姜興華
(吳江市新達(dá)印染廠 江蘇吳江 215225)
水資源缺乏、利用率較低、分布不均等現(xiàn)狀,與人們?nèi)找鎻娏业乃Y源需求形成了一定矛盾,而各類廢水的深度處理與回用,是緩解這一矛盾的重要手段。
膜分離技術(shù)是相關(guān)印染廢水深度處理及回用研究的重點內(nèi)容,較為常用的膜分離技術(shù)包括反滲透、超濾、微濾與納濾等。綜合多種膜分離技術(shù),其原理具有一定共性,即以壓差為驅(qū)動力,利用膜面截留廢水中的污染物;而水則會正常通過膜面,實現(xiàn)對印染廢水的深度處理。其中,超濾技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效去除印染廢水中的絕大多數(shù)有機物,同時還能有效控制反滲透膜污染,起到降低膜系統(tǒng)運行成本的效果。而反滲透的主要作用,是降低廢水的化學(xué)需氧量、過濾出大量的有機物,相比之下,反滲透的脫鹽效果更好。
現(xiàn)階段,膜分離技術(shù)的研究重點為組合膜技術(shù),有效結(jié)合生物反應(yīng)器與膜分離技術(shù),并將其應(yīng)用于印染廢水的深度處理與回用系統(tǒng)當(dāng)中,能夠顯著提升印染廢水回用率以及回用水質(zhì)[1]。例如,在某廠的印染廢水處理過程中,采用了MBR-NR的組合工藝;對廢水的水質(zhì)進(jìn)行測驗,其化學(xué)需氧量在375-1011mg/L之間、氮的總量在18.27-47.81mg/L之間;當(dāng)水力停留時間達(dá)到30h后,出水的化學(xué)需氧量降低了85%,氮去除率達(dá)到67%;讓出水再經(jīng)過納濾,其水質(zhì)即可達(dá)到印染廢水的回用標(biāo)準(zhǔn)。
臭氧和Fenton試劑是印染廢水深度處理中,常用的兩種氧化劑。其中,F(xiàn)enton試劑能夠產(chǎn)生絮凝,操作更加簡單,且生效速率更快,但存在處理成本過高、利用率較低、氧化效率差等缺陷。而臭氧的應(yīng)用,雖能夠有效去除印染廢水中的有機物與色度,但若單獨利用臭氧,卻難以達(dá)到深度處理效果,滿足回用標(biāo)準(zhǔn)。因此,在處理印染廢水的過程中,常常利用臭氧結(jié)合其他物質(zhì)或處理方式,例如,將臭氧與活性炭結(jié)合,延長活性炭的效用時間。在印染廢水處理過程中,活性炭屬于常用物質(zhì),能夠吸附多種污染物,同時還能催化相關(guān)化學(xué)反應(yīng),將臭氧與活性炭結(jié)合,即充分利用兩者的優(yōu)勢,補充彼此的不足,能夠顯著提升處理效果。
另有一印染工廠,在廢水處理環(huán)節(jié)將臭氧與曝氣生物相結(jié)合,事先的廢水檢驗結(jié)果顯示,化學(xué)需氧量在80mg/L左右、濁度為8NTU,色度為16倍;向濾池當(dāng)中投入40mg/L的的臭氧,確保曝氣生物的濾池中,當(dāng)水力停留時間超過3h、水汽比達(dá)5:1時,檢測出水水質(zhì),其化學(xué)需氧量降低了60%,色度降至2倍,濁度小于1NTU。
某環(huán)保產(chǎn)業(yè)園,首期工程預(yù)計引入24家紡織服務(wù)洗水企業(yè),廠房占地面積超過14.4hm2,當(dāng)全部企業(yè)全部入駐后,整個產(chǎn)業(yè)園的年加工處理服裝總量將超過35000萬件。以生產(chǎn)需求為基礎(chǔ),該產(chǎn)業(yè)園需要建設(shè)規(guī)模約10×104m3/d的廢水處理廠,最終選取了水解酸化+接觸氧化+選擇性物化的處理工藝。
設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)的檢驗結(jié)果如下:化學(xué)需氧量為800mg/L、色度為400倍、氨氮的總量為25mg/L。預(yù)計經(jīng)過深度處理后,出水水質(zhì)的化學(xué)需氧量降至60mg/L、色度為30倍、氨氮的總量為8mg/L。
整個處理工藝需要完善設(shè)置預(yù)處理系統(tǒng)、生化處理系統(tǒng)以及污泥處理系統(tǒng)。其中,預(yù)處理系統(tǒng)依次設(shè)置水利格柵、預(yù)處理反應(yīng)池、沉淀池以及調(diào)節(jié)池。水利格柵部分采用20臺同型號的圓網(wǎng)格柵機,單臺的處理效率能夠達(dá)到150m3/h,格柵機由已有動力驅(qū)動,能夠起到節(jié)省能源的效果,與此同時,還能進(jìn)一步提升處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性[2]。在建設(shè)生化處理系統(tǒng)時,綜合考慮設(shè)計處理與回用目標(biāo),分別設(shè)置了厭氧酸化池、接觸氧化池、以及以及沉淀池、混凝反應(yīng)池、二級沉淀池,6座厭氧酸化池,在運行過程中要向其中投入一定數(shù)量的高效生物親和性填料,該填料在脈沖布水器的作用下,能夠?qū)崿F(xiàn)周期性的流化狀態(tài),進(jìn)而促進(jìn)生物降解效率的有效提升。
在上述印染廢水深度處理及回用工藝的作用下,實際出水水質(zhì)的化學(xué)需氧量降至40-50mg/L之間、色度將為20-30倍、氨氮的總量為4-8mg/L。該處理效果雖能夠滿足相關(guān)廢水排放標(biāo)準(zhǔn),但相關(guān)印染廢水的回用效率,還有一定提升空間,可結(jié)合化學(xué)處理方法以及膜分離技術(shù),對現(xiàn)有的廢水處理工藝進(jìn)行優(yōu)化,從而進(jìn)一步提升印染廢水的深度處理效率,確保出水水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,探究印染廢水深度處理與回用關(guān)鍵技術(shù),對提升印染行業(yè)生產(chǎn)過程中的廢水回用率具有重要作用。通過相關(guān)分析,在處理印染廢水的過程中,充分運用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),完善處理流程,能夠顯著提升印染廢水的處理效果,從而提升水資源的整體利用率,最終推動印染行業(yè)的穩(wěn)健、持續(xù)發(fā)展。
[1]劉路.紡織印染廢水處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報,2017,31(02):174-177-182.
[2]吳建通.印染廢水深度處理技術(shù)實踐[J].福建輕紡,2017(01):50-54.