印染废水深度处理及回用技术研究
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印染废水深度处理及循环利用技术分析印染废水是指由印染工业过程中产生的废水,其主要污染特征包括高浓度的有机物、酸碱度变化大、色度高和含有大量的悬浮物等。
由于废水组成复杂、难以降解和处理困难,印染废水对环境造成了严重的污染。
为了实现印染废水的深度处理和循环利用,需要应用一系列的技术手段。
一、物理处理技术:1.滤料过滤:将印染废水通过不同孔径的滤网,利用滤重物理效应,去除废水中的悬浮物和颜料颗粒。
2.活性炭吸附:通过将废水与活性炭接触,利用活性炭对有机物的吸附作用,去除废水中的有机物。
3.膜技术:包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等多种膜技术,通过膜孔径的选择,实现对废水中各种颗粒和溶解物质的有效分离,达到废水深度处理的目的。
二、化学处理技术:1.氧化法:利用氧化剂如过硫酸盐、高价铁盐等,将废水中的有机物氧化成无机物,从而实现有机物的降解。
2.沉淀法:通过添加适当的沉淀剂如氢氧化钙、聚合氯化铝等,使废水中的悬浮物和颜料颗粒迅速沉淀到废水底部。
3.中和法:通过添加酸碱试剂,调节废水的酸碱度,使废水中的酸碱度达到中性,进而提高废水的生物降解性。
三、生物处理技术:1.好氧生物处理:通过利用好氧菌的代谢能力,将废水中的有机物降解成二氧化碳和水等无害物质。
2.厌氧生物处理:通过利用厌氧菌的代谢能力,将废水中的有机物降解成甲烷等有用产物,实现资源的回收利用。
3.植物处理:利用水生植物如芦苇、菖蒲等,通过其吸收和降解的作用,将废水中的有机物和重金属等污染物去除或转化。
四、循环利用技术:1.膜技术回收:通过膜分离技术,将废水中的水分和溶解物质分离,实现废水的净化并回收水资源。
2.盐类回收:通过蒸发结晶或离子交换等方法,将废水中的盐类回收利用,例如生产工艺中需要的盐类或者是制备其他化学品。
3.余热回收:将废水中的热能通过换热器等设备进行回收,用于加热或供应生产工艺所需的热能。
综上所述,通过物理、化学、生物等多种处理技术的结合运用,可以有效实现印染废水的深度处理和循环利用。
印染废水深度处理和回用的主要技术下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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印染废水处理研究一、内容综述印染废水处理研究是环保领域中的一项重要课题。
印染行业在生产过程中产生的废水含有大量的染料、添加剂、盐类和有机物等有害物质,使得废水的处理变得尤为复杂和困难。
这些废水若未经有效处理直接排放,将对环境造成严重的污染,甚至威胁到人类健康和生活质量。
印染废水处理不仅关系到环境保护和资源利用,还直接关系到社会的可持续发展。
印染废水处理技术得到了广泛的研究和关注。
传统的化学物理方法,如絮凝、沉淀、过滤等,虽然在一定程度上能够去除废水中的部分污染物,但其在处理染料类化合物时的效率和效果并不理想。
研究人员开始探索更为高效、环保的废水处理技术。
生物处理方法成为印染废水处理的重要方向之一。
通过利用微生物的代谢作用,生物处理方法能够有效地降解废水中的有机物质,达到净化水质的目的。
生物处理方法还具有运行成本低、处理效果好等优点,因此在印染废水处理中得到了广泛的应用。
除了生物处理方法外,高级氧化技术、纳米材料技术等新兴技术也在印染废水处理中展现出良好的应用前景。
这些技术通过产生自由基、氧化剂或利用纳米材料的独特性质,能够有效地破坏废水中的有机物结构,从而实现废水的深度处理。
印染废水处理仍面临着诸多挑战和难题。
废水中染料的种类和浓度差异较大,使得处理工艺的选择和参数的确定变得复杂;废水中可能存在的重金属、有毒有害物质等也对处理技术的选择和处理效果提出了更高的要求。
印染废水处理研究是一项复杂而重要的工作。
通过不断研究和探索新的废水处理技术和方法,我们有望实现印染废水的有效处理和资源化利用,为环境保护和可持续发展做出贡献。
1. 印染废水的来源与特点印染废水主要来源于纺织印染工业的各个生产环节,包括预处理、染色、印花、整理等过程。
这些环节产生的废水成分复杂,包含大量的染料、助剂、浆料、纤维屑、酸碱等物质,其中部分物质具有难降解性、毒性甚至致癌性,对环境构成了严重威胁。
印染废水的水量巨大。
由于纺织印染工业的生产规模庞大,其废水排放量也相应较大。
印染废水双膜法(CMF—RO)深度处理及回用研究在水资源利用过程中,工业废水回收利用一直是企业技术革新的重要内容。
本文主要从印染废水膜处理技术角度出发,重点对双膜法(CMF-RO)深度处理技术以及相关运行成本进行了剖析,以供同行参考。
标签:废水处理;回用;印染废水双膜法1、引言水在印染行业中作为染料、药剂、助剂等的溶剂,漂洗织物也需要水,行业用水量大,随着水资源的日益短缺和水费不断上涨,该行业对废水的循环使用及回用提出了更高的要求,废水回用技术势必逐步推广。
要实现印染废水的大规模回用,需将废水回用至印染生产过程中,而印染生产用水对水质CODcr、色度、硬度、含盐量等有指标有较为严格的要求。
《纺织染整工业废水治理工程技术规范》(HJ471-2009)中给出指导性的意见:印染废水COD、色度、盐度较高,传统的处理技术难以满足回用的要求。
双膜技术是目前国际上研发和工程化应用的热点,作为一种有效的工程预处理手段,超滤可去除废水中大部分浊度和有机物,从而能减轻反渗透膜的污染,延长膜的使用寿命,减少膜工程的运行成本。
反渗透不仅能有效去除有机物、降低COD,而且具有优秀的脱盐效果。
出水品质能直接回用于印染环节。
2、印染废水膜处理技术2.1 超滤及微滤膜技术印染废水的深度处理一般在生化二级处理之后进行,而作为反渗透的预处理系统,连续膜过滤(CMF)可替代传统絮凝、机械过滤、精滤等RO膜前处理工艺,可有效去除水中的胶体、细菌、微生物、悬浮物等,污染指数(SDI)可小于3,大大减少设备的占地面积,系统产水水质搞并且水质稳定,在处理印染废水时优势十分明显,可以保證反渗透系统的长期连续运行并延长防渗透系统的使用寿命,是新一代的高效水处理系统工艺。
连续膜过滤(CMF)指的是,以微滤亦或超滤膜为中心,配备规格一致的管路与阀门,智能清洗体系,助剂添加体系与智能管控体系,构成一套能够完成连贯操作产水,在线膜清理体系,进而实现持续运行的目标。
印染废水深度处理及回用技术研究发表时间:2016-08-01T14:41:36.850Z 来源:《基层建设》2016年9期作者:赖永丰[导读] 印染废水中水回用是实现污染总量控制和节能减排的重要抓手。
东莞市广清环保科技有限公司 523750 摘要:印染废水中水回用是实现污染总量控制和节能减排的重要抓手。
总结了印染行业废水来源及水质特征;分析了印染废水中水回用率过高对企业经济、产品和污水处理系统的影响,建议在膜技术运行过程中重视浓缩液的有效处理及膜污染防治。
关键词:印染废水;深度处理;回用印染工业作为中国具有优势的传统支柱行业之一,自20世纪90年代以来获得迅猛发展,其用水量和排水量也大幅度增长。
国家统计局公布数据显示,2010年纺织业废水排放总量达245470万吨,高居全国工业部门第三位。
近年来,随着我国经济的快速发展,淡水资源日益紧缺,印染废水的深度处理和回用已越来越引起人们的重视。
1、国内印染废水处理及回用现状我国对印染废水回用已有较多的研究,从目前研究及应用的情况来看主要有以下特点:(1)回用技术大多处于试验研究阶段,多为小试和中试,实际工程应用较少,且水的回用率较低,一般不超过 50%,主要回用于对水质要求不高的前道工序,缺乏有利于提高回用水水质及回用率的高效技术的推广应用。
(2)回用处理主要是对印染废水在达标处理的基础上进一步进行处理,达到回用水水质标准。
处理工艺主要采用混凝、吸附、过滤和氧化等技术,其中对去除盐度和硬度的关键技术研究较少。
(3)由于现有技术水平的限制,印染废水大量回用对生产及废水处理系统会带来一系列问题,包括有机污染物和无机盐的积累。
目前对废水长期回用的水质问题及对水处理系统的影响研究不多,特别是无机盐的积累问题基本没有涉及。
2 、印染废水深度处理及回用工艺介绍印染废水常用的处理方法主要有:物化法、化学法、生化法、膜技术和其他组合工艺等。
仅靠单一的处理工艺很难达到深度处理及回用的目的,必须对现有的工艺进行集成,采用多种工艺联合处理的方法,才能真正实现回用的目标。
2.1 物化法物化法主要以吸附法为主,目前在印染废水深度处理及回用中常用的吸附剂有活性炭、硅藻土、活性氧化铝、粉煤灰、沸石、膨润土等。
印染废水深度处理及回用研究和应用较多的是活性炭。
活性炭比表面积大、亲水性强、吸附脱色效果好,特别适合于小分子水溶性染料的吸附脱色。
活性炭对于二级生物处理后印染废水中的残余污染物(如合成染料、表面活性剂等)具有很好的吸附能力,但处理成本高,再生能耗大,常与其它工艺组合对纺织印染废水进行深度处理。
张健俐等。
2.2采用臭氧脱色和活性炭吸附组合系统对淄博市某纺织企业的印染废水进行回用处理,进水COD值为8O~100 mg/L、色度为0.25~0.35时,出水COD为6~10mg/L、色度为0.01~0.03,处理后的水可用于企业冷却循环系统,经济效益和环境效益明显。
谢丹萍等[3]采用连续膜过滤系统(CMF)-活性炭吸附工艺对某印染厂污水处理站排水进行回用处理,处理后出水Fe、Mn的去除率达到100 %,色度为4、浊度0.2 NTU、COD<10 mg/L,达到印染企业生产用水水质要求。
2.3化学法印染废水处理中常用的氧化剂有Fenton试剂和臭氧。
Fenton法具有简单、快速、可产生絮凝等优点,但仍存在氧化剂利用率低、氧化效率差、处理成本偏高等缺陷。
目前,Fenton法常与电化学氧化法结合对纺织印染废水进行回用深度处理。
如姜兴华等(1)将铁炭微电解一Fenton试剂联合氧化技术用于经A/O处理的印染废水出水,在最佳反应条件下,COD去除率达到90 %以上,色度去除率为99 %,达到了印染废水回用的要求。
针对印染废水色度大的特点,臭氧极强的氧化性可有效去除色度及废水中的有机物,同时臭氧还具有杀菌除臭功能。
在实际工程应用中,通常很少单独采用臭氧氧化法处理印染废水,而是与其他方法联合使用,如臭氧-活性炭和臭氧-曝气生物滤池。
Lin等(2)在活性炭为填料的流化床或固定床中通人臭氧,把臭氧氧化和活性炭吸附组合成一个单一的过程。
研究发现,臭氧氧化能够延长活性炭的再生,减少其再生成本;活性炭不仅仅是一个吸附剂,同时是臭氧氧化的催化剂。
两者可以弥补各自固有的不足。
具有很好的协同作用。
顾晓扬等(3)采用臭氧-曝气生物滤池工艺对某纺织洗水厂二级生化处理出水进行回用处理,在进水COD约为8O mg/L、色度为16倍、浊度约为8 NTU的条件下,当臭氧投加量为3O~45 mg/L、曝气生物滤池水力停留时间为3~4 h、气水比为5∶1时,出水COD<30 mg/L、色度为2倍、浊度<1 NTU,满足生产工艺对回用水水质的要求。
2.4 生化法生化法主要是运用微生物的代谢作用来分解污染物,不仅可以用于印染废水的达标排放处理,而且也可以作为深度处理及回用技术。
生化法主要有曝气生物滤池、生物活性炭等,一般很少采用生化法作为深度处理回用工艺,实际应用中多采用生化法与其他工艺联合使用。
曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,简称BAF)是一种集物理吸附、过滤和生物降解于一体的新型生物膜处理技术,它适用于低悬浮物和低COD废水的处理[7-8]。
BAF应用于印染废水深度处理主要是因为经过厌氧水解+接触氧化工艺处理的废水,其B/C值很小,可生化性很差,难降解的残余有机物首先被滤料和滤料上生物膜所吸附,其停留时间相当于生物膜泥龄时间,因此有足够的接触时间,使这些有机物被微生物所降解。
黄瑞敏[9]在混凝处理后采用BAF处理,可使针织棉染色废水的COD指标低于国家污水排放标准,接近生产回用的要求。
BAF出水再经过精密过滤去除细小悬浮物和离子交换去除水中的无机盐后,出水的各项指标均可以达到回用的要求。
生物活性炭是生物处理和活性炭吸附相结合的组合工艺,微生物的氧化分解和生物吸附与活性炭物理吸附协调作用,使处理效果大大增强。
耿士锁[10]采用生物接触氧化-生物炭流化床串联装置对印染废水深度处理,在进水水质COD为113~263 mg/L、色度20~200倍、 SS为14~184 mg/L前提下,去除率分别达到70 %~89 %、73 %~90 %、78 %~79 %。
处理后的出水水质符合印染工艺洗涤用水要求。
3、膜技术膜分离技术是目前国内外印染废水回用领域中研发和工程化应用的热点之一。
目前在印染废水回用上应用较多的膜分离技术有:反渗透(RO)、纳滤(NF)、微滤(MF)和超滤(UF)。
这些膜分离过程都是以压差为驱动力,废水流经膜面的时候,废水中的污染物被截留,而水透过膜,实现了对废水的深度处理。
超滤可去除废水中大部分浊度和有机物,从而能减轻反渗透膜的污染,延长膜的使用寿命,减少膜系统的运行成本。
反渗透不仅能有效去除有机物、降低COD,而且具有优秀的脱盐效果。
由于COD脱除、脱色、脱盐能在一步完成,其出水品质高,能直接回用于印染环节,同时浓水可回流至常规工序处理,实现废水零排放和清洁生产。
越来越多的研究表明,将不同的膜分离技术进行组合(如微滤、超滤、纳滤、反渗透等),或膜分离技术与其他技术(如膜生物反应器)相结合,是印染废水深度处理的一个研究方向。
膜生物反应器是印染废水处理的新技术之一,将膜分离技术与生物反应器相结合,从而达到回用水质要求。
夏炎等采用MBR-NF组合工艺处理苏州市东方污水厂初沉池污水,在进水水质COD 372~1121 mg/L,氨氮16.17~26.85 mg/L,总氮19.18~46.54 mg/L的情况下,经HRT 30 h,回流比300 %的MBR处理后,出水COD、氨氮和总氮的平均去除率分别为87 %,95.8 %和70.2%,再经纳滤处理后,水质可满足印染工艺回用要求。
Schoeberl等对MBR二级出水采用纳滤后处理,处理出水能够满足各项回用标准,但同时指出该方法目前仍面临较高的应用技术难度和经济成本。
付江涛等采用双膜法工艺处理某印染厂废水并回用,COD去除率达到99 %,浊度和色度的去除率均接近100%,反渗透对盐分的去除率在98 %以上,满足回用于印染生产的要求。
Marcucci等采用砂滤-超滤-反渗透和砂滤-超滤-纳滤两种深度处理工艺对印染废水的二级出水进行回用处理,反渗透对盐分的去除率达到95 %以上,可回用于包括对水质要求最高的浅色染色工艺在内的印染生产工序。
Amar等采用该技术处理印染厂出水,出水效果达到了生产回用的要求。
3.1其他组合工艺由于膜技术对进水水质要求较高,因此,一般需要经过适当预处理之后的废水才能进行膜处理。
何耀忠等[16]采用“一体臭氧BAF+上流式BAF”组合工艺深度处理纺织印染废水,可为膜分离系统提供稳定可靠的进水。
一体臭氧BAF在臭氧投加量为20~30mg/L时,具有最佳运行效能。
结合后续曝气生物滤池,出水COD<40 mg/L、BOD<10 mg/L、SS<10 mg/L、色度<4倍。
膜分离系统中,反渗透产水完全满足染整工艺用水要求,膜滤浓缩液COD<100 mg/L、BOD<30 mg/L、SS<50 mg/L、色度<32倍,可达标排放。
该联合工艺不但保证膜滤浓缩液达标排放,解决了过往工程应用中,膜滤浓缩液的后续处理难题,并可带来显著的经济效益,为纺织印染行业废水深度处理及回用设施的升级改造提供了一种新的解决方案。
齐鲁青等采用预处理系统(臭氧-曝气生物滤池一体化装置+曝气生物滤池)和膜系统(超滤+反渗透)的组合工艺深度处理印染纺织废水。
试验表明,臭氧氧化和BAF生物截留吸附作用使预处理系统保证了膜进水水质,经膜系统处理后,淡水回用,浓水仍然可以达标排放。
预处理系统较佳运行参数为:气水比为5,有机负荷分别约为2.1、1.0 kg(COD)/m 3(滤料)? d,溶解氧质量浓度为3.8 mg/L,水温35~40 ℃;臭氧直接通入曝气生物滤池,形成臭氧-曝气生物滤池一体化装置,臭氧投加量宜在20~30 mg/L。
当预处理系统进水COD质量浓度平均值为101.3 mg/L,浊度为8.0NTU,SS质量浓度为21.9 mg/L,氨氮质量浓度3.4 mg/L,色度21倍,经过预处理系统稳定处理,出水COD质量浓度平均值可降至7.4 mg/L,浊度为4.2 NTU,SS质量浓度为3.0 mg/L,氨氮质量浓度0.7 mg/L,色度2倍。
预处理系统高效去除污染物,有效地保证了膜系统进水水质。
测定浓水pH 7.3~8.3,色度32倍,COD质量浓度45.7~97.9 mg/L,可直接排放。
膜系统稳定运行期间,RO产水pH在7.4~7.9,电导率则在50~200 μs/cm,平均脱盐率可达98.2%;总硬度2~10 mg/L,平均去除率为89.2 %;总碱度25~65 mg/L,平均去除率为95.0 %。