摘要: 采用由专利技术、 设备及系列产品组成的 CFM污水自动净化技术 ,通过射流气浮、 混凝气浮、 厌氧生物处理、 悬浮滤膜净化和催化吸附处理 ,快速去除污水中的悬浮颗粒和有机污染物 ,从而达到对印染废水进行深度处理及部分回用的目的。处理后 ,印染废水中的 COD, BOD, SS和色度等指标均达到国家标准 ,60%出水可回用于生产。与常规膜技术相比 ,该技术操作方便 ,运行稳定 ,总投资和运行费用低 ,综合经济技术指标达到国际先进水平。
关键词: 染整; 废水处理; 回收利用
0 前言
纺织品印染加工时 ,其退浆、 煮练、 丝光、 染色 (蜡 染 )、 印花以及水洗等工序都会产生大量废水 ,尤其是 生产中深色或厚重织物时 ,各工序产生的废水污染物 含量很高 ,污水处理难度较大 ,给环境保护带来危害。 本公司主要生产涤棉工装、 纯棉休闲面料 ,新型环保纤 维面料 ,特殊后整理面料 ,蜡染印花面料和家纺面料 , 因此 ,生产废水中存在大量的活性染料、 士林染料、 聚 乙烯醇、 碱剂、 保险粉、 双氧水、 尿素和纤维杂质等。废 水的组分复杂 ,碱性强 ,颜色深 (呈深褐色 ) , COD、 BOD 都相当高。
选择具有自主知识产权 的“CFM废水净化技术 ” 处理印染废水 ,在保证其达标 排放的同时 ,逐步使回用水达到 60%。
1 CFM废水净化系统
CFM污水自动净化系统由专利技术、 设备及系列 产品组成 ,专门用于处理高浓度有机污水 ,以及高含量 悬浮杂质的工业污水和城市污水。它综合利用电磁 学、 物理化学、 生物化学和流体力学原理 ,对污水进行 水质调节、 絮凝、 混凝、 过滤、 澄清和污泥浓缩脱水等处 理 ,可快速去除污水中的悬浮颗粒和有机污染物。它 解决了印染废水中絮状物怕碰、 易碎和金属滤网等机 械过滤难以提取分离的难题,是物化法和生化法相结 合的最先进的污水处理技术。
在 CFM污水处理系统中 ,印染污水先与回流污水 (中水回用后再次产生的部分污水 )合流 ,然后再进入 各反应器 ,并立即被快速充分混合。这种完全混合型 的运行方式 ,有效降低了废水对 CFM系统的冲击。系 统采用强烈曝气 ,加快微生物的新陈代谢 ,也可减少对 系统的冲击。此外 , CFM系统的反应器循环水量、 补 充曝气量和污泥回流量等都可以根据需要进行调节 , 操作简便灵活 ,易获得较高的 COD去除率。与传统的 污水处理系统相比 , CFM系统占地面积可以节省 40% ～50% ,建设工期缩短 40% ,净化 1 m3 污水仅耗电 0 . 2 kWh,系统工程总投资和运行费用低 ,综合经济技 术指标达到国际先进水平 ,十分适合中国国情。
2 印染废水深度治理工艺
2 . 1 废水进水水质
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2 . 2工艺流程
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2 . 3CFM技术废水处理工艺
2. 3 . 1 混合废水预处理
(1)综合废水冷却
煮练、 丝光、 染色、 水洗以及印花工序废水,经由各 自的排放管道排出后混合 ,成为综合废水。综合废水 的水温偏高 ,为方便后续处理 ,需要通过冷却塔冷却。 本项目中 ,冷却塔内的温度调节为 30～40 ℃;提升泵 流量 100 m3 /h,额定功率 5 . 5 kW,下同。 同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。
(2)真蜡和退浆废水预处理
退浆和真蜡废水所含的主要污染物为氢氧化钠、 碳酸钠碱液 ,以及蜡质和颜料等。在高温条件下 ,这些 污染物易与废水中的其它有机物反应 ,生成氨氮和氰 化物等物质。其色度较深 ,悬浮物的含量高 , COD高 达10 000～30 000 mg/L,生化性很差。为使水质达标 排放 ,并实现部分水回用于生产 ,本项目先对该废水进 行预处理 ,之后再与综合废水混合处理。
①pH值调节
在调节池中 ,采用盐酸调节真蜡和退浆废水 pH 值至 9～10。调节池为钢质结构 ,提升泵流量和额定 功率同前。
② 厌氧生物处理
厌氧生物处理是在无氧条件下 ,利用污泥产生的 厌氧微生物的消化降解作用 ,净化污水中的有机物质。 将退浆和真蜡废水在温度 70～75 ℃ 和 pH值 6～10的 条件下 ,置于厌氧池中存储 8～10 d,使厌氧微生物与 废水中的有机污染物充分作用 ,将其分解为二氧化碳 等小分子物 ,从而降低废水中污染物的含量。 退浆和真蜡废水经厌氧生物处理后 ,在沉淀池内 进行沉淀 ,水速 60 m3 /min。
③ 气浮处理
厌氧生物处理后 ,退浆和真蜡废水在气浮池内采 用物化法气浮处理。
物化法气浮处理采用射流气浮。在硫酸亚铁和聚 丙烯酰胺的作用下 ,废水中的可溶性污染物转变为不 溶性的悬浮小颗粒 ,通过气浮反应器的底部向上释放 曝气 ,使不溶性的悬浮小颗粒充分浮在废水表面 ,通过 刮泥行车将其刮除。这样大大减少了后续过程中污水 处理的负担 ,为废水的中水回用及净化分离奠定良好 基础。在本项目运行工艺中 ,气浮温度 30～40 ℃,助 凝剂硫酸亚铁 5 t /800 m3 ,聚丙烯酰胺 30 kg/800 m3 , 曝气 40 m3 /min。 有印染废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
经过上述气浮处理以后 ,真蜡废水的 COD可由 20 000～30 000 mg/L降至 1 000 mg/L以下 ,析出的蜡 可重复使用 ,有效降低生产成本。
2 . 3 . 2 混合废水 pH值调节
冷却后的综合废水 ,以及气浮处理后的退浆和真 蜡废水流入同一调节池中 ,形成混合废水。采用盐酸 调节混合废水 pH值为 6～8,于 30～40 ℃ 处理30 min。
2 . 3 . 3 混凝气浮
调节混合废水的 pH值后 ,进行混凝气浮处理。 与射流气浮相同 ,该工序主要去除印染污水中的可溶 性污染物。其也是先通过絮凝剂的作用 ,产生不溶性 的悬浮颗粒 ,然后在刮泥行车的作用下 ,将污染物去 除。选用高分子有机混凝剂和无机聚合混凝剂 ,如聚 合氯化铝 ( PAC)、 硫酸亚铁、 聚合氯化铝和聚丙烯酰胺 ( PAM)、 聚合氯化铝和聚二甲基二烯丙基氯化铵 ( PD2 MDAAC)、 高分子复合铁盐絮凝剂等 ,进行去除 COD 以及色度的试验 ,结果证明 ,聚丙烯酰胺 ( PAM)效果最 好。在本项目运行工艺中 ,处理温度 30～40 ℃,助凝 剂硫酸亚铁 3 t /800 m3 ,聚丙烯酰胺 16 kg/800 m3 ,曝 气 60 m3 /min。
2 . 3 . 4 混合废水厌氧生物处理
混合废水经混凝气浮处理后 ,进行厌氧生物处理。 厌氧生物处理系在无氧条件下 ,采用污水中污泥产生 的厌氧细菌将碳水化合物、 蛋白质和脂肪等有机物分 解生成有机酸 ,然后在甲烷菌的作用下 ,进一步发酵形 成甲烷、 二氧化碳和氢等 ,从而使污水得到净化。该法 可处理 BOD负荷较高的污水 ,如厌氧消化的 BOD负 荷一般为 3 . 5 kg/ (m3 ·d) ,去除率可达 90%以上 ,其 处理费用也低于好氧处理。本项目中 ,厌氧生物处理 温度 30～40 ℃, pH值 6～8。
2 . 3 . 5 混合废水沉淀
在混凝气浮和厌氧处理过程中 ,系统将产生部分 污泥。由于 CFM工艺混合污水中的微生物菌团颗粒 小 ,沉降性能好 ,污泥在沉淀池中的停留时间一般只需 要 40 min左右。该工艺每降解 1 kg BOD所产生的剩 余污泥量 ,比其它好氧方法平均减少 40%左右。剩余 污泥量较少的原因主要有两个:其一 ,强烈曝气使微生 物代谢速度加快 ,由此引起的生化反应可能加大能源 消耗 ,使剩余污泥量相对少;其二 ,由于反应器中混合 污水被高速循环液流剪切 ,微生物菌团被不断分割细 化 ,内部的气孔减少 ,密度相对增加 ,总体积减少。
污泥池为钢砼结构、 有效容积 500 m3 。污泥经浓 缩后 ,外运制砖 ,不产生二次污染。整个污泥处理系统 无需脱水装置 ,大大简化污泥的运行管理。
2 . 3 . 6 二次气浮
为进一步去除第一级初步净化印染废水中的可溶 性物质 ,降低废水中 COD, SS, pH值和色度等 ,在气浮 池中对污水进行二次气浮处理。处理温度 30～40 ℃, 助凝剂硫酸亚铁 1 t /800 m3 ,聚丙烯酰胺 11 kg/800 m3 , 曝气 20 m3 /min。
经二次气浮处理后 ,废水可达标排放 ,见表 2。
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