印染廢水深度處理回用及零排放技術(shù)

1、印染廢水深度處理回用及零排放技術(shù),國家規(guī)定,有關(guān)印染廢水的相關(guān)規(guī)定和存在的問題,水資源缺乏,降低成本,印染行業(yè)準(zhǔn)入條件(2010年修訂版)規(guī)定,印染企業(yè)要“實行生產(chǎn)排水清濁分流、分質(zhì)處理、分質(zhì)回用，水重復(fù)利用率要達(dá)到35%以上?！?水資源緊張，七大水系遭受不同程度污染，目前在全國640多個城市中,缺水城市已達(dá)300多個,其中嚴(yán)重缺水城市達(dá)108個。,排污費(fèi)成本逐年增加，自來水費(fèi)用上漲，印染廢水處理回用可減少排污費(fèi)用，降低用水成本。,印染廢水處理回用工藝,印染廢水,水解酸化,物化混凝,好氧處理,UF+RO,臭氧催化氧化+一體化臭氧-BAF,淡水,濃水,石灰蘇打,Fenton/PS氧化,常規(guī)處理,

2、達(dá)標(biāo)排放,（COD40 mg/L，色度10倍）,深度處理,普通回用水,優(yōu)質(zhì)回用水,軟鹽回用水,臭氧-BAF組合工藝,臭氧-BAF組合工藝深度處理技術(shù)的出現(xiàn)解決了印染標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)后常規(guī)處理難穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的難題。臭氧-BAF組合工藝出水可滿足印染廢水COD40 mg/L，色度10倍，不僅實現(xiàn)了印染廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，而且出水水質(zhì)滿足一般回用洗滌用水標(biāo)準(zhǔn)。,鑒于印染廢水的巨大危害，國家環(huán)保部門2012年調(diào)高了印染排放標(biāo)準(zhǔn)（紡織染整工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)GB4287-2012），直接排放標(biāo)準(zhǔn)要求COD60 mg/L，色度30倍。,1233,COD100mg/L，色度70倍,臭氧-BAF深度處理工藝,臭氧氧化與BAF領(lǐng)域

3、相關(guān)的發(fā)明專利,開發(fā)的臭氧氧化及曝氣生物濾池聯(lián)合處理工藝，已申請發(fā)明專利，并成功應(yīng)用于廣東省幾家大型印染企業(yè)印染廢水的深度處理回用工程中,化學(xué)氧化-曝氣生物濾池聯(lián)合水處理方法 （ZL200510035132.9） 一體式臭氧與曝氣生物濾池水處理裝置及其方法(ZL200710028632.9) 一種基于臭氧氧化和曝氣生物濾池的廢水處理裝置(ZL200810029723.9) 一種用于臭氧催化氧化的陶粒催化劑的制備方法 (ZL 200710032553.5） 一體式臭氧與曝氣生物濾池布水布?xì)庋b置(ZL201310590806.6),發(fā) 明 專 利,工程應(yīng)用情況,印染廢水處理領(lǐng)域(我們參與的項目）：

4、 日處理5000噸印染廢水成功運(yùn)行了3年的成功實例。 （溢達(dá)紡織） 日處理2.5萬噸系統(tǒng)已調(diào)試運(yùn)行，效果良好。（溢達(dá)紡織） 日處理4萬噸的系統(tǒng)，已完成設(shè)計，正在報建。（互太紡織） 日處理6萬噸的系統(tǒng)，已完成設(shè)計，正在建設(shè)。（德永佳紡織） 其它公司也有未經(jīng)專利授權(quán)許可的應(yīng)用。 該處理技術(shù)在其它廢水深度處理上的應(yīng)用： 化學(xué)品倉儲碼頭廢水、皮革廢水處理、焦化廢水處理、煉油廢水、日化廢水處理等。,互太(番禺)紡織印染廢水深度處理工程(40000t/d),規(guī)模：40000t/d 工藝：臭氧催化氧化+曝氣生物濾池 配套資金：3000萬 實施階段：已完成設(shè)計，正在報建,廣東溢達(dá)紡織印染廢水深度處理工程(25

5、000t/d),規(guī)模：25000t/d 工藝：臭氧催化氧化+曝氣生物濾池 實施階段：已經(jīng)調(diào)試運(yùn)行，處理效果良好,膜法深度處理,膜分離法,淡水,濃水,回用,Fenton氧化,過硫酸鹽氧化,石灰蘇打,膜法深度處理工藝淡水直接回用，濃水由于含有難降解有機(jī)物、色度,且還含有高濃度的鹽，它不能直接回用，需經(jīng)過有效處理后排放或回用。,RO膜法深度處理流程,常用膜分離技術(shù),進(jìn)水,雙膜法兩級過濾系統(tǒng),逐級過濾可以有效攔截廢水中的難降解有機(jī)物，色度，降低濁度及SDI值；也有使用保安過濾器代替超濾系統(tǒng)，用納濾代替反滲透系統(tǒng)。用納濾代替RO，膜對一價鹽的阻檔率低。,RO出水及初級回用與高級回用對水質(zhì)的要求,圖2 雙

6、膜法深度處理印染廢水COD、色度、濁度和電導(dǎo)率的去除效果,由上表可以看出，RO膜法深度處理印染廢水出水不僅滿足印染回用初級用水水質(zhì)要求，而且滿足高級回用水質(zhì)要求,RO處理印染廢水出水以及印染初級和高級回用水水質(zhì),RO出水以及印染初級和高級回用水水質(zhì)見下表：,印染廢水深度處理RO濃水存在的問題,膜分離法深度處理印染廢水出水濃水由于含有一定濃度的難降解有機(jī)物、色度和高鹽度，處理困難，是印染廢水處理領(lǐng)域面臨的一個難題。膜法濃水有以下幾個特點：,處理方式,回流法（鹽的積累） 直接間接排放（不達(dá)標(biāo)） 蒸發(fā)濃縮(費(fèi)用太高） 綜合利用 Fenton聯(lián)合石灰蘇打 過硫酸鹽聯(lián)合石灰蘇打,印染廢水深度處理回用零排

7、放的思考,印染廢水中的鹽是染色時加入的，能否既回收水，又利用水中的鹽？ 用Fenton將濃水中的難降解有機(jī)物氧化，并投加石灰和蘇打分別去除濃水中的鎂、鈣硬度，達(dá)到印染廢水染色工段回用要求，保留廢水的鹽分，實現(xiàn)鹽、水的雙回用，從而實現(xiàn)印染廢水零排放。,Fenton氧化法基本原理其反應(yīng)原理可用以下化學(xué)反應(yīng)方程式描述： Fe2+H2O2Fe3+OH+OH- Fe3+H2O2Fe2+HO2+H+ HO2+H2O2O2+H2O+OH RH+OHR+H2O R+Fe3+R+Fe2+ R+O2ROOCO2+H2O,Fenton反應(yīng)塔,石灰蘇打法軟化工藝,石灰蘇打軟水法就是在水中同時投加石灰和蘇打（Na2CO

8、3）。石灰脫除水中的碳酸鹽硬度，蘇打用來脫除水中的非碳酸鹽硬度。 與Na2CO3有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)由如下表示： CaSO4+Na2CO3CaCO3+Na2SO4 CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl MgSO4+Na2CO3MgCO3+Na2SO4 MgCO3+Ca(OH)2CaCO3+Mg(OH)2,石灰價格低廉、來源廣泛，運(yùn)行成本低，而且可以與絮凝過程同時進(jìn)行，同時降低水中的硬度和濁度，石灰蘇打法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于水質(zhì)硬度大的廢水軟化處理。,Fenton-石灰蘇打法的處理效果總結(jié),Fenton-石灰蘇打處理印染反滲透濃水進(jìn)出水水質(zhì)見下表。,Fenton-石灰蘇打處理印染反滲透濃水進(jìn)出水水

9、質(zhì),Fenton-石灰蘇打處理印染反滲透濃水的研究結(jié)果表明，COD去除率達(dá)到68%-74%，色度去除率84%-90%，SS去除率75%-84%，硬度去除率83%-86%，出水為軟鹽水，研究重點是考察它能否用于染色工序，做到鹽與水的雙回收。,過硫酸鹽氧化聯(lián)合石灰蘇打軟化法,Fenton法有時殘留少量鐵離子，故又開發(fā)了過硫酸鹽氧化法！ 過硫酸鹽（PS）氧化作為一種新型的高級氧化技術(shù)近年來在環(huán)境領(lǐng)域逐漸受到研究學(xué)者的關(guān)注。在常溫條件下，PS的反應(yīng)速率較慢，是一種比較穩(wěn)定的氧化劑。當(dāng)PS受到外界條件如熱、微波、過渡金屬離子作用時容易被活化，產(chǎn)生氧化性更強(qiáng)的硫酸根自由基（SO4），其標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位E0

10、=2.60V，高于PS的E0=2.01V。PS在熱活化作用下容易生成硫酸根自由基，具體反應(yīng)方程式如下： pH對PS活化降解有機(jī)物有一定的影響，研究表明，酸性條件下，PS易被活化產(chǎn)生SO4-，在堿性條件下硫酸根自由基會生成氧化能力更強(qiáng)的羥基自由基(OH，E0=2.80V)，具體反應(yīng)方程式如下：,過硫酸鹽石灰蘇打處理濃水效果,Fig. 4,過硫酸鹽-石灰蘇打處理印染反滲透濃水的處理效果見下表：,過硫酸鹽-石灰蘇打處理印染反滲透濃水出水COD低于21.5 mg/L，色度低于5倍，硬度低于17.5mg/L，硫酸根濃度得到提升，達(dá)到10g/L以上，應(yīng)用于染色工序，可以大大減少無機(jī)鹽的投加。,過硫酸鹽-石

11、灰蘇打處理印染反滲透濃水進(jìn)出水水質(zhì),二種RO濃水處理方法的比較,Fig. 4,兩種濃水處理回用技術(shù)在有機(jī)物、色度和硬度去除效率方面基本相當(dāng)，F(xiàn)enton-石灰蘇打處理成本低于過硫酸鹽-石灰蘇打處理成本； Fenton-石灰蘇打處理過程投加鐵離子，回用前需嚴(yán)格檢測鐵離子濃度；,兩種濃水處理技術(shù)處理效率和處理成本比較,RO濃水處理得到的軟鹽水回用于染色實驗,Fig. 4,在出水色度和硬度達(dá)標(biāo)的前提下，研究出水中有機(jī)物濃度對染色織物染色性能的影響； 選擇活性染料（紅黃藍(lán)）進(jìn)行單色染色試驗； 以染色織物的K/S、總色差和色牢度評價織物的染色性能。,利用化學(xué)氧化與軟化后的反滲透濃水進(jìn)行染色，驗證印染廢水

12、的RO濃水回用于染色工序的可行性。,回用軟鹽水的染色實驗小結(jié),利用不同有機(jī)物濃度的回用水進(jìn)行染色呢，綜合三個染色參數(shù)評價染色織物的染色性能，得出以下結(jié)論： 回用水中有機(jī)物濃度對染色織物的染色性能有一定程度的影響； 染色織物的染色性能隨回用水中有機(jī)物濃度升高而變差； 經(jīng)適當(dāng)處理后的反滲透濃水可滿足印染回用要求（COD21.5mg/L，色度10倍，硬度17.5mg/L）;,印染廢水深度處理回用零排放的思考,Fig. 4,印染廢水經(jīng)深度處理后可完全實現(xiàn)大部分回用； 臭氧-BAF工藝深度處理印染廢水可實現(xiàn)出水COD40mg/L, 色度10倍，可實現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)排放或初級回用要求。 膜分離的淡水可有效過濾生化出水有機(jī)物、色度、SS和無機(jī)鹽等組分；它可用于高級回用，可作為鍋爐用水，甚至做純水。 反滲透濃水濃水含鹽，有機(jī)雜質(zhì)等，能不能做到既回用濃水的水，又回用濃水中的鹽？,印染廢水深度處理回用零排放的思考,濃水中的有機(jī)物，可生化性極差，只能采用化學(xué)氧化法。我們選用了二種化學(xué)氧化法！ 不脫除硬度也不能用，我們采用石灰蘇打法，用離子交換法，要求水中鹽的濃度低，而濃水的鹽濃度較高。 反滲透濃水經(jīng)Fenton氧化-石灰蘇打處理后或PS氧化-石灰蘇打處理后可回用于染色工序，實現(xiàn)