印染廢水處理工藝詳細(xì)介紹分析
    印染廢水主要是各類紡織印染加工企業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，具有高濃度、高色度、高PH值、難降解、多變化五大特征。常用的印染廢水傳統(tǒng)治理和回用工藝存在工藝流程長(zhǎng)、運(yùn)行成本較高，出水水質(zhì)難達(dá)標(biāo)（寧波部分企業(yè)要求CODcr≤60 mg/L）、不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。通過(guò)對(duì)某印染企業(yè)水處理工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，提出混凝反應(yīng)+水解酸化+MBR 為主體的廢水處理工藝，出水通過(guò)“活性炭吸附+ RO膜”再生，根據(jù)企業(yè)不同環(huán)節(jié)的用水需求，進(jìn)行分質(zhì)分流回用，達(dá)到了良好的效果。詳情如下：

1.1 印染水來(lái)源及特點(diǎn)分析
    以針織印染企業(yè)產(chǎn)生的廢水為例， 其廢水排放量達(dá)2 500m3/d。該企業(yè)廢水來(lái)源主要為該公司的染色車間，染色車間主要進(jìn)行全棉染色、滌棉染色和全棉、滌棉的漂白，廢水主要來(lái)自染色、清洗等加工工序。污染物按來(lái)源可分為兩類：一類來(lái)自產(chǎn)品本身的夾帶物； 另一類是加工染色過(guò)程中剩余染料、化學(xué)助劑等。該企業(yè)所用的染料主要為活性染料和分散染料；助劑包括螯合劑、滲透劑、皂洗劑、冰醋酸、保險(xiǎn)粉、雙氧水等。

    廢水具有以下水質(zhì)特征：a.各工段廢水間歇式排放；b.水量、水質(zhì)波動(dòng)大；c.成份復(fù)雜，有機(jī)物濃度大，色度高：形成色度和造成有機(jī)物含量高的主要因素是，染色過(guò)程中染料和有機(jī)污染物滲入水中所致；d.水溫較高，進(jìn)水水溫有時(shí)可達(dá)70 ℃以上；e.從下表可看出，BOD5 /COD 平均值為0.281， 廢水可生化性較差。

1.2 設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)

    根據(jù)《關(guān)于寧波市印染行業(yè)環(huán)境整治及規(guī)范發(fā)展規(guī)定》（2010 年6 月23 日）的要求，該企業(yè)廢水不能納管， 則排放指標(biāo)按CODcr≤60 mg/L、色度≤40 倍執(zhí)行，廢水重復(fù)利用率達(dá)到50 %以上。其他指標(biāo)應(yīng)符合《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-2012）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 工藝流程、主要構(gòu)筑物及設(shè)備

1.3.1 工藝流程

    采用“混凝沉淀+水解酸化+MBR 膜生物反應(yīng)器”為主體的廢水處理工藝，出水通過(guò)“活性炭過(guò)濾吸附塔+ RO 膜”系統(tǒng)進(jìn)行分質(zhì)回用，具體流程圖如下：

1.3.2 主要構(gòu)筑物及設(shè)備

    格柵/熱交換池。在熱交換池前設(shè)置機(jī)械格柵，廢水經(jīng)細(xì)格柵進(jìn)入熱交換池，去除廢水各種布條，線頭等等固體顆粒物質(zhì)，防止提升泵堵塞。細(xì)格柵采用回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)， 單機(jī)寬度800 mm，柵條間距2 mm。由于該企業(yè)染色、預(yù)縮設(shè)備都是高溫高壓印染， 有時(shí)排放廢水水溫達(dá)到近80 ℃，故設(shè)置熱交換池，并放置1 臺(tái)羅旋管式熱交換器，熱交換面積為100 m2， 對(duì)水體降溫并保證后續(xù)生化系統(tǒng)能正常運(yùn)行，并對(duì)用水進(jìn)行加溫，運(yùn)行結(jié)果表明， 可將20 ℃左右的用水加熱到50℃。

    調(diào)節(jié)池（2 500 t/d）。廢水經(jīng)熱交換池后流入調(diào)節(jié)池，主要進(jìn)行調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，并進(jìn)一步降低水溫到室外氣溫狀態(tài)。數(shù)量1 座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地下式結(jié)構(gòu)，HRT=12 h，自吸泵2 臺(tái)(1 用1 備)，同時(shí)設(shè)置穿孔管進(jìn)行預(yù)曝氣， 預(yù)曝強(qiáng)度1.5 m3/h.m3（池容）。

    混凝沉淀池（2 500 t/d）。調(diào)節(jié)池水泵出水進(jìn)入混凝反應(yīng)池并投加絮凝劑如PAC聚合氯化鋁或者PFS聚合硫酸鐵或者硫酸鋁等，然后搭配使用助凝劑PAM聚丙烯酰胺進(jìn)一步固液分離沉降，還可使用脫色劑等，使廢水中各種懸浮顆粒相互接觸碰撞形成較大絮體后，進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離并脫色�；炷�反��(yīng)池設(shè)置三格，利用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌反應(yīng)，有效水力停留時(shí)間HRT=0.5 h；沉淀池采用輻流式，中間進(jìn)水排泥，周邊排水。由于印染廢水污泥較多，為保證泥水分離效果，沉淀池表面負(fù)荷為0.5 m3/(m2.h),有效沉淀時(shí)間5 h， 采用半橋式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，周邊線速度2 m/min，電機(jī)功率1.5 KW；出水三角堰的負(fù)荷為1.5 L/s·m；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，半地下式結(jié)構(gòu)，數(shù)量1 座。

    水解酸化池（2 500 t/d）�；炷�沉淀池的出水進(jìn)入到水解酸化池， 水解酸化池可使固體有機(jī)物質(zhì)降解為溶解性物質(zhì)， 大分子有機(jī)物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)， 部分碳水化合物等有機(jī)物降解為有機(jī)酸，主要是乙酸、丁酸和丙酸等。印染廢水經(jīng)過(guò)水解酸化池后可以提高其可生化性，降低污水的pH值，降低廢水難物化降解的色度，減少污泥產(chǎn)量，為后續(xù)好氧生物處理創(chuàng)造有利條件。同時(shí)在池體設(shè)置立體彈性填料以提高整個(gè)系統(tǒng)對(duì)有機(jī)物和色度的去除效果。水解酸化池HRT=14 h，數(shù)量1座，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，半地下式結(jié)構(gòu)。

    MBR 膜生物反應(yīng)系統(tǒng)（3 000 t/d）。水解酸化池出水進(jìn)入到MBR 膜生物反應(yīng)系統(tǒng)，MBR 膜生物反應(yīng)器： 主要是利用好氧微生物與膜過(guò)濾相結(jié)合的高新技術(shù)來(lái)除去污水中的有機(jī)污染物以及其它污染物，以達(dá)到出水水質(zhì)優(yōu)于排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并為回用水提供良好的水源。MBR 膜生物反應(yīng)系統(tǒng)：主要由膜組件、膜機(jī)架、抽吸泵和鼓風(fēng)機(jī)、PLC自控系統(tǒng)以及相應(yīng)清洗加藥系統(tǒng)組成。膜組件型號(hào)為平板膜RGE-150，膜孔徑0.1 um，單片膜面積1.5 m2/片， 單片膜尺寸：490*1750*7 mm, 單片膜產(chǎn)水量：600 L-800 L/片. 天， 膜總數(shù)量4 000片，每組為200 片，每組不銹鋼模架尺寸：3.1 m(L)×0.6 m(W)×2.6 m(H)， 共20 組； 抽吸泵流量150m3/h，兩用一備；鼓風(fēng)機(jī)型號(hào)為SSR150，風(fēng)量22.2m3/min，功率18.5 KW，三用兩備。

    活性炭過(guò)濾器（2 000 t/d）。MBR 出水部分進(jìn)入到標(biāo)準(zhǔn)排放口進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放， 部分進(jìn)入到回用系統(tǒng)，進(jìn)行分質(zhì)分流回用，為更好提高回用水質(zhì)，并為RO 膜系統(tǒng)提供保護(hù)作用， 特設(shè)置活性炭過(guò)濾器�；钚蕴窟^(guò)濾器主要是吸附廢水中一些剩余的有機(jī)物和色度等其它污染物， 盡量降低RO 膜進(jìn)水污染物濃度，延長(zhǎng)RO 膜使用壽命�；钚蕴窟^(guò)濾器采用Φ2.5 m×4.2 m， 兩組并聯(lián)運(yùn)行， 過(guò)濾速度：8-10 m/h， 碳床采用高1.2 m 的5-20 目椰殼活性炭。

    RO膜反滲透系統(tǒng)。主要利用RO 膜元件進(jìn)行物理方法除鹽。通過(guò)高壓泵提供除鹽的動(dòng)力, 利用RO 膜除去水中98 %以上的無(wú)機(jī)離子和有機(jī)物,保證出水滿足企業(yè)各個(gè)工藝用水， 出水部分指標(biāo)可達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。本工程采用抗污染型RO 膜，該膜表面因特殊配方和工藝的涂層技術(shù)而擁有明顯抗污染性。

    RO系統(tǒng)：主要由RO 膜元件、多級(jí)離心泵、立式泵、加藥系統(tǒng)、精密過(guò)濾器和PLC 自控系統(tǒng)等組成。本工程RO 系統(tǒng)分兩組，單組處理能力為35 m3/h， 并聯(lián)運(yùn)行， 膜元件型號(hào)為陶氏BW-30-365FR（有效膜面積為365 平方英尺（34 平方米），產(chǎn)水率70 ％，脫鹽率99.5 ％），共72 支，每組36支；玻璃鋼膜殼R8040C30S-6W 12 支，不銹鋼保安過(guò)濾器1 000×5 μ×16 芯，兩套，不銹鋼高壓泵型號(hào)：CR64-6 流量：40 m3/h,揚(yáng)程：140 米H2O 柱,功率22 kw，共兩臺(tái)。

    其它系統(tǒng)。主要為污泥濃縮池脫水系統(tǒng)，加藥系統(tǒng)，羅茨風(fēng)機(jī)曝氣系統(tǒng)，電控系統(tǒng)，管理房等。

系統(tǒng)運(yùn)行效果分析
2.1 格柵池、熱交換池、調(diào)節(jié)池
    由于采用了機(jī)械細(xì)格柵有效避免了泵和管道堵塞現(xiàn)象， 同時(shí)也未發(fā)生調(diào)節(jié)池堆積大量固體污染物現(xiàn)象。車間排水的水溫日平均溫度基本達(dá)到50℃左右，通過(guò)熱交換器之后一般能降低30 ℃左右，然后通過(guò)調(diào)節(jié)池的自然降溫，水溫在25 ℃左右達(dá)到常溫，能保證后續(xù)生化系統(tǒng)運(yùn)行。同時(shí)調(diào)節(jié)池底部設(shè)置曝氣穿孔管采用空氣攪拌進(jìn)行調(diào)節(jié)，減少因間隙排放時(shí)水質(zhì)、水量的大幅度波動(dòng)對(duì)后續(xù)處理帶來(lái)的影響。從表3 可看出基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

2.2 混凝沉淀池
    調(diào)節(jié)池出水泵入混凝反應(yīng)池，混凝反應(yīng)池分三格，第一格投加PH 調(diào)節(jié)劑和300 mg/l 的絮凝劑，第二格投加100 mg/l 專用脫色劑，第三格投加5 mg/l PAM聚丙烯酰胺助凝劑，其中PH 調(diào)節(jié)劑是利用PH 表在線裝置自動(dòng)投加，其它藥劑采用自動(dòng)計(jì)量泵投加，投加量是根據(jù)日常調(diào)試確定的最佳投加量。由于本工程沉淀池表面負(fù)荷設(shè)計(jì)較低，可看出保證很高的污染物去除率，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，為后續(xù)的生化處理創(chuàng)造了很好的條件。

2.3 水解酸化、MBR 膜生物反應(yīng)器單元
    廢水進(jìn)入水解酸化池后， 主要利用水解酸化菌改善廢水中難降解有機(jī)物的可生化性， 為后續(xù)MBR 膜生物反應(yīng)器處理工藝創(chuàng)造條件。水解酸化處理池各污染物出水平均含量和去除率如表5 所示，從結(jié)果可看出各污染物均得到了一定的去除，色度也得到了大幅度去除說(shuō)明水解酸化過(guò)程使染料分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變（開環(huán)、斷鍵、基團(tuán)取代和還原等）， 從而使染料廢水的組分也相應(yīng)地發(fā)生變化。同時(shí)SS 升高主要是水解酸化池部分污泥隨著水流進(jìn)入到后續(xù)MBR 膜生物反應(yīng)器。
    MBR 膜生物反應(yīng)器出水各污染物平均含量均優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)。主要是由于MBR膜生物反應(yīng)器保持了非常高的污泥濃度， 其MLSS 在1 000 mg/L～2 000 mg/L 比傳統(tǒng)的活性污泥法與生物接觸氧化法高3 倍左右， 保證系統(tǒng)始終處于高效運(yùn)行狀態(tài)， 并結(jié)合超微濾膜的過(guò)濾效果使得CODcr、BOD5和SS 的去除率達(dá)到80 %以上，保證了出水能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

2.4 回用水處理系統(tǒng)
    回用水水質(zhì)狀況主要看RO 膜反滲透系統(tǒng)對(duì)MBR 膜出水中的各種有機(jī)物ODcr、色度和含鹽量（電導(dǎo)率）的截留作用，如下所示：

2.4.1 CODcr 和色度
MBR 出水與RO 系統(tǒng)運(yùn)行8 周出水的CODcr 和色度的變化。由圖可見，當(dāng)MBR 出水CODcr 穩(wěn)定在60 mg/l 以下，色度最大值為38 倍，RO 系統(tǒng)出水CODcr 最高值為8 mg/l,色度最大值為4 倍。因此可看出RO 系統(tǒng)對(duì)COD，色度的截留作用顯著， 出水遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于表3 的的回用水質(zhì)要求。

2.4.2 電導(dǎo)率
    電導(dǎo)率是反應(yīng)廢水中鹽含量高低的一個(gè)指標(biāo)，其除去率是反應(yīng)RO 的截留作用是否良好，系統(tǒng)是否正常運(yùn)行的最重要參照指標(biāo)。MBR 出水電導(dǎo)率在1 354 μS/cm -1 834 μS/cm ，RO 膜出水電導(dǎo)率在36-66 μS/cm 遠(yuǎn)小于飲用水（自來(lái)水電導(dǎo)率在150 μS/cm 左右），去除率達(dá)到96.5 %以上， 表明RO 系統(tǒng)對(duì)離子的截留作用顯著，系統(tǒng)出水滿足回用水要求。

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