4000m3d针织印染废水的处理(编辑修改稿)

4000m3d针织印染废水的处理(编辑修改稿)内容摘要：

理工艺概述 印染废水概述 印染废水的 主要来源 印染加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段（包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序）要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序则排出整理废水。 印染废水是以上各类废水的混合废水或（除漂白废水以外的）综合废水。 印染废水的水质复杂，污染物按来源可分为两类：一类来自纤维原料本身的夹带物；另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。 印染废水的水质特点 印染企业生产的产品种类多种多样，同一企业其产品成分变化也较大，因而南京 林业大学本科 生 毕业设计（ 论文 ） 3 其生产过程 中排放的废水处于变化之中。 总的来说，印染废水具有以下特点： (1) 废水量大，一般可达印染废水厂家用水量的 70%～ 90%； (2) 废水有机物含量高、色度深、碱性和 pH值变化大、水质变化剧烈，组成成分复杂。 由于化纤织物的发展和印染技术的进步，使得 PVA 浆料、新型助剂等难以生化讲解的有机物大量进入印染废水中。 废水中所含的颜色和污染物主要由天然纤维和染料、助剂、浆料构成，它的有机成分大多是芳烃和杂环化合物，其中带有各类显色基团 (如 — N=N— ， — N=O 等 )以及极性基团 (— SO3Na， — OH， —NH2)，还混有各类 卤代物、苯胺、酚类及各种助剂； (3) 可生化性差。 由于不同染料、不同助剂、不同织物的染整要求，使得废水中的 pH值、 COD、 BOD值、颜色等各不相同。 但是其共同特点是化学需氧量 (CODCr)较高，而生化需氧量 (BOD5)相对较小，即 BOD5/CODCr 值很低，一般在 左右，所以需采取措施使 BOD5/CODCr 提高到 或更高，以利于后面的生化处理； (4) 印染废水中的碱减量废水，其 pH≥ 12， CODCr 值可达 10 万 mg/L 以上，因此必须进行预处理，回收碱并投加酸以降低 pH 值，达到一定要求后再进入调节池与其他废水一起处理； (5) 印染废水的另一个特点是色度高，有的可高达 4000 倍以上。 故印染废水处理的目的之一就是脱色，为此，需要研究和选用高效脱色剂和有利于脱色的处理工艺； (6) 印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、管理水平的不同而有所差异，水质水量变化大。 [2] [3] 印染废水的分类： 印染工业各工序排出的废水主要有八大类： (1)退浆废水 退浆废水是用化学药剂将织物上所带的浆料退除，同时除去纤维本身的部分杂质所得到的废水。 退浆废水是有机废水，呈淡黄色，含有浆料分解物、纤维屑、酶等，废水 呈碱性， pH 约为 12， BOD5 和 CODCr 的量约占印染废水的 45%左右。 当工艺采用 PVA 或 CMC 化学浆料时，废水 BOD5 下降，但 CODCr 值很高，更难处理。 PVA 浆料是造成印染废水处理效果不好的主要原因之一。 (2)煮练废水 煮炼工艺是用烧碱和表面活性剂等的水溶液在高温（ 120℃）和碱性（ pH=10～13）的条件下对织物进行煮练，去除纤维中所含的油脂、蜡质、果胶等物质，以南京 林业大学本科 生 毕业设计（ 论文 ） 4 保证漂白和染整的加工质量。 煮练废水中含有油脂、蜡质、纤维素、果酸、碱、表面活性剂、含氮化合物等物质， BOD5 和 CODCr 的值较高，水量大、 水温高，呈深褐色和强碱性。 (3)漂白废水 漂白工艺一般是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的杂质。 漂白废水的特点是水量大，污染程度较轻， BOD5 和 CODCr 的值均较低，属于较清洁废水，可直接排放或处理后循环再利用。 (4)丝光废水 丝光废水是将织物在氢氧化钠溶液中进行处理，以提高纤维的张力强度、增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率和提高对染料的亲和力。 丝光废水碱性较强，多数印染厂通过蒸发浓缩回收 NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性， BOD CODCr 和 SS 的值均较高。 (5)染色废水 染色废水主要污染物是染料和助剂。 不同纤维原料和产品使用的染料、助剂和染色方法均不同，故使得染色废水的水质变化很大。 染色废水中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度可高达几千倍， CODCr 比 BOD5 高很多， BOD5/CODCr 一般小于 ，废水的可生化性较差。 (6)印花废水 印花废水主要来自于配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花后处理时的皂洗、废水。 由于印花色浆中的浆料比染料量多几到几十倍，故印花废水中除染料、助剂外，还有大量浆 料， BOD5 和 CODCr 值都较高。 (7)整理废水 整理废水水量较小，含有纤维屑、树脂、浆料、表面活性剂、甲醛等。 相对影响较小。 (8)碱减量废水 由于涤纶仿真丝碱减量工序，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达 75%。 碱减量废水不仅 pH 含量高，而且有机物浓度高， CODCr 值可达 9 万 mg/L，高分子有机物及部分染料很难生物降解。 此种废水属高浓度难降解有机废水。 废水化学组成分析 本设计所针对的印染厂排放的印染 废水主要来源于 煮炼、染色、漂洗 等工序。 南京 林业大学本科 生 毕业设计（ 论文 ） 5 煮炼 废水主要含 油脂、 碱 、表面活性 剂、含氮化合物等 ， 染色 废水主要为 活性染料和分散染料、硫化染料等单环及多环芳烃类化合物及助剂、表面活性剂等 ， 漂洗废水主要含分散染料和匀染剂等表面活性剂。 综合废水具有色度深、 碱性大 、有机污染物含量高、水质水量变化大等特点。 [1] 印染废水处理设计工艺比较 本废水处理系统拟采用“物化＋水解酸化＋好氧生化 +气浮”的处理工艺。 拟采用方案比较如下： [2] [5] [9] (1) 混凝工艺与活性炭吸附工艺 混凝工艺技术成熟，运行稳定，在脱色的同时去除一部分 COD、 BOD，既可置于生物处理系统以前 ，又可置于其后作为深度处理，该工艺在印染废水处理中应用十分广泛；活性炭吸附工艺只可作为三级处理用于脱色，该工艺占地少，但活性炭费用高。 (2) 混凝沉淀与混凝气浮 混凝气浮工艺自动化程度高 ， 效果稳定 ，占地面积小， 但工程造价高 ， 运行费用高 ， 污泥脱水难，适用于废水中含有较多相对密度小于 1的悬浮物时 ； 混凝沉淀工艺运行效果稳定可靠 ， 操作管理简单 ， 自动化程度高 ， 运行费用较低。 (3) 活性污泥工艺与接触氧化工艺 活性污泥工艺要求管理水平高，占地较接触氧化法稍大，运行费用较后者稍高，适用于水量较大的情况； 接触氧化工艺要求管理水平简单，运行稳定可靠，特别适用于 COD 高的工业废水，在印染废水中应用广泛。 (4) “混凝＋生化”与“生化＋混凝” 一般废水中疏水性染料较多时混凝工序置于生化系统前，可减轻后续系统的有机负荷，保证生物处理设施的正常运行；废水中亲水性染料较多时混凝工序置于生化处理二沉池后，可根据情况调整混凝剂用量。 南京 林业大学本科 生 毕业设计（ 论文 ） 6 2 污水处理工艺流程 工艺流程 本设计综合多家印染厂废水处理工程实例，经过几种工艺的技术比较，确定采用“ 混凝沉淀 水解酸化 生物接触氧化 气浮”工艺，本印染废水处理厂废水 处理工艺流程见下图 ： 图 污水处理工艺流程图 工艺流程说明 本设计 采用“混凝 — 水解酸化 — 生物接触氧化 — 气浮”工艺处理该整染厂产生的印染废水， 具有工艺成熟稳定、处理效果好、投资及运行费用低、操作简单、管理方便的优点，是一种高效、经济的污水处理工艺。 格栅 废水首先流经格栅，以去除水中较大的固体悬浮物。 在废水提升泵房前设置一道细格栅，废水由格栅进入泵房集水井。 调节池 废水经污水泵提升进入调节池，调节池作用是调节水量，均匀水质，防止水量水质波动对生物处理构筑物 造成冲击。 印染废水水量水质变化较大，调节池设格栅 调节池 污泥浓缩池 污泥脱水 泥饼外运 混凝池 接触氧化池 二沉池 出水 水解酸化池 进水 酸 混凝剂 气浮池 南京 林业大学本科 生 毕业设计（ 论文 ） 7 计水力停留时间为 h。 由于废水的碱度大，在调节池中采用自动加酸装置向废水加入工业硫酸调节 pH值，以利于生化降解，调节后废水 pH值控制在 7～ 9。 混凝工序 混凝工序置于生化处理设施前端 ，对色度去除效果较好，也 可有效地去除废水中的部分难生物降解有机物和有毒物质， pH值和废水水温有所降低 ， 有利于生化处理的稳定运行。 本工程采用混凝沉淀的物化处理方法。 印染工业的污水中会有多种染料 ， 它们不但具有特定的颜色 ， 而且结构复杂稳定 ， 大都具有生物毒性 ，生物降解性差。 为此在印染 废水处理中 ， 要想通过单一的生物化学法使处理出水色度达标 (70倍以下 )几乎是不可能的。 因此本设计在废水处理中 ， 投入混凝剂对废水进行脱色处理。 使用的混凝剂为 聚合硫酸铁 (PFS)。 水解酸化池 水解酸化工艺主要目的是提高废水的可生化性。 其原理是，通过控制水力停留时间以及其他运行条件，在厌氧条件下，把厌氧代谢过程控制在水解和酸化阶段，而不进入甲烷化阶段。 在厌氧菌的作用下 ， 染料的环状难降解长链大分子物质被水解为可生物降解的小分子物质 ， 并在产酸菌的作用下转化为有机酸。 设计的水解酸化池采用升流式反应器形式 ， 并充填 m高的弹性立体填料 ，填料上生长的生物膜能对有机物进行生化处理 ， 使该池具有水解酸化和生物处理的两种功能 ， 从而达到脱色、降低废水毒性、提高可生化性的目的。 为保持营养均衡 ， 需投加尿素和磷酸二氢钠 ， 按 m (BOD5∶ N∶ P) = 100∶ 5∶ 1 计算 ， 使污泥顺利增殖。 水解酸化池按 合理 供气量搅拌 ，使 溶解氧 DO值 mg/L， 既达到均匀水质 ， 又可提高废水的可生化性。 接触氧化池 本工程好氧段采用生物接触氧化工艺。 接触氧化池负责去除大部分的 BOD，是处理工艺的核心部分。 池内安装弹性立体填料，池形采用分 格推流式，单格内则属于完全混合式，废水从池底的配水孔由配水区进入反应区，再从池另一端上部溢流进入下一格池子的配水区。 由于印染废水可生化性差，接触氧化池设计的水力停留时间较长，有效接触时间 h。 接触氧化池污泥浓度 SV30控制在 20%～30%,DO控制在 ～ mg/L， 通过特定驯化的微生物进行分解处理 ,CODCr可降至 100 mg/L以下 ,BOD5可降至 20 mg/L以下。 生物接触氧化法是目前工业废水生物处理广泛采用的一种方法，本设计选用南京 林业大学本科 生 毕业设计（ 论文 ） 8 接触氧化工艺是基于它具有以下特点： 1)具有较高的处理效率。 这种处理方法一方面具有活件污泥法和生物膜法的特点，另一方面，单位体积生物量比活性污泥法多，因而有机负荷较高，接触停留时间短，处理效率高，有利于缩小处理构筑物客积，节省基建投资。 2)污泥不需回流，不会发生污泥膨胀，运行管理简便。 3)耐冲击负荷能力强。 这种方法由于在填料上生长着大量生物膜，对负荷的变化适应性强。 在间歇运行条件下，也有一定的处理效果，对排水不均匀或生产不稳定的工厂更有实用意义。 二沉池 二沉池的沉淀污泥排到污泥浓缩池。 气浮池 本设计中气浮池采用加压 容器气浮。 大量细微气泡与水中颗粒粘附在一起，使其体积增大、比重降低、浮力增大，上浮至水面形成浮渣从而被刮去，以此去除污水中部分残留物。 各单元处理效果 参考多个同类印染废水处理厂的运行资料，各处理单元出水水质暨处理效果确定如下表 ： 南京 林业大学本科 生 毕业设计（ 论文 ） 9 表 各单元处理效果一览表 项目 COD（ mg/L） BOD5（ mg/L） SS （ mg/L） pH 色度 （倍） 原水 浓度 2500 800 300 811 700 调节池 出水浓度 2345 785 300 89 700 去除率 ％ ％ 混凝沉淀池 出水浓度 1760 550 132 79 315 去除率 ％ 30％ ％ 55% 水解酸化池 出水浓度 1145 410 96 79 158 去除率 ％ ％ 27％ 50% 接触氧化池 （二沉池） 出水浓度 170 70 72 79 81 去除率 ％ ％ ％ 49% 气浮系统 出水浓度 90 20 55 79 60 去除率 % % % % 南京 林业大学本科 生 毕业设计。