可有效改善廢水的水質(zhì)特性。2007年中國(guó)紡織工業(yè)協(xié)會(huì)開(kāi)展了“共建紡織行業(yè)節(jié)水型企業(yè)”活動(dòng)，要求切實(shí)提高我國(guó)紡織工業(yè)企業(yè)的用水效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)水等約束性指標(biāo)，中水回用成為其中一項(xiàng)比較重要的項(xiàng)目。如牛仔布經(jīng)線的漿染廢水中含有大量的硫化物（300-500mg/L），對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)曝氣可使部分S-氧化。

4.降溫

印染廢水的水溫大多比較高（漿紗印染廢水除外），如針織布的漂染、針織線的漿染廢水水溫為40-45℃，毛絨、毛線的漂染廢水水溫為40-50℃，梭織布的退煮廢水水溫為40-50℃等，當(dāng)水溫過(guò)高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致廢水生化處理系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，直接影響污水達(dá)標(biāo)排放，因此必須考慮對(duì)高溫廢水進(jìn)行降溫處理，然后，再使降溫后的廢水進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，以便達(dá)到生化處理的水溫要求，保證整個(gè)處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)，廢水中的熱能也是一種可再利用的資源。工藝產(chǎn)生的污泥主要為混凝沉淀污泥和生化剩余污泥，通過(guò)濃縮、壓濾脫水，干污泥外運(yùn)妥善處置。

對(duì)廢水進(jìn)行降溫的方法通常采用熱交換的方式進(jìn)行降溫冷卻，不同溫度的工藝廢水經(jīng)混合后，進(jìn)入熱交換器進(jìn)行降溫處理，一般將水溫控制在42℃以下，利于生物的生長(zhǎng)，提高處理效果。

冷卻水可使用新鮮的工藝用水，這樣就利用了一部分熱能對(duì)生產(chǎn)工藝用水進(jìn)行預(yù)熱，從而，一方面降低了廢水的水溫，另一方面提高了生產(chǎn)工藝用水的水溫，節(jié)約了加熱新鮮工藝用水的蒸汽，達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本的目的。在一定的壓力下，當(dāng)水流過(guò)膜表面時(shí)，只允許水、無(wú)機(jī)鹽及小分子物質(zhì)透過(guò)膜，而阻止水中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)通過(guò)，以達(dá)到溶液的凈化、分離與濃縮的目的。換熱方案可考慮采用多臺(tái)換熱器并聯(lián)使用的設(shè)計(jì)方案，可保證換熱系統(tǒng)的正常使用，換熱器可分為板式換熱器、管式換熱器等，我公司使用廣泛的是板式換熱器。

總之，印染廢水是一種水量大、色度高、組分復(fù)雜、水質(zhì)變動(dòng)范圍大、溫度高的難處理有機(jī)廢水，通過(guò)大量的工程實(shí)踐證明，印染廢水的綜合治理工藝路線中廢水的預(yù)處理工藝是非常重要的，它關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)也涉及到運(yùn)行成本的高低，廢水進(jìn)行預(yù)處理后可大大改善廢水水質(zhì)，有利于印染廢水進(jìn)行進(jìn)一步處理，終達(dá)到去除污染物之目的。采用節(jié)能型專用工藝，運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于排污費(fèi)及取水費(fèi)，企業(yè)投資回收快。因此預(yù)處理工藝在印染廢水處理中是必不可少的關(guān)鍵技術(shù)之一。

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牛仔紗線漿染廢水處理典型實(shí)例

1.  概述

紡織工業(yè)是我國(guó)民族工業(yè)中悠久的產(chǎn)業(yè)之一，改革開(kāi)放以來(lái)，紡織工業(yè)進(jìn)入的高速增長(zhǎng)期，產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)。但印染行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢水對(duì)環(huán)境造成影響。印染廢水成分復(fù)雜、污染物含量大、色度高等特點(diǎn)，屬于較難處理工業(yè)廢水之一。

2.   廢水來(lái)源

牛仔紗線漿染是牛仔服飾生產(chǎn)中的一個(gè)重要工序，漿染主要是用直接染料和硫化染料等，另外還有元明粉、s堿等多種染料助劑。其廢水主要來(lái)自水洗、染色和上漿等工序。廢水中的主要污染物為染化料、硫化物、漿料和助劑。

該類廢水的水質(zhì)因使用的漿料的不同變化較大，目前，廠家太多使用變性淀粉漿料，廢水的可生化性較好。膜生物反應(yīng)器處理印染廢水工藝條件的研究現(xiàn)狀膜生物反應(yīng)器(MBR)是近年來(lái)發(fā)展的廢水處理新技術(shù)，其對(duì)印染廢水有著較好的處理效果，在印染廢水處理方面具有廣闊的應(yīng)用前景。廢水主要特點(diǎn)是堿性強(qiáng)、有機(jī)污染物濃度高、色度高、硫化物含量高、水質(zhì)水量變化大。其水質(zhì)一般為：CODcr 2000～6000mg/L，BOD51000～2500mg/L，pH 9～14，色度 1000～2500倍，S2- 200～1000mg/L。

3. 工程實(shí)例

中山市某染織有限公司是一家牛仔紗線漿染外資企業(yè)。所用染料主要有靛藍(lán)、硫化黑等，另使用變性淀粉、元明粉、s堿、勻染劑、滲透劑等多種印染助劑，污水排放量1000m3/d。

廣州中環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程有限公司承建了該廢水處理工程，工程已完工兩年，經(jīng)處理后出水穩(wěn)定達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》DB44∕26-2001中的第二時(shí)段的“一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”。

主要設(shè)施的設(shè)計(jì)參數(shù)：

①篩網(wǎng)濾池

用篩網(wǎng)來(lái)攔截污水中的線頭、短纖、塑料袋和其它雜物，將可大幅度降低污水中的懸浮物。采用不銹鋼篩網(wǎng)。

②調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)水量水質(zhì)，池內(nèi)安裝穿孔預(yù)曝氣管。

③初沉池

采用豎流式，前端有混凝反應(yīng)槽。

④厭氧池

設(shè)計(jì)進(jìn)水COD＝2400mg/l，通過(guò)微生物的降解，將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易于微生物吸收降解的小分子有機(jī)物，同時(shí)降低廢水pH。設(shè)脈沖布水器 2套，內(nèi)掛生物填料。

⑤好氧池

加填料的接觸氧化池。設(shè)計(jì)進(jìn)水COD＝1600mg/l，內(nèi)掛生物填料。羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣，膜片式微孔曝氣管充氧，DO變頻自控系統(tǒng)一套。

⑥二沉池

采用斜管沉淀池，污泥排至污泥濃縮池。

⑦消毒池

采取折流式，加強(qiáng)氧化劑殺菌消毒。

⑧污泥處理系統(tǒng)

設(shè)污泥濃縮池，物化污泥和剩余污泥均排至此，污泥濃縮池上清液流回調(diào)節(jié)池。污泥脫水間一座，帶式壓濾機(jī)一臺(tái)。

4. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

耗電1.2kW?h/m3，人工費(fèi)0.22元/m3，藥劑費(fèi)1.45元/m3，直接運(yùn)行費(fèi)用2.47元/m3。

5. 結(jié)  論

①該廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行近兩年，調(diào)試正常運(yùn)行后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，出水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，合格率達(dá)95％以上。

②廢水的物化預(yù)處理系統(tǒng)至關(guān)重要，直接影響后序生化處理系統(tǒng)。但混凝沉淀系統(tǒng)的泥量多，運(yùn)行費(fèi)用高，占整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用50％以上。

③設(shè)計(jì)中在接觸氧化池中間增設(shè)缺氧段，水力停留時(shí)間近1h，污泥回流至厭氧池和前級(jí)接觸氧化池，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，中間缺氧段污泥回流后，COD去除率提高約10％。

③混凝沉淀與厭氧好氧的組合工藝處理牛仔紗線漿染廢水是一種非常有效的工藝。

印染工業(yè)園污水處理CEAO工藝

CEAO工藝(China EverAnaerobic Oxidation process)為廣州中環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程有限公司近年來(lái)自主開(kāi)發(fā)的污水處理新技術(shù)，其為可投加絮凝劑的物化處理單元與“水解酸化 好氧”生物處理單元的有機(jī)結(jié)合，實(shí)質(zhì)是AO 法為主、改良的物化技術(shù)為輔的水處理技術(shù)。此外，MBR還具有占地面積小，處理速度快，p泥周期長(zhǎng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)在增城市新塘鎮(zhèn)新洲環(huán)保工業(yè)園水質(zhì)凈化廠的應(yīng)用取得了良好的效果，該工程于2003 年4 月動(dòng)工建設(shè)，2004年5月投入運(yùn)行，到目前為止運(yùn)行良好，日處理綜合印染廢水5萬(wàn)噸(綜合印染廢水主要包括牛仔服裝洗漂廢水、牛仔紗線漿染廢水、梭織布印染廢水、針織布印染廢水等)，出水遠(yuǎn)優(yōu)于廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》DB44／26—2001。

選擇性物化技術(shù)

廢水需要進(jìn)行混凝預(yù)處理，提高后續(xù)生化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為了能夠使廢水達(dá)標(biāo)排放,人們?cè)诓煌に噯卧慕M合、新工藝的開(kāi)發(fā)和參數(shù)優(yōu)化方面都進(jìn)行了廣泛的研究,取得了不少進(jìn)展,為實(shí)現(xiàn)印染廢水深度處理和回用奠定了基礎(chǔ)?；炷怀恋砭哂型顿Y小、占地面積大、處理時(shí)間長(zhǎng)、污泥含水率高、運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、故障率低等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)廣州中環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程有限公司多年的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，發(fā)現(xiàn)投加混凝劑去除污染物時(shí)，有一個(gè)j點(diǎn)，可用j濟(jì)的藥品量取得z好的去除效果。在廢水處理中有針對(duì)性的加入混凝藥劑，投加量保持在j點(diǎn)附近，污染物去除效果j，這就是選擇性物化技術(shù)。

選擇性物化技術(shù)相對(duì)普通絮凝技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

沉淀池在調(diào)試初期，承擔(dān)主要的污染物去除負(fù)荷，減輕調(diào)試初期對(duì)脆弱的生化系統(tǒng)的沖擊；

廢水處理系統(tǒng)調(diào)試正常后，生化系統(tǒng)能夠承擔(dān)較高污染負(fù)荷，并且有較強(qiáng)的耐沖擊能力，可降低物化加藥量；

投y方法上，可根據(jù)需要減少投藥量，或多加助凝劑少加絮凝劑，從而減少污泥量并降低處理費(fèi)用。

CEAO 工藝中的生化處理部分包括厭氧和好氧處理工藝。1膜生物反應(yīng)器(MBR)目前，我國(guó)研究的膜生物反應(yīng)器(MBR)主要用于固液分離與截留，即分離膜反應(yīng)器，它是懸浮生長(zhǎng)反應(yīng)器和膜過(guò)濾裝置的結(jié)合。厭氧過(guò)程可分為水解階段、酸化階段和j烷化階段。水解酸化能將難降解有機(jī)物分解成易降解有機(jī)物，將大分子有機(jī)物降解成小分子有機(jī)物，其產(chǎn)物為微生物攝取有機(jī)物提供了有利條件，大大提高污水的可生化性，改善后續(xù)生化處理的條件。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，將厭氧過(guò)程控制在水解和酸化階段，可以在短時(shí)間內(nèi)和相對(duì)高的負(fù)荷下獲得較高的懸浮物去除率，并大大改善和提高污水的可生化性和溶解性。且水解酸化不需要密閉的池體，也不需要復(fù)雜的三相分離器，出水一般沒(méi)有厭氧發(fā)酵的不良?xì)馕?，也不?huì)影響污水處理廠的環(huán)境。

在廢水處理工程的運(yùn)行過(guò)程中，污泥濃度和水力停留時(shí)間一定的情況下，泥水混合效果和污泥留存量決定了厭氧處理效果的好壞。廢水水質(zhì)特點(diǎn)印染廢水種類劃分：高濃度印染廢水機(jī)織布的退煮漂廢水、牛仔線的漿染廢水、印花廢水、蠟染廢水、堿減量廢水和繡花廢水等。由于水流速度很快，布水能在短時(shí)間內(nèi)完成，達(dá)到脈沖的效果，攪起池底的污泥，使池內(nèi)污水、污泥不斷充分混合，厭y菌與污水中的有機(jī)物得到充分的接觸反應(yīng)。