制衣廠污水處理設(shè)備-印染污水的特性
紡織印染行業(yè)是工業(yè)污水排放大戶(hù),污水中主要含有紡織纖維上的污物、油脂、鹽類(lèi)以及加工過(guò)程中附加的各種漿料、染料、表面活性劑、助劑、酸堿等。
廢水特點(diǎn)是有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜、色度深且多變,pH變化大,水量水質(zhì)變化大,屬難處理工業(yè)廢水。隨著化學(xué)纖織物的發(fā)展,仿真絲的興起和印染后整理要求的提高,使PVA漿料、人造絲堿解物、新型染料、助劑等難降解有機(jī)物大量進(jìn)入紡織印染廢水,對(duì)傳統(tǒng)的廢水處理工藝構(gòu)成嚴(yán)重挑戰(zhàn),COD濃度也從原來(lái)的數(shù)百毫克每升上升到3000~5000mg/l。
漿染廢水色度高、COD高,特別是根據(jù)國(guó)外市場(chǎng)開(kāi)發(fā)出來(lái)的絲光藍(lán)、絲光黑、特深藍(lán)、特深黑等印染工藝,該類(lèi)印染大量使用硫化染料、印染助劑硫化鈉等,因此廢水中含有大量的硫化物,該類(lèi)廢水必須加藥預(yù)處理,然后再進(jìn)行系列化處理,才能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。漂染廢水中含有染料、漿料、表面活性劑等助劑,該類(lèi)廢水水量大,濃度和色度均較低,如果單純采用物化處理,則出水也在100~200mg/l之間,色度也能以滿(mǎn)足排放要求,但污染量大大增加,污泥處理的費(fèi)用較高,容易造成二次污染,在環(huán)保要求較嚴(yán)的情況下應(yīng)充分考慮生化處理系統(tǒng),常規(guī)的強(qiáng)化生物處理工藝可以滿(mǎn)足處理要求。
制衣廠污水處理設(shè)備電場(chǎng)強(qiáng)化錯(cuò)流膜過(guò)濾技術(shù)可有效改善膜污染和置、機(jī)理、外加電場(chǎng)及影響滲透通量的因素這4個(gè)方面進(jìn)濃差極化對(duì)錯(cuò)流過(guò)濾帶來(lái)的不利影響。就電場(chǎng)膜過(guò)濾裝行綜述。目前研制的新型附加電場(chǎng)中空纖維膜組件克服了傳統(tǒng)膜過(guò)濾組件的缺點(diǎn).顯示出很大的工程應(yīng)用前景。
錯(cuò)流膜過(guò)濾技術(shù)被廣泛應(yīng)用于分離和去除原水中的懸浮微小物質(zhì)。但是,由于膜污染及濃差極化導(dǎo)致膜通量下降,成為該技術(shù)廣泛應(yīng)用的制約因素。膜污染是一個(gè)物理、化學(xué)、生物過(guò)程相互作用的復(fù)雜現(xiàn)象,Yamamura通過(guò)用微濾膜過(guò)濾地表水的試驗(yàn)后得出膜污染的機(jī)理:含鐵化合物、碳水化合物或蛋白質(zhì)等相對(duì)較大的顆粒會(huì)覆蓋膜表面或縮小膜孔;而小分子顆粒(如含錳化合物或腐殖酸)會(huì)進(jìn)一步堵塞這些變小后的膜孔,zui終導(dǎo)致膜表面形成不可逆的膜污染。而一般進(jìn)水懸浮物質(zhì)和膜都是帶有電荷的,這些電荷之間相互作用使顆粒沉積下來(lái),也會(huì)產(chǎn)生膜污染。
服裝廠染色廢水概況
服裝廠主要污染物來(lái)源可分為兩大類(lèi):一類(lèi)是加工過(guò)程中使用的染整藥劑及各種助劑,主要包括漂白劑、染料、表面活性劑及酸、堿等,可生化性一般較差;另一類(lèi)是在對(duì)織物纖維進(jìn)行處理的過(guò)程中,從纖維上脫除下來(lái)的物質(zhì),包括含氮化合物、蠟狀物質(zhì)、天然色素等,其中多數(shù)是天然有機(jī)物,可生化性較好。今天我國(guó)一重工給大家介紹兩種水質(zhì)的處理工藝的選擇:
表1 廢水水質(zhì) | |||||
項(xiàng)目 | 原水水質(zhì) | 設(shè)計(jì)要求 | 實(shí)際出水 | 實(shí)際去除率(%) | |
甲公司 | PH值 | 8~11 | 6~9 | 7.1~8.3 |
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BOD5(mg/L) | 250 | 40 | <20 | >92 | |
COD(mg/L) | 500 | 180 | <120 | >76 | |
SS(mg/L) | 400 | 100 | <30 | >92 | |
色度(倍) | 200 | 80 | <80 | <60 | |
乙公司 | PH值 | 6~12 | 6~9 | 7~8 |
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BOD5(mg/L) | 250 | 25 | <10 | >96 | |
COD(mg/L) | 600 | 100 | <40 | >93 | |
SS(mg/L) | 100 | 70 | <4 | >96 | |
色度(倍) | 300 | 40 | 0~32 | 89~100 |
一 廢水處理工藝
1 甲公司廢水處理
處理工藝流程如圖1。該公司在染整車(chē)間中便將濃、稀廢水分別收集并引入污水處理設(shè)施。其中濃廢水單獨(dú)經(jīng)混凝脫色,然后與稀廢水混合處理,這樣有利于提高處理效率和降低處理費(fèi)用,也符合清污分流的原則。
2 乙公司廢水處理
處理工藝如圖2。漂白廢水*入漂白水貯池,池中進(jìn)行預(yù)曝氣脫氯。染色廢水經(jīng)集水池與漂白廢水混合后提升至水力篩,革除雜物和一部分織物纖維以后進(jìn)行pH調(diào)節(jié),然后經(jīng)調(diào)節(jié)池入曝氣池。采用推流式延時(shí)曝氣法。由于廢水中以染料為主的部分有機(jī)物生化性較差,生物氧化過(guò)程中耗氧速度不快,所以曝氣系統(tǒng)采用穿孔管曝氣。曝氣池出水經(jīng)泵提升進(jìn)入壓力過(guò)濾罐,再入兩座并聯(lián)活性炭吸附塔進(jìn)行脫色。飽和活性炭采用微波再生后重復(fù)使用。生化單元排出的剩余污泥直接進(jìn)行絮凝脫水。
3 處理效果及成本
甲公司和乙公司兩項(xiàng)工程分別經(jīng)過(guò)3年和2年的實(shí)際運(yùn)行,處理效果如表1所示,出水分別達(dá)到GB4287-920Ⅱ級(jí)和級(jí)標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)*保持穩(wěn)定。含折舊費(fèi)的單位處理成本分別為1.31、1.93元/m3。
二 工藝分析
通過(guò)兩項(xiàng)較為成功的工程實(shí)例,闡明如何根據(jù)不同的處理?xiàng)l件和處理要求選擇合適的工藝,以保證處理設(shè)施具備相應(yīng)的科學(xué)性和合理性。
染色廢水處理的單元工藝可分為生化法和物化法兩類(lèi)。生化法一直占主導(dǎo)地位,然而近年來(lái)開(kāi)發(fā)的許多新型染料由穩(wěn)定的環(huán)狀有機(jī)物組成,可生化性差,所以生化方法一般脫色效果較差,比不上物化法。但在水質(zhì)條件允許的情況下,應(yīng)盡量采用生化法加物化脫色的工藝,以保證出水水質(zhì)。
在國(guó)內(nèi),染色廢水處理的生化法主要有表面加速曝氣活性污泥法和生物接觸氧化法兩種。由于資金不充裕,發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用的延時(shí)曝氣活性污泥法在國(guó)內(nèi)應(yīng)用很少。
鑒于染色廢水的色度高、許多染料的可生化性較差,因此用物化方法進(jìn)行脫色較為合適。我國(guó)應(yīng)用zui多的是投加混凝劑的方法,泥水的分離多數(shù)用沉淀池,也有一部分采用氣浮法。同樣因?yàn)橘M(fèi)用原因,我國(guó)很少采用吸附法作為脫色單元,這與吸附法脫色在發(fā)達(dá)國(guó)家的普及和流行形成鮮明的對(duì)比。吸附法盡管費(fèi)用高,但運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,處理效果*。為節(jié)約脫色費(fèi)用,近年來(lái),我國(guó)開(kāi)發(fā)了多種新型脫色混凝劑,即墨工程中采用的是北京環(huán)科院研制的Ⅰ號(hào)脫色混凝劑。基于即墨和藤華兩套設(shè)施的經(jīng)驗(yàn),對(duì)生物接觸氧化和延時(shí)曝氣兩種生化主體工藝以及混凝沉淀和活性炭吸附兩種脫色工藝進(jìn)行對(duì)照比較。
1 生物接觸氧化法和延時(shí)曝氣法
兩種生化方法的比較見(jiàn)表2。表中可見(jiàn),當(dāng)對(duì)出水水質(zhì)要求不高(例如執(zhí)行GB4287-92Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn))時(shí),可優(yōu)先選擇接觸氧化法,以節(jié)省資金。當(dāng)出水要求高且資金允許時(shí),建議采用延時(shí)曝氣法。
2 混凝沉淀法和活性炭吸附法
兩種物化脫色工藝的比較見(jiàn)表3。其中混凝法管理方便,費(fèi)用較低,但效果不及吸附法。而活性炭吸附水質(zhì)優(yōu)良,色度亦可降低到零,且可靠性高,但費(fèi)用也比較高。當(dāng)對(duì)出水色度有較高要求,尤其是要求水回用的場(chǎng)合,用吸附法。
表2 兩種生化方法的工藝特點(diǎn)及費(fèi)用比較 | |||
項(xiàng)目 | 接觸氧化法 | 延時(shí)曝氣法 | |
工藝特點(diǎn) | 出水水質(zhì) | 良 | 優(yōu) |
流程 | 無(wú)污泥回流系統(tǒng),較簡(jiǎn)單 | 有污泥回流系統(tǒng) | |
過(guò)程控制 | 沒(méi)有污泥膨脹現(xiàn)象,易于控制 | 控制不好有污泥膨脹上浮現(xiàn)象 | |
負(fù)荷 | 負(fù)荷高,污泥濃度高 | 低負(fù)荷,長(zhǎng)停留時(shí)間 | |
占地面積 | 曝氣池容積相對(duì)較小,但需設(shè)污泥濃縮池 | 曝氣池容積較大 | |
污泥產(chǎn)量及處置 | 污泥產(chǎn)量較大,污泥需進(jìn)行濃縮,然后脫水 | 污泥產(chǎn)量小,絮凝泥降性能相對(duì)好,不需濃縮,可直接脫水 | |
與后續(xù)脫色流程的組合 | 可在二沉池前直接抽混凝劑進(jìn)行脫色,簡(jiǎn)單便易行,節(jié)省費(fèi)用 | 追求高效脫色時(shí)可用吸附法 | |
費(fèi)用 | 基建投資(元/m3) | 500 | 688 |
直接處理成本(元/m3) | 0.37 | 0.40 |
2.3 工藝的組合
染色廢水在可生化性方面因染整生產(chǎn)狀況和條件的不同而有較大差異,只要廢水的BOD5/COD>0.2,應(yīng)盡量考慮用生化法作為去除有機(jī)污染物的主要手段。為了解決生化法脫色效果差的矛盾,通常在生化法后輔以物化單元進(jìn)行脫色。兩種生化單元和兩種脫色單元有四種組合方式,工藝上各有側(cè)重,費(fèi)用上也互不相同。。
甲公司和乙公司兩項(xiàng)工程分別采用了表4中的兩種組合,這兩種組合是四種組合中較有代表性和相對(duì)合理的,其適用的場(chǎng)合也有典型性。即墨的工藝在對(duì)出水水質(zhì)要求不高和資金緊缺時(shí)是很有價(jià)值的,而藤華的工藝能達(dá)到對(duì)出水高標(biāo)準(zhǔn)的要求,只是費(fèi)用較高。兩項(xiàng)工程的費(fèi)用對(duì)比列于表5。
表3 兩種脫色單元工藝特點(diǎn)比較 | |||
項(xiàng)目 | 混凝法 | 活性炭吸附法 | |
工藝特點(diǎn) | 處理效果和出水水質(zhì) | 良,對(duì)混凝劑種類(lèi)依賴(lài)性較大 | 優(yōu),水質(zhì)穩(wěn)定,達(dá)標(biāo)率* |
基建特點(diǎn) | 土建工程量大,設(shè)備較少,占地面積大 | 設(shè)備較多,自動(dòng)化程度高,土建工程量小,占地面積小 | |
廢棄物產(chǎn)量及出路 | 污泥量較大,脫水過(guò)程復(fù)雜,難以找到zui終出路 | 廢棄的炭可摻人燃煤中燒掉 | |
二次污染可能性 | 化學(xué)污泥處置不當(dāng)容易造成二次污染 | 活性炭再生時(shí)產(chǎn)生少量尾氣 | |
操作管理 | 操作簡(jiǎn)單,勞動(dòng)強(qiáng)度小 | 活性炭再生操作繁瑣 | |
過(guò)程控制 | 如水量穩(wěn)定,過(guò)程控制簡(jiǎn)便 | 簡(jiǎn)便 | |
費(fèi)用 | 基建投資(元/m3) | 277 | 542 |
直接處理成本(元/m3) | 0.46 | 0.58 |
表4 四種工藝組合的比較 | |||||
工藝組合 | 特點(diǎn) | 基建相對(duì)費(fèi)用 | 運(yùn)轉(zhuǎn)相對(duì)費(fèi)用 | 應(yīng)用場(chǎng)合 | 備注 |
接觸氧化+混凝沉淀 | 可在二沉池前投加混凝劑,從而省去混凝沉淀池,流程簡(jiǎn)單;易于操作管理;基建費(fèi)用低。不能得到高質(zhì)量的出水;污泥量大 | 0.63 | 0.85 | 出水執(zhí)行Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn),資金緊張 | 在即墨工程中采用 |
接觸氧化+活性炭吸附 | 活性炭吸附成為出水水質(zhì)的控制步驟;接觸氧化高負(fù)荷低費(fèi)用的特點(diǎn)不能發(fā)揮;接觸氧化出水濃度相對(duì)高,造成吸附床負(fù)荷大或再生過(guò)于頻繁,操作較復(fù)雜 | 0.85 | 0.97 | 工藝組合不夠合理,不*采用 |
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延時(shí)曝氣+混凝沉淀 | 可以得到較好的出水水質(zhì);混凝劑投量小;設(shè)備簡(jiǎn)單;污泥量較小。流程復(fù)雜;占地面積大;基建和動(dòng)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高 | 0.78 | 0.88 | 出水執(zhí)行Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn);有足夠充裕的資金 |
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延時(shí)曝氣+活性炭吸附 | 出水水質(zhì)很好;污泥產(chǎn)量很小。設(shè)備較多;基建運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用較高;操作管理簡(jiǎn)單,如有活性炭再生則操作較繁瑣 | 1.0 | 1.0 | 出水執(zhí)行Ⅰ級(jí)標(biāo)準(zhǔn);出水要求回用;資金充裕;對(duì)處理的可靠性要求高 | 在藤華工程中采用 |
值得指出的是,乙公司工藝的出水可滿(mǎn)足多種場(chǎng)合的回用水要求,對(duì)節(jié)約水資源有重要意義,尤其適用于缺水地區(qū)。同時(shí),水的回用對(duì)工藝的高費(fèi)用可以達(dá)到一定程度的補(bǔ)償。