針織印染廢水處理與回用工程設計實例

張慰

摘要：根據常州某針織印染廠印染廢水的水質特征，采用生化-物化的預處理工藝后，利用混凝氣浮—膜分離的的深度處理工藝對針織印染廢水進行處理，處理后出水各項指標均達到了印染行業用水標準，回用于印染生產各工藝。運行結果表明印染廢水回用工藝設計路線合理，處理工藝運行穩定，成本合理，操作管理方便。

關鍵詞：印染廢水；回用；工藝流程；膜分離

中圖分類號：X505 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）010-000-02

印染廢水水質復雜且排放量大[1]，已經成為我國重要的污染源，隨著水資源短缺的矛盾日益突出，對印染廢水處理后進行回用的技術必會日益推廣。[2]目前印染廢水處理技術主要以物理法和化學法加生物法聯合處理技術為主[3]。

一、工程概況

常州某針織印染廠主要產品為針織產品，為了節能降耗，提高水資源的利用率，決定將車間生產產生的一部分印染污水進行收集，經一系列生化處理再經過深度處理后回用于生產。于2013年建成一座中水回用處理站，處理能力3500m3/d，于2014年通過環保驗收。廢水回用處理站處理的對象主要為公司車間生產排放的印染廢水，具有COD高、色度高、懸浮物高、鹽分、硬度高等特點[4]，這些特點造成廢水回用于生產時產生一定的困難，使得染品上色困難或者出現色差現象。其廢水設計進水水質參照針織印染類生產企業清濁分流后低污染廢水的水質，廢水處理后的水質指標參考《紡織染整工業廢水治理工程技術規范（HJ471-2009）》染色回用水水質標準，如表1所示：

二、廢水處理工藝流程

1.工藝比選

對于針織印染廢水此類廢水的預處理工藝一般沒有爭議，均采用混凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化的預處理工藝，預處理后的廢水中主要包含部分溶解性有機物、部分懸浮物以及色度污染物，此類污染物很難用常規的物化或生化方式去除。目前國內采用較多的是活性炭過濾吸附、樹脂吸附、膜分離等工藝。

（1）活性炭過濾吸附工藝

活性炭屬于多孔性吸附材料，其孔壁的總表面積一般高達500～1700m2/g[5]，在水處理中通常是利用較大的比表面積，在過濾廢水中懸浮物的同時對廢水中污染物進行吸附。來源廣泛、可以再生重復利用，使用時操作方便，廣泛應用于廢水深度處理工藝中。

（2）樹脂吸附工藝

樹脂吸附工藝類似于活性炭吸附工藝，只是樹脂具有吸附容量高、耐酸堿腐蝕的特點，并且具有選擇性[6]。工程實際中，由于廢水成分多種多樣，對樹脂的選型和適應性要求很高，而且樹脂吸附的再生廢液處理困難，樹脂吸附工藝使用并不太多。

（3）膜分離工藝

膜分離工藝是利用半透膜對液體中成分進行選擇性分離的技術，過程簡單、分離效率高，廣泛的應用于純水處理以及污水處理中[6]。常用的膜分離技術有超濾、納濾、反滲透等。膜分離工藝具有操作簡單、控制、維修方便等優點，但投資和運行費用稍高。

根據廢水的水質特性和回用水水質要求，結合企業的實際情況，確定采用膜分離工藝作為后續的深度處理工藝。

2.工藝流程

采用混凝氣浮工藝處理預處理出水，并采用過濾措施保證膜分離進水的品質，保證回用水的品質，確?；赜糜谏a后不會影響產品質量。

工藝流程如下圖：

3.工藝特點分析

（1）印染廢水具有溫度高的特點，工藝流程中采用熱能回收系統在對廢水降溫的同時，進行熱交換回收熱能，是最直接有效的節能降耗措施。

（2）生化處理中采用泥膜共用的生物接觸氧化工藝，目的是為了增強生化系統內消化細菌的活性和種群的數量，從而提高整個生化系統的效果。

（3）從源頭上做好回用深度處理系統的進水質量，減輕膜處理系統的壓力，有利于延長膜的使用時間，保證回用水的水質。

（4）系統內的污泥盡可能通過系統本身減量消化，減少整個系統的剩余污泥量，降低處理成本。

（5）回用系統的濃排水（COD≤180mg/L）接管排放進入城市污水管網規避了印染廢水回用過程中的鹽分積累問題。

三、主要構筑物及設備

1.熱水池1座，有效容積420m3。配套機械格柵、熱水循環泵、冷卻塔、曝氣裝置各一套。

2.調節池1座，有效容積3200m3，配套機械格柵、提升泵各一套。

3.初沉池1座，外形尺寸φ14m×5m，配套加藥裝置2套，周邊刮泥機1套。

4.水解酸化池1座，有效容積3400m3，配套潛水攪拌機4臺、組合填料系統1套。

5.接觸氧化池1座，有效容積3900m3，配套鼓風曝氣系統一套、組合填料系統1套。

6.二沉池1座，外形尺寸φ17m×4.5m，配套污泥回流系統一套，周邊刮泥機1套。

7.混凝氣浮池2臺，外形尺寸8.5m×2.5m×2.5m，配套溶氣系統1套，加藥系統3套，刮渣系統1套。

8.深度處理回用系統，包括多介質過濾器4臺、活性炭過濾器4臺、超濾系統1套、反滲透系統1套。

四、運行效果分析

廢水回用處理站自2014年3月開始調試至2014年9月正常運行，出水穩定。經過常州市環境監測中心站連續一周的監測，監測運行結果見表2。

運行結果表明對于針織印染行業低污染廢水采用物化+生化的處理工藝進行預處理之后，出水經過混凝氣浮+膜分離的處理工藝進行深度處理之后，出水各項指標均已經達到印染行業用水指標，可以用于各生產工序。

五、經濟技術指標

印染廢水預處理以及回用工程設計處理能力3500m3/d，工程建設總投資680萬元，占地面積1300m2。廢水回用處理系統工程總電氣容量約為255kw，工程竣工后處理處理費用約合3.73元/m3。對比目前印染行業廢水直接排放或間接排放單位排污費用約4-5元/m3，利用本工藝處理并回用印染廢水，不但節約了廢水的排放費用，而且減少了企業的用水成本。企業全年回用水量約66萬噸，削減COD達330噸。

六、結論

1.對于針織印染廢水，采用物化+生化預處理工藝，采用混凝氣浮+膜分離的處理工藝進行處理，工藝可行，運行效果穩定，出水達到回用標準。

2.采用膜分離的處理工藝可以保證出水穩定達到回用標準，常規過濾工藝中不能穩定達標的色度、硬度、電導率等問題，在膜分離的處理工藝中得到很好的解決，保證回用水用于生產不會影響產品的質量。

3.膜分離的濃縮液直接接管排放，回避了行業常規回用技術中普遍存在的鹽分積累問題。采用此種工藝處理針織印染廢水綜合處理費用較低，回用大部分廢水，節約水資源，大量削減了COD排放量。

參考文獻：

[1]任松潔，叢緯，張國亮.印染工業廢水處理與回用技術的研究[J].水處理技術，2009，35（8）：14-18

[2]曾杭成，張國亮，孟琴等.超濾-反滲透雙膜技術深度處理印染廢水[J].環境工程學報，2008，2（8）：1021-1025

[3]劉豪.印染廢水處理技術研究綜述[J].環?？萍?，2014，20（2）：44-48

[4]徐綺坤.印染紡織廢水深度處理研究[D].廣東廣州：華南理工大學，2010.

[5]包金梅，凌琪，李瑞.活性炭的吸附機理及其在水處理方面的應用[J].四川環境，2011，30（1）：97-100

[6]鄒家慶.工業廢水處理技術[M].北京：化工工業出版社，2003.

作者簡介：張 慰（1979-），男，碩士，工程師，注冊公用設備工程師，現從事污水處理設計工作，研究方向：工業水處理。