印染廢水處理中的預(yù)處理

5/5印染廢水處理中的預(yù)處理印染廢水處理中的預(yù)處理

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)、無機(jī)鹽等。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。

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。

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。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°，安裝角度不易過大，過大則造成過水負(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。我公司應(yīng)用最多的是平流沉砂池，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1.5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。

3.調(diào)節(jié)

由于紡織印染工業(yè)其特有的生產(chǎn)過程，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。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。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)水溫過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致廢水生化處理系統(tǒng)無法正常運(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。

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。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，我公司使用最廣泛的是高效板式換熱器。

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，最終達(dá)到去除污染物之目的。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。

印染廢水的處理和綜合利用技術(shù)

紹興市紹欽織造印染有限公司由印尼富士紡織有限公司、日本丸江公司、浙化聯(lián)三方合資，為執(zhí)行國(guó)家制定的"三同時(shí)"規(guī)定，同時(shí)建造了廢水處理站一座，投資近100萬美元，處理水質(zhì)達(dá)到了城市截污管網(wǎng)要求，同時(shí)基本達(dá)到了《國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB

8976-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

1印染廢水水質(zhì)、水量及排放標(biāo)準(zhǔn)

1.1水量、水質(zhì)

該公司主要污染源有高濃度堿減量廢水，堿減量水洗廢水，高溫染色、預(yù)縮廢水，印花廢水，染色漂洗水，生活污水等，水量、水質(zhì)見表1。

表1印染廢水排放情況

1.2排放標(biāo)準(zhǔn)

該公司位于紹興市城東經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，廢水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《紹興市區(qū)污水入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)》，見表2。

表2紹興市區(qū)污水入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

2印染廢水綜合處理工藝流程

該公司印染廢水水質(zhì)具有高溫、偏堿，內(nèi)含化學(xué)槳料的特性，公司根據(jù)紹興印染廢水處理方面的成功經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過多次技改，逐步完善。采用高濃度高溫印染廢水與生產(chǎn)軟水熱交換處理，堿減量水洗廢水水膜除塵，一般印染廢水及生活污水厭氧—好氧處理工藝。其中高濃度堿減量廢水采用煙道氣在固化塔進(jìn)行固化處理，處理后形成固化物，用于鍋爐燃燒，不再有廢水排放，本文不作介紹。印染廢水綜合處理流程如圖1所示。

圖1印染廢水綜合處理流程

3綜合處理技術(shù)

3.1熱回收技術(shù)

現(xiàn)代染色、預(yù)縮設(shè)備一般都是高溫高壓，第一次廢水排放溫度達(dá)到近100℃，水量適中，具有相對(duì)高的熱能，而印染設(shè)備所用軟水一般都需要耗用蒸汽間接或直接加熱到一定的工藝溫度。故利用排放高溫?zé)釓U水通過換熱器后，提高車間需用軟化水的溫度，為此，系統(tǒng)設(shè)置了1只4mm厚不銹鋼不可拆式羅旋板式熱交換器，熱交換面積為20m2。

運(yùn)行結(jié)果表明，印染車間日排放高溫?zé)釓U水307m3，平均水溫75℃，可將日需256m3的常溫(18℃)軟化水加熱到60℃，供給車間使用。熱回收設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，可全自動(dòng)控制。

3.2水膜除塵技術(shù)

高濃度堿減量廢水固化處理后，尚有相當(dāng)量(60～80m3/d)的堿減量水洗廢水，水質(zhì)pH值為13.5，使其通過鍋爐煙道氣水膜除塵器，該除塵器為雙筒式花崗巖材料制成，高4.8m，外筒外形直徑2.5m，內(nèi)筒外形直徑1.3m，煙道氣以20.8m/s的流速切線進(jìn)入除塵器外筒，自上而下與下雨式水洗廢水接觸進(jìn)入內(nèi)筒水封再向上進(jìn)入煙道，水洗廢水pH值下降到7.5，廢水經(jīng)沉灰池后，上清液可循環(huán)使用，無需加藥劑，減少了廢水量，而且煙道氣中的SO2和煙塵濃度可分別去除40%～60%以上。

3.3厭氧

好氧處理一般印染廢水技術(shù)該公司的一般印染廢水和生活污水采用厭氧—好氧處理工藝，設(shè)計(jì)處理能力為2000m3/d，主要處理設(shè)施為厭氧池、好氧池及沉淀池等。

3.3.1厭氧池

由于印染廢水可降解性較差，但通過厭氧預(yù)處理后，可生化性大大提高，其原理是高分子染料在厭氧菌的作用下，分子鏈被破壞斷裂，為

后續(xù)處理創(chuàng)造了條件。厭氧池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，進(jìn)水方式為推流式，填料采用軟性填料，厭氧池有效容積為2160m3，有效水力停留時(shí)間為1d，進(jìn)水平均CODCr濃度為795mg/L，CODCr去除率5%～10%，運(yùn)行穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低，操作方便。

3.3.2好氧池

采用生物接觸氧化工藝，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，耐沖擊負(fù)荷，便于管理，無污泥膨脹現(xiàn)象，污泥不用回流，好氧池內(nèi)與厭氧池內(nèi)填料相同，好氧池結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土構(gòu)造，有效容積為2160m3，有效水力停留時(shí)間為1d，氣水比為30∶1，CODCr去除率為55%，供氧設(shè)備采用D60-82多級(jí)離心式風(fēng)機(jī)，部分風(fēng)量送入集水池進(jìn)行預(yù)曝。

3.3.3沉淀池

由于接觸氧化池出水夾帶大量脫落的生物膜，影響出水水質(zhì)，因此需在好氧池后設(shè)沉淀池，沉淀后的清液排入城市截污管網(wǎng)，污泥泵入?yún)捬醭貎?nèi)消化，沉淀池不加藥劑，形成了良性循環(huán)，一次沉淀池有效容積為550m3，二次沉淀池有效容積450m3，廢水在沉淀池中的有效水力停留時(shí)間為0.5d，填料為斜管蜂窩狀塑料體。

3.4污水處理監(jiān)測(cè)結(jié)果

該工程于1996年破土動(dòng)工，1996年6月投入試運(yùn)行，1998年期間水質(zhì)自測(cè)結(jié)果見表3。1999年紹興市環(huán)保監(jiān)測(cè)站驗(yàn)收監(jiān)測(cè)結(jié)果見表4。從水膜除塵至二次沉淀池出口CODCr平均去除率為85%。

表3水質(zhì)自測(cè)結(jié)果

注：CODCr單位為mg/L。

表4驗(yàn)收監(jiān)測(cè)結(jié)果

4效益分析

4.1經(jīng)濟(jì)效益分析

該工藝技術(shù)取得的經(jīng)濟(jì)效益見表5。

表5經(jīng)濟(jì)效益分析

4.2技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

該工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析見表6。

表6技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

注：厭氧池、好氧池現(xiàn)留有一半余地未投入使用，基建折舊為10年。

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