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凱利來(lái)印染污水全生態(tài)減泥凈化系統(tǒng)
凱利來(lái)印染污水全生態(tài)減泥凈化系統(tǒng)
凱利來(lái)印染污水全生態(tài)減泥凈化系統(tǒng)
計(jì)劃新建污水處理設(shè)施概況
由于業(yè)務(wù)擴(kuò)大,將新增加堿減量和梭織印染污水,凱利來(lái)重視環(huán)保、不惜花費(fèi)財(cái)力物力,為了適應(yīng)國(guó)家關(guān)于《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求,因此計(jì)劃新建5000噸/天的污水處理系統(tǒng),以期望達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。
新建污水處理系統(tǒng)設(shè)施為5000噸/天,要求比現(xiàn)有污水處理工藝(物化+生化)污泥減少50%以上,不需要物化,最多在二沉池出水前為了色度及COD等指標(biāo)的更加完善,添加少量

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第一章 項(xiàng)目總論

1.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介

1.1.1凱利來(lái)實(shí)業(yè)狀況

凱利來(lái)實(shí)業(yè)有限公司襯布廠成立于1990年,專業(yè)生產(chǎn)機(jī)織,無(wú)紡,針織,沾合領(lǐng)襯以及各類樹(shù)脂襯。公司已形成全棉,滌棉樹(shù)脂和沾合襯兩大系列,產(chǎn)品包括:粉點(diǎn),漿點(diǎn),撒粉等100多個(gè)規(guī)格,適用于西裝,休閑服飾,時(shí)裝,鞋帽用襯等。優(yōu)質(zhì)的服務(wù),先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備,齊全的檢測(cè)手段,雄厚的研發(fā)力量,使凱利來(lái)的襯布質(zhì)量,價(jià)格在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中始終處于領(lǐng)先地位,產(chǎn)品已遠(yuǎn)銷東南亞,中東,港澳臺(tái)等地區(qū)。

凱利來(lái)現(xiàn)有污水處理設(shè)施兩套:

一套600噸/天,主要用于處理水洗廠的污水和內(nèi)衣污水;

另外一套1500噸/天,用于處理襯布廠的印染污水。

1.1.2計(jì)劃新建污水處理設(shè)施概況

由于業(yè)務(wù)擴(kuò)大,將新增加堿減量和梭織印染污水,凱利來(lái)重視環(huán)保、不惜花費(fèi)財(cái)力物力,為了適應(yīng)國(guó)家關(guān)于《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求,因此計(jì)劃新建5000噸/天的污水處理系統(tǒng),以期望達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。

新建污水處理系統(tǒng)設(shè)施為5000噸/天,要求比現(xiàn)有污水處理工藝(物化+生化)污泥減少50%以上,不需要物化,最多在二沉池出水前為了色度及COD等指標(biāo)的更加完善,添加少量藥劑。

1.1.3預(yù)估擬建污水處理設(shè)施進(jìn)水情況

1)堿減量污水,含有熒光紅、PVA漿料、油脂,表面活性劑等成分

2)印染污水,含有熒光紅、PVA漿料、

1.2我公司印染污水處理理念

我國(guó)絕大部分污水廠均采用傳統(tǒng)的二級(jí)活性污泥工藝。這些工程耗能大運(yùn)行管理費(fèi)用高、污泥產(chǎn)量高處理費(fèi)用高、自動(dòng)化要求高。由于近年來(lái)我國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)迅猛發(fā)展,許多行業(yè)和地方,尤其中小城市和鄉(xiāng)村農(nóng)業(yè)從業(yè)人員環(huán)保意識(shí)淡薄,再加上整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不均衡,行業(yè)盈利不高,企業(yè)的發(fā)展勢(shì)必對(duì)所在地造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,針對(duì)全國(guó)環(huán)境污染現(xiàn)況,積極開(kāi)發(fā)具有高效、簡(jiǎn)易、低耗、低運(yùn)營(yíng)成本的污水處理技術(shù),具有長(zhǎng)久深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

依據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)案列,結(jié)合我公司多年來(lái)處理不同水質(zhì)、不同行業(yè)領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn),針對(duì)各種生活污水、洗滌漂染廢水、我們提出不加或少加藥品、不產(chǎn)生或少產(chǎn)生污泥的污水生化處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念。

生化處理是一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng),是正在不斷得到研究應(yīng)用和發(fā)展的污水處理實(shí)用新技術(shù)。它在污水處理過(guò)程中形成內(nèi)部的良好循環(huán)并達(dá)成較好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益,此處理方式具有投資低,出水水質(zhì)好、抗沖擊力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)。在各種不同水質(zhì)處理達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上,完美的深度生態(tài)處理,以期達(dá)到中水回用的標(biāo)準(zhǔn)以造福子孫后代。

我們以誠(chéng)信負(fù)責(zé)的態(tài)度,從客戶成本、效益的角度出發(fā),更期望在處理效果達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上優(yōu)化、精簡(jiǎn)、合理搭配組合工藝,最大降低建設(shè)成本和運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本以達(dá)到最大程度維護(hù)客戶利益,這是我們環(huán)境科技的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和目標(biāo)。


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2.2設(shè)計(jì)原則

用最節(jié)能、最低的運(yùn)行成本、最簡(jiǎn)單的工藝、最簡(jiǎn)單的維護(hù)管理、不使用化學(xué)藥劑,不產(chǎn)生二次污染、以自然的生態(tài)還原修復(fù)法處理被污染的水源!

1)針對(duì)洗滌污水的水質(zhì)特點(diǎn),預(yù)處理端選用技術(shù)先進(jìn)可靠、工藝成熟穩(wěn)妥、處理效率高、運(yùn)行成本低、操作管理方便的處理工藝。

2)采用當(dāng)前國(guó)內(nèi)外行之有效的先進(jìn)技術(shù)工藝和設(shè)備,避免采用高能耗的工藝和設(shè)施,設(shè)施耐沖擊力較強(qiáng),并考慮適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地。

3)在進(jìn)行綜合考慮的前提下,根據(jù)預(yù)計(jì)的水質(zhì)、水量數(shù)據(jù)確定最優(yōu)化的工藝路線,執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)保的政策,符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn);

4)在確保工藝達(dá)標(biāo)的前提下,盡量減少工程投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。

5)為了便于檢修和管理,設(shè)計(jì)大部分管道采用明管安裝,并在上面設(shè)定流量計(jì)和閘閥便于控制水量、水位、抗洪。

7)預(yù)處理的設(shè)計(jì)目的主要是服務(wù)于后端。

8)在各功能模塊完成任務(wù)的前提下盡量美觀大方。

2.3設(shè)計(jì)范圍

本技術(shù)方案為5000m3/天污水處理工程,內(nèi)容包括工藝設(shè)計(jì)、配套設(shè)備選型、混凝土結(jié)構(gòu)工程、機(jī)電安裝工程、微生物培養(yǎng)工程、調(diào)試、給排水及一些必要的輔助工程設(shè)施。

污水處理廠范圍內(nèi)工藝、土建、機(jī)電安裝設(shè)計(jì)、管網(wǎng)、走道、樓梯設(shè)計(jì)等。

處理后的污水排放管網(wǎng)應(yīng)由業(yè)主完成。

我公司負(fù)責(zé)污水處理廠站內(nèi)全部管網(wǎng),進(jìn)水口從業(yè)主指定的出水口接至污水處理站廠集水池,之后經(jīng)調(diào)整池通過(guò)提升泵泵入?yún)捬醭???偝鏊诮映?~2m與外部管網(wǎng)對(duì)接。

進(jìn)線電纜應(yīng)由業(yè)主完成,接至污水處理站操作管理房?jī)?nèi)配電柜。

此設(shè)計(jì)僅為初步設(shè)計(jì),待業(yè)主認(rèn)可該初步設(shè)計(jì)和高程要求后,我公司將再提供該設(shè)計(jì)方案的細(xì)步設(shè)計(jì),并有可能依據(jù)水質(zhì)、水量等環(huán)境的不同作相應(yīng)的調(diào)整。細(xì)步設(shè)計(jì)包括各土建池體建筑、結(jié)構(gòu)圖紙、各土建池體的預(yù)留孔洞、管線預(yù)埋及鋪設(shè)圖紙、各設(shè)備基礎(chǔ)及安裝圖紙、電氣控制圖紙等。

第三章  設(shè)計(jì)水質(zhì)參數(shù)的確定

3.1設(shè)計(jì)水量

根據(jù)業(yè)主提供的相關(guān)資料,該項(xiàng)目設(shè)計(jì)污水處理能力為5000噸,按24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行,則每小時(shí)的設(shè)計(jì)流量為210m3/h=3.5 m3/M=0.058 m3/s.

3.2設(shè)計(jì)污水水質(zhì)

一般洗滌漂洗廢水含有大量浮石、表面活性劑、多種助劑、PVA漿料、油脂、布頭、酵素和少量染料等。

一般服裝洗滌污水指標(biāo)                  單位:mg/L

主要指標(biāo)

BOD5

CODcr

PH

色度稀釋倍數(shù)

SS


200-800

600-1500

9-12

500

300

由于凱利來(lái)襯布廠污水復(fù)雜,有4個(gè)分廠的污水,分別是:

(1)堿減量污水。

(2)印染污水  

(3)退漿漂染污水  

(4)水洗污水

(5)印花污水

3.3排放標(biāo)準(zhǔn)

洗滌、紡織、印染行業(yè)應(yīng)執(zhí)行GB4287-2012《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中新建企業(yè)水污染物排放限值 ,達(dá)標(biāo)后直接排放。其中COD要求做到60mg/L.

指 標(biāo)

PH

色度

SS

BOD5

CODcr

氨氮

總氮

總磷

標(biāo)準(zhǔn)

6-9

50

50

20

80

10

15

0.5

第四章 印染污水分析

4.1一般印染污水分析

印染廢水的水質(zhì)隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異,污染物組分差異很大 ,一般印染廢水PH值為6-10,CODcr為600-1000mg/L,BOD5為100-400 mg/L,SS為500 mg/L,色度為500倍。當(dāng)印染工藝及采用的纖維種類和加工工藝變化后,廢水水質(zhì)將有較大變化。

如,當(dāng)廢水中含有滌綸仿真絲印染工序中產(chǎn)生的堿減量廢水時(shí),廢水的CODcr將增大到2000-3000 mg/L以上,BOD5增大到800 mg/L以上,PH值達(dá)11.2-12,并且廢水水質(zhì)隨滌綸仿真絲印染堿減量廢水的加入量增大而惡化,當(dāng)加入的堿減量廢水中CODcr的量超過(guò)廢水中CODcr的量20%時(shí),生化處理將很難適應(yīng)。

印染污水分為以下幾種污水。

4.2退漿廢水

水量較小,但污染物濃度高,其中含有各種漿料,漿料分解物,纖維屑,淀粉堿和各種助劑。廢水呈堿性,PH值為12左右,上漿以淀粉為主的(如棉布)退漿廢水,其中COD,BOD值都很高,可生化性較好;上漿以聚乙烯醇(PVA)為主的(如滌棉經(jīng)紗)退漿廢水,COD高而B(niǎo)OD低,廢水可生化性較差.

4.2.1、退漿廢水的來(lái)源

在織造時(shí),經(jīng)紗由于開(kāi)口和投梭作用受到了較大的張力和摩擦,常發(fā)生斷經(jīng)現(xiàn)象,為了減少斷經(jīng),提高織紗的強(qiáng)力、耐磨性及光滑度,保證織布的順利進(jìn)行,在織造前經(jīng)紗一般都要經(jīng)過(guò)上漿處理。

但是上漿后給印染加工帶來(lái)了許多困難,它不僅影響織物的滲透性,阻礙化學(xué)藥劑和染料與纖維的接觸,多耗用化學(xué)染料藥品,還會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以在棉布連漂前必須經(jīng)過(guò)退漿。退漿不僅可以去除棉布上的漿料,而且還能去除棉纖維上的部分天然雜質(zhì)。退漿主要的方法主要有酶、堿、氧化劑退漿等??椢锷系臐{料主要有天然漿料、合成漿料及纖維素漿料等
退漿的方法

1、堿液退漿法:

淀粉在氫氧化鈉(燒堿)溶液作用下能發(fā)生溶脹,聚丙烯酸聚合物在堿液中較易溶解,可利用精練或絲光過(guò)程中的廢氫氧化鈉溶液作退漿劑,濃度通常為10~20克/升??椢锝垑A液后,在60~80℃堆置6~12小時(shí);棉織物還可應(yīng)用堿、酸退漿,其方法是先經(jīng)堿液退漿,水洗后再浸軋濃度為 4~6克/升的稀硫酸堆置數(shù)小時(shí),進(jìn)一步促使淀粉水解,有洗除棉纖維中無(wú)機(jī)鹽類雜質(zhì)的作用。

2、酶退漿法:

主要用于分解織物上的淀粉漿料,退漿效率較高。淀粉酶是一種生物化學(xué)催化劑,常用的有胰淀粉酶和細(xì)菌淀粉酶。這兩種酶主要組成都是α-淀粉酶,能促使淀粉長(zhǎng)鏈分子的甙鍵斷裂,生成糊精和麥芽糖而極易從織物上洗除。淀粉酶退漿液以近中性為宜,在使用中常加入氯化鈉、氯化鈣等作為激活劑以提高酶的活力??椢锝埖矸勖敢汉?,在40~50℃堆置1~2小時(shí)可使淀粉充分水解。細(xì)菌淀粉酶較胰淀粉酶耐熱,因此在織物浸軋酶液以后,也可采用汽蒸3~5分鐘的快速工藝,為連續(xù)退漿工藝創(chuàng)造條件。

3、氧化劑退漿法

有多種氧化劑可以適用。將織物在濃度為3~5克/升的過(guò)氧化氫堿性溶液中浸軋,再經(jīng)汽蒸2~3分鐘,可促使淀粉、聚乙烯醇降解,同時(shí)對(duì)織物有一定的漂白效果。用亞溴酸鈉退漿時(shí),織物以pH為9.5~10.5、有效溴濃度為 0.5~1.5克/升的亞溴酸鈉溶液浸軋,在常溫下堆置20分鐘左右,對(duì)羧甲基纖維素、淀粉或聚乙烯醇上漿的織物有良好的退漿效果。過(guò)硫酸銨鹽或鉀鹽也有良好的退漿作用,但易使纖維素纖維脆損。

4.2.2、退漿廢水的水質(zhì)

水量較小,但污染物濃度高,其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和各種助劑。廢水呈堿性,pH值為12左右。上漿以淀粉為主的(如棉布)退漿廢水,其COD、BOD值都很高,可生化性較好:上漿以聚乙烯醇(PVA)為主的(如滌棉經(jīng)紗)退漿廢水,COD高而B(niǎo)OD低,廢水可生化性較差。

常用的漿料為化學(xué)和淀粉類漿料。

化學(xué)漿料主要有聚乙烯醇(PVA)和丙烯酸類兩種,淀粉類漿料現(xiàn)在主要是改性淀粉。

聚乙烯醇、丙烯酸類及變形淀粉的BOD/COD值見(jiàn)下表

漿料名稱

單位

BOD

COD

B/C

聚乙烯醇

g/100g

10

157

6.3%

丙烯酸類漿料A

g/100g

5

101

4.95%

丙烯酸類漿料B

g/100g

60

157

38%

酯化淀粉

g/100g

80

85

94%

4.2.3含PVA退漿廢水處理方法

聚乙烯醇(PVA)是一種水溶性高分子聚合物,具有優(yōu)良的漿膜性、粘附性、耐磨性及易與其他漿料相容的特點(diǎn),在20 世紀(jì)40 年代就開(kāi)始作為漿料應(yīng)用于紡織、造紙、化工等行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)僅紡織漿料耗用的PVA 量就在25 萬(wàn)t 以上,每年產(chǎn)生的退漿廢水達(dá)2500多萬(wàn)t,對(duì)環(huán)境造成巨大的壓力。由于PVA的BOD5/CODCr值<0.1,使退漿廢水的可生化性大大降低,增加了處理難度。國(guó)內(nèi)外對(duì)含PVA退漿廢水的治理進(jìn)行了較多研究,處理方法分為物化法和生化法。

1 物化法

1)膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)通過(guò)對(duì)廢水中污染物的分離、濃縮、回收達(dá)到凈化污水的目的,主要有微濾、超濾、納濾和反滲透。膜分離法具有節(jié)能、無(wú)相變、操作簡(jiǎn)便、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),且能回收可再利用物質(zhì),已被證實(shí)在印染廢水處理方面是切實(shí)可行的。

退漿廢水中的PVA 漿料若能回收利用,可節(jié)省資源和成本,創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,還能減輕廢水處理的難度和減少排放量。微濾和超濾是基于篩分機(jī)理進(jìn)行分離的,可以截留退漿廢水中的懸浮粒子和大分子,但對(duì)水中的離子起不到分離的效果。在超濾過(guò)程中,液體在壓力推動(dòng)下流經(jīng)膜表面,小于膜孔的小分子溶質(zhì)及水透過(guò)水膜成為凈化液,PVA 等大于膜孔的物質(zhì)被截留,以濃縮液形式排出,調(diào)整PVA 濃縮液至合適的濃度后可重新用于退漿,凈化液也可回用于退漿。

膜分離技術(shù)是一種清潔生產(chǎn)技術(shù),具有很好的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益,但我國(guó)膜技術(shù)應(yīng)用水平與世界先進(jìn)水平尚有差距,急需開(kāi)發(fā)高效分離膜和大型膜組器件。目前各種膜的性能尚不穩(wěn)定,膜孔易堵塞,膜系統(tǒng)成本高,使用壽命短。故如何選取合適的膜、提高膜的性能、控制膜污染并降低成本是此法被廣泛推行的關(guān)鍵。

2)高級(jí)氧化技術(shù)

高級(jí)氧化技術(shù)簡(jiǎn)稱AOPs,其原理是運(yùn)用電、光輻射、催化劑等在反應(yīng)中產(chǎn)生活性極強(qiáng)的自由基(如羥基自由基?OH),通過(guò)自由基與有機(jī)化合物之間的加成、取代、電子轉(zhuǎn)移、斷鍵等,使水體中的大分子難降解有機(jī)物氧化降解成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì),甚至直接降解成CO2 和H2O,接近完全礦化,從而使有機(jī)污水的CODCr 值大大降低,其對(duì)水中高穩(wěn)定性、難降解的有機(jī)污染物尤為有效。高級(jí)氧化技術(shù)主要包括光催化氧化法、Fenton 類氧化法、超臨界水氧化法等現(xiàn)已逐漸成為水處理技術(shù)研究的熱點(diǎn)。

①Fenton 類氧化法
Fenton 試劑由亞鐵鹽和H2O2 組成,在酸性條件(pH=4~5)、Fe2+的催化作用下,H2O2 分解產(chǎn)生?OH,?OH直接與廢水中的污染物反應(yīng),將其降解為CO2、H2O 和無(wú)害物。由于H2O2 分解機(jī)理與Fenton 試劑相似,故把UV+H2O2、UV+Fe2++H2O2、H2O2+Fe2++O2、H2O2+UV+O2、H2O2+Fe2++UV+O2 等統(tǒng)稱為類Fenton 試劑。

超臨界水氧化法
超臨界水氧化法(SCWO)利用水在超臨界狀態(tài)下(374.3 ℃,臨界壓力22.05 MPa)的特性,使有機(jī)污染物和氧化劑(空氣、O2和過(guò)氧化氫等)在超臨界水中發(fā)生均相氧化反應(yīng),從而將其去除。SCWO 具有去除污染物徹底、出水直接回用及以固體形式回收無(wú)機(jī)鹽等優(yōu)點(diǎn),但設(shè)備腐蝕和管路堵塞阻礙它的發(fā)展。

光催化氧化法

光催化氧化法利用光照產(chǎn)生的能量,促使催化劑或氧化物發(fā)生能級(jí)躍遷,由此產(chǎn)生的自由基或空軌道具有強(qiáng)氧化性,可與廢水中的有機(jī)污染物發(fā)生反應(yīng)而達(dá)到去除污染物的目的。光催化氧化法具有反應(yīng)快、效果好等優(yōu)點(diǎn),開(kāi)發(fā)應(yīng)用化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、廉價(jià)、無(wú)毒的光催化劑是其技術(shù)關(guān)鍵。

電化學(xué)法

電化學(xué)法是直接或間接利用電解作用,把水中的污染物質(zhì)去除或轉(zhuǎn)化為無(wú)毒、低毒物質(zhì)。電化學(xué)氧化具有污染物降解徹底,與其他方法兼容性好,易于控制等優(yōu)點(diǎn),但能耗和設(shè)備成本較高,限制了其推廣。

2 生化法

1)高效降解菌法

隨著退漿廢水中化學(xué)漿料數(shù)量和種類的不斷增加,其可生化性越來(lái)越差。故選育和培養(yǎng)高效降解PVA的菌株或菌群成為重要研究方向。到目前為止,僅有Pseudomonas O-3 和Pseud omonas vesicularis var -povalolyticul PH能夠單獨(dú)降解它們各自篩選培養(yǎng)基中的PVA。研究者認(rèn)為要靠單一微生物實(shí)現(xiàn)對(duì)PVA 的徹底降解是非常困難的,只有通過(guò)馴化混合菌群才能達(dá)到對(duì)這種高聚物的徹底降解,而PVA 的不徹底降解會(huì)造成PVA 降解酶的提取困難。因?yàn)楫?dāng)PVA 存在時(shí),在提取過(guò)程中殘余的PVA 會(huì)與蛋白質(zhì)形成一種乳白色的凝膠狀物質(zhì),使PVA 降解酶無(wú)法提取。PVA 降解酶產(chǎn)生菌種類不多,且培養(yǎng)周期長(zhǎng),酶活性不高,再加上提取不易,阻礙了PVA 降解酶在實(shí)際生產(chǎn)中的運(yùn)用。

2)厭氧/好氧生化法

因分離、馴化高效降解菌降解PVA 的途徑及生化機(jī)理尚需進(jìn)一步研究,目前在實(shí)際處理含PVA 退漿廢水中較多采用厭氧(水解酸化)、好氧生物技術(shù)或厭氧好氧聯(lián)用。厭氧水解酸化使廢水中包括PVA 在內(nèi)的大分子和難降解有機(jī)物斷鏈,并被細(xì)菌胞外酶分解為小分子有機(jī)物。在實(shí)際處理工藝中,懸浮和膠體狀的難降解有機(jī)物水解成可溶性物質(zhì),提高了可生化性,從而提高了后續(xù)好氧處理效果和整個(gè)生物處理系統(tǒng)對(duì)PVA 等難降解有機(jī)物的去除效率。厭氧好氧生化法雖然對(duì)PVA 廢水的整體COD 去除率可達(dá)80%以上,且投入和運(yùn)行費(fèi)用較低,但占地面積較大,需進(jìn)一步研究。

3 展望

經(jīng)過(guò)多年努力,我國(guó)PVA 退漿廢水治理技術(shù)已取得一些成果,但仍需進(jìn)一步研究。PVA 退漿廢水處理技術(shù)的發(fā)展方向:(1)對(duì)于尚處于研究階段的新型技術(shù),如高級(jí)氧化法,應(yīng)盡快應(yīng)用于實(shí)踐,加強(qiáng)實(shí)用性的研究,并且努力降低處理成本,利于應(yīng)用推廣;(2)由于在經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性等方面,物化法和生化法的單獨(dú)使用存在一定的缺陷(物化法運(yùn)行費(fèi)用高,應(yīng)用范圍??;生化法反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),COD 去除效率不高),故開(kāi)發(fā)以厭氧-好氧聯(lián)用為主,物化法為輔的混合多級(jí)處理工藝,可以使兩者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提高處理效果。同時(shí),企業(yè)要根據(jù)生產(chǎn)工藝和廢水水質(zhì)特點(diǎn),選擇適合的處理工藝,確定最佳工藝運(yùn)行參數(shù),使其處理效果和成本達(dá)到最優(yōu)。

4.3 煮煉廢水

水量大,污染物濃度高,其中含有纖維素,果酸,蠟質(zhì),油脂,堿,表面活性劑,含氮化合物等,廢水呈強(qiáng)堿性,水溫高,呈褐色.

棉及棉型織物經(jīng)過(guò)退漿后,大部分的漿料、油劑以及小部分的天然雜質(zhì)可被去除,但是大部分天然雜質(zhì)的存在和漿料、油劑的殘留,使織物色澤發(fā)黃、吸水性很差,同時(shí)棉籽殼的存在也影響了織物的外觀和手感。纖維織物上所黏附的天然雜質(zhì)(如蠟狀物、 果膠物質(zhì)、羊毛脂、絲膠等)以及漿料在一定條件下用煮煉劑加以去除,稱之為煮煉。

煮煉(精練)的目的:(1)主要去除天然雜質(zhì);(2)除去未退漿的漿料和油劑;(3)獲得良好的吸水性和較潔凈的外觀。

該工藝是各種織物必須進(jìn)行的加工內(nèi)容之一。其目的是改善織物物理性能,如吸水性,白度,手感等。所用之煮煉劑因纖維與煮煉條件而異。及滌/棉混紡織物為氫氧化鈉堿劑。羊毛織物用 合成洗滌劑或用碳酸鈉肥皂。絲織物的煮煉工藝稱為脫膠。精練液組成:稀燒堿(絲光后的淡堿),乳化劑、分散劑、絡(luò)合劑、還原劑等。

絕大部分天然雜質(zhì)可與燒堿反應(yīng)生成可溶性產(chǎn)物除去。精練后首先要用80度以上熱水洗滌,低于此溫度,已溶解的雜質(zhì)會(huì)重新玷污到織物上去。在熱水洗滌過(guò)程中還要用酸中和。

堿精練消耗大量的水和能源,堿性廢水使化學(xué)需氧量/生化需氧量(COD/BOD值)相當(dāng)高??梢圆捎妹竿藵{和酶精練一步完成,或開(kāi)發(fā)少堿或無(wú)堿的精練。也可以將精練、漂白合并為一個(gè)工序。

4.1.3漂白廢水

水量大,但污染較輕,其中含有殘余的漂白劑,少量醋酸,草酸,硫代硫酸鈉等.

4.1.4絲光廢水

含堿量高, NaOH含量在3%-5% ,多數(shù)印染廠通過(guò)蒸發(fā)濃縮回收NaOH,所以絲光廢水一般很少排出,經(jīng)過(guò)工藝多次重復(fù)使用最終排出的廢水仍呈強(qiáng)堿性,BOD,COD,SS均較高.

4.1.5染色廢水

水量較大,水質(zhì)隨所用染料的不同而不同,其中含漿料,染料,助劑,表面活性劑等一般呈強(qiáng)堿性,色度很高,COD較BOD高得多,可生化性較差.

4.1.6印花廢水

水量較大, 除印花過(guò)程的廢水外,還包括印花后的皂洗,水洗廢水,污染物濃度較高,其中含有漿料,染料,助劑等,BOD,COD均較高。

4.1.7整理廢水

水量較小,其中含有纖維,樹(shù)脂,油劑,漿料等。

4.1.8堿減量廢水

利用高濃度堿對(duì)滌綸織物進(jìn)行減量處理,使滌綸織物具有柔軟手感、柔和光澤、良好的吸濕透氣性能。堿減量污水是滌綸仿真堿減量工序產(chǎn)生的,主要含滌綸水解物對(duì)本二甲酸,乙二醇等,其中對(duì)本二甲酸含量高達(dá)75%。堿減量廢水不僅PH高,而且有機(jī)物濃度高,堿減量工序排放的廢水中CODcr高達(dá)9萬(wàn),高分子有機(jī)物及部分染料很難被生物降解,此種廢水屬高濃度降解有機(jī)廢水。

滌綸是目前最廣泛應(yīng)用的合成纖維品種,占世界合成纖維產(chǎn)量的60%以上,根據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的中國(guó)滌綸行業(yè)現(xiàn)狀研究分析及市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)報(bào)告(2015年)認(rèn)為:2012年1~12月,全國(guó)滌綸纖維的產(chǎn)量達(dá)3022.4萬(wàn)t,同比增長(zhǎng)8.22%。2014年上半年滌綸纖維產(chǎn)量同比增長(zhǎng)8.8%,滌綸纖維總供應(yīng)量達(dá)18 528.6 kt,同比增長(zhǎng)12.9%。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及居民經(jīng)濟(jì)水平的提高,滌綸的需求量迅速增長(zhǎng),其中約有20%的滌綸纖維需要用堿減量工藝處理,堿減量工藝使滌綸織物具有真絲綢的質(zhì)感,同時(shí)性價(jià)比高于真絲綢,所以滌綸仿真絲綢越來(lái)越受歡迎,但是堿減量工藝使得廢水中含有較多的對(duì)苯二甲酸(TA)與其他雜質(zhì),帶來(lái)了廢水處理的問(wèn)題。堿減量廢水不僅會(huì)造成環(huán)境污染及資源的浪費(fèi),而且其含有的有害物質(zhì)對(duì)魚(yú)類和動(dòng)物有毒害作用。因此,尋找一種堿減量廢水的處理及回收對(duì)苯二甲酸使其資源化利用的方法迫在眉睫。

(1) 堿減量廢水的來(lái)源

一定溫度下,利用高濃度的堿對(duì)滌綸織物進(jìn)行處理,滌綸纖維表面腐蝕,經(jīng)緯間距變大,織物變得柔軟,具有真絲特有的懸垂性、柔和的光澤、良好的透氣性、親水性、抗電性、染色性。從滌綸織物上溶解的物質(zhì)絕大部分以對(duì)苯二甲酸(TA)和乙二醇(EG)的形式存在于水中,同時(shí)含有少量的低聚物與其他雜質(zhì)。

(2) 堿減量廢水的特點(diǎn)

A: 堿減量廢水的COD高

常規(guī)紡織印染廢水的COD為400~1 000 mg/L,而滌綸布減量后的COD濃度在20 000 mg/L左右,有時(shí)甚至高達(dá)100 000 mg/L。

B: 堿減量廢水的pH值高

由于堿減量工藝使用高濃度的堿液處理滌綸織物,其pH值高達(dá)12~14,而一般印染廢水的pH值在6~10。

C: 堿減量廢水的水質(zhì)水量變化大

堿減量廢水的水質(zhì)和水量受工藝條件和訂單數(shù)量影響較大。堿減量廢水的COD值與滌綸織物的單位重量、減量率以及堿減量工藝有關(guān),而滌綸織物減量率的確定與滌綸織物本身情況及其用途有著密切關(guān)聯(lián)。理論上,400 g/m滌綸布在20%減量率時(shí),COD產(chǎn)生量為112.54 g/m,而200 g/m滌綸布在12%減量率時(shí),COD產(chǎn)生量為33.76g/m,前者是后者的3倍多[1]。

D: 特征產(chǎn)物為對(duì)苯二甲酸(TA)

堿減量工藝廢水的水量占印染廢水的比例較小,但是其排放的TA的量占全部混合廢水COD的50%以上[3]。

(3) 堿減量廢水的處理方法

基于堿減量廢水中TA含量較高,常用酸析法、堿析法、混凝沉淀法等去除或者提純TA,降低廢水中COD,但是廢水中殘留的TA使得廢水COD值仍然很高,而生物處理技術(shù)可以大大降低處理后廢水中的COD值。

A: 酸析法

TA在酸性溶液中能夠析出:調(diào)節(jié)堿減量廢水pH在3以下,TA析出,與廢水分離。已有的研究表明,TA析出時(shí)廢水的溫度、pH、加酸時(shí)的攪拌速度、酸濃度及沉淀時(shí)間對(duì)TA的去除效率均有影響。當(dāng)酸析pH值3.5~4,攪拌速度300 r/min,時(shí)間1~2 min;絮凝過(guò)程中攪拌速度60~100r/min,時(shí)間5~10 min;沉降時(shí)間10~12 h。TA的回收效率較高,達(dá)70%以上,堿減量工藝廢水CODcr去除率大于50%。

堿減量廢水絮凝酸化后析出的TA顆粒較大,易沉淀分離。常用的絮凝劑主要是無(wú)機(jī)高分子絮凝劑——聚合氯化鋁和有機(jī)高分子絮凝劑——聚丙烯酰胺。酸析過(guò)程中投加絮凝劑,可提高廢水COD的去除率。采用絮凝沉淀法處理對(duì)苯二甲酸堿性廢水,對(duì)苯二甲酸作為濾餅被回收,廢水中的COD從4 000-6 000 ppm降至800 ppm,而對(duì)苯二甲酸的含量由2 000~3 000 ppm降至100ppm。但絮凝酸析法會(huì)消耗大量絮凝劑,產(chǎn)生較多的沉淀,降低了回收對(duì)苯二甲酸的純度,也增加了對(duì)苯二甲酸回收的難度,使處理費(fèi)用大大增加。

使用超濾-納濾工藝對(duì)堿減量廢水進(jìn)行預(yù)處理,處理后廢水COD值降低,經(jīng)納濾膜處理后廢水被濃縮減量,可減少酸析過(guò)程中的加酸量。與直接酸析法相比,COD去除率較高,達(dá)到80%以上。但是納濾濾液中乙二醇含量的積累,導(dǎo)致納濾濾液不能充分利用。也有研究使用超濾膜過(guò)濾、混凝、酸析相結(jié)合的工藝回收并純化堿減量廢水中的對(duì)苯二甲酸,pH值為2.6、絮凝劑用量為0.8g/L、回收率可達(dá)89.03%;回收的TA的純度及酸值均接近于TA標(biāo)準(zhǔn)試劑,但晶粒形態(tài)較粗糙且粒徑不均勻,超濾效率較低。

堿減量廢水酸析前采用活性炭吸附,去除雜質(zhì),凈化堿減量廢水,提高回收的TA純度。已有研究表明,活性炭用量和吸附時(shí)間增加,TA純度和回收率提高,當(dāng)活性炭用量為5~6g/L,吸附時(shí)間為80 min時(shí),母液凈化較好,除雜效果高。

B: 堿析法

堿析法主要是通過(guò)調(diào)節(jié)廢水pH至堿性,向廢水中投加氯化鈣,使TA以不溶性的對(duì)苯二甲酸鈣鹽析出,進(jìn)而與廢水分離的方法。堿析法對(duì)廢水中的TA去除率較高,與酸析法相比,生成的對(duì)苯二甲酸鈣粒徑較大,沉降性能較好,便于分離回收。堿析法回收的TA的質(zhì)量與氯化鈣投加量、處理溫度和沉淀時(shí)間有關(guān),但是廢水本身的性質(zhì)也會(huì)影響處理效果。堿濃度高的堿減量廢水,投加氯化鈣后會(huì)有氫氧化鈣沉淀析出,影響TA回收品質(zhì)。同時(shí),堿析法的處理費(fèi)用相對(duì)較高,需要投加大量氯化鈣,且回收的對(duì)苯二甲酸鈣沒(méi)有利用價(jià)值。

C: 生物處理技術(shù)

采用生物法處理堿減量廢水主要是利用微生物的新陳代謝作用,分解廢水中的有機(jī)污染物,將污染物降解成簡(jiǎn)單的、無(wú)毒的物質(zhì)而被去除,從而凈化水質(zhì)。



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