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【技术】印染工业废水的中水回用技术研究进展综述

2015-11-30 14:16来源:净水技术关键词:印染废水中水回用工业废水收藏点赞

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2.3其他组合工艺由于印染废水具有成分复杂、难降解的特点,单一处理工艺很难保证出水效果。虽然厌氧可以提升污水的可生化性,但对于极难降解和有毒有害物质处理效果仍旧较差。因此,在实际应用中,企业会根据印染废水组成的多样性,选用不同工艺进行优化组合。张盛汉等采用氧化法和混凝法的组合工艺对浙江某印染公司的二沉池出水进行处理,结果表明在最佳反应时间和沉淀时间条件下,出水水质稳定,COD值可降低到30 mg/L为印染废水的回用创造了条件。顾晓扬等采用了Fenton试剂-曝气生物滤池(BAF)的组合工艺对印染废水进行了深度处理,结果表明在最佳工艺运行条件下,出水色度低于20倍,CODCr<20 mg/L,达到了回用要求。操家顺等采用了臭氧-粉末活性炭-曝气生物滤池的组合工艺对某污水处理厂二级出水进行了深度处理,结果表明组合工艺的处理效果明显好于单独BAF工艺,出水CODCr平均值为49 mg/L,色度为7倍,满足了回用水水质要求。孙爱华等采用超滤—反渗透膜双膜技术对印染废水进行深度处理后,COD去除率、色度去除率、硬度达标率分别达94.2%、100%和100%,根据其运行数据表明,中水池出水已达一般生产用水水质要求,也可作为一般生活用水(厕所和路面的冲洗等),但盐度较大,不适合作为绿化用水。

2.4膜分离法印染过程中通常加入碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠等无机盐,一般的末端处理工艺无法处理无机盐,若回用率太高且未脱盐处理,无机盐的循环积累会影响产品质量和污水生化处理系统。由于膜分离技术不仅能降低回用水的COD和色度,还能脱除无机盐,防止回用系统中无机盐类的积累,确保系统长期稳定运行,因此,越来越多的印染废水中水回用研究都集中在膜分离法,并取得了很好的效果。

目前,用于印染废水的处理和回用技术主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。纳滤能实现BOD、COD、金属离子等污染物的去除,反渗透能截留所有离子。但由于印染废水成分复杂,胶体、有机质、悬浮物、微生物等都容易造成膜的严重污染,因此选用膜技术处理印染废水,必须选择合适的前处理工艺。Lu等利用生物滤池结合膜分离的方法对纺织厂的印染废水进行深度处理,结果表明出水CODCr<50 mg/L,色度<10倍,达到了中水回用标准。常向真利用反渗透膜对经过生化、物化处理后的出水进行深度处理,结果表明出水CODCr<50 mg/L,色度<25倍,电导率小于30 μS/cm,达到中水回用标准,并且在实际运行中将反渗透膜系统产水直接回用于漂染生产,一年合计节约水费及排污费406.81万元。近年来的研究表明利用微滤和超滤作为纳滤或反渗透的前处理组成的双膜系统,不仅可以减轻纳滤、反渗透处理过程的负担,并减少膜污染,提高出水水质,双膜法在印染废水的中水回用方面取得了很好的效果。叶舟等采用超滤—反渗透双膜法工艺处理某纺织企业的印染废水并回用,结果表明出水COD及色度几乎检测不出,电导率小于22 μS/cm,处理效果好,出水水质满足企业回用要求,且总会用率达到85%,经济效益显著。Zylla等运用超滤膜和反渗透膜复合技术进行印染废水的治理,发现出水COD去除率达99.1%,其中70%的处理废水又可以回用到印染工艺中。虽然反渗透膜的处理能力强,但该其在运行过程中较容易发生污染,并且导致处理效果的急剧下降。Shaw等对运行了2个月的未经有效预处理的膜进行测试时发现膜通量非常低,且回收率不足10%。Forgacs等发现了相同的问题,即膜污染发生后,进水与浓水压差急剧增大,运行能耗增加。此外,长时间的污染会对膜造成不可逆的损坏。所以,由膜分离技术带来的清洗和保养费用会大大增加运行成本,这也是目前膜分离技术所面临的主要问题之一。

3、回用水用途和方向

印染废水经深度处理后可二次用于实际生产生活如表1所示。其中冲厕、车辆冲洗、道路清扫、消防用水等虽对水质要求不高,但在实际中使用量不大,因此产生的中水绝大多数都回用到了生产工艺中,如染色、漂洗等。吴川将产生的回用水的70%用于印染前道水洗工段,20%用于锅炉房水膜除尘,绿化浇灌用水和地面及便池冲洗各占5%。张鑫等利用反渗透膜对印染废水进行深度处理达到回用标准后,将膜出水和车间生产用水作对比试验,探讨回用水在染色、漂白及后处理方面对颜色的影响,结果表明膜处理回用水与车间用水染色效果较接近,染色力度相当,差值在3%以内,指标均达到印染生产用水要求,可满足中高档印染产品的生产需要。朱萍发现在染整的前处理工序中,回用水达到了比较好的处理效果,并且在退浆效果上回用水处理效果优于生产用水处理织物。但在回用过程中,应注意盐类的累积,回用水不宜反复处理回用。为保证染色质量,回用水往往和新鲜水混合使用,但不用于最后一道漂洗。

4、成本分析

影响印染废水中水回用处理费用的因素除一次性投资费用外还有:电费、人工费、药剂费用、设备维修费等。国内进行印染废水中水回用处理的主要方法、CODCr变化和处理费用的情况如表2所示。吸附法和生物法运行成本较低,因为吸附法的主要原料是活性炭、硅藻土和碳纤维等,价格相对较便宜,且没有其他方面的费用,而生物法则需要支出电费和人工费用,但其处理的水量较大,所以处理费用较低。混凝法和高级氧化法的处理费用主要是在药剂上,如混凝剂、臭氧、Fenton试剂等。膜处理法的费用主要是在膜组件的清洗和更换上。

表2 印染废水中水回用处理的方法、水质变化和费用

5、结语与展望

印染行业用水量大,印染废水污染物种类多,水质复杂且水质波动较大,直接排放不仅造成水资源浪费,而且会对环境造成污染。印染废水在物化和生化处理后 ,再选择适当技术进行深度处理,以达到中水回用标准,既可以减少水污染、节约水资源,还可以为企业减少运行成本。其中膜分离技术作为一种高新技术,不仅能使印染废水达到中水回用标准,而且工艺灵活,通过不同的组合方式能够满足不同印染企业的要求,正逐渐展现出其在印染废水中水回用领域的应用优势。但是,膜分离技术在目前的实际应用中还存在一些问题,如膜易污染、价格昂贵、更换频率较高等。因此,探索出更加有效的物化法与生物法的组合工艺,并耦合膜分离技术可以较为有效地完成印染废水的深度处理和研究更加经济高效、抗污染的膜材料是印染废水中水回用的主要研究方向。

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