印染废水回用处理工艺

3.4.2 苏打投加量的影响

苏打即无水Na2CO3，苏打可以和溶液中的Ca2+结合生成难溶的白色沉淀碳酸钙，碳酸钙的Ksp仅为4.8×10-9，可以有效降低溶液中的Ca2+硬度.ROC浓水中总硬度、Ca2+硬度、Mg2+硬度和总硬度去除率随苏打投加量增加的变化见图 6.由图 6可知，苏打投加量从0 mg · L-1增加到800 mg · L-1时，总硬度和Ca2+硬度急剧下降至16.5 mg · L-1，总硬度去除率达到83.6%，苏打投加量继续增加，总硬度和Ca2+硬度变化不大(p>0.05).由于印染用水标准明确规定回用水的总硬度小于17.5 mg · L-1(崔家琪，2013)，确定适宜的苏打投加量为800 mg · L-1.

图6 苏打投加量对硬度和总硬度去除率的影响

3.5 运行成本分析

在实验室小试基础上进行成本分析，PS-石灰苏打处理印染ROC的主要处理费用包括加热费用、药剂投加费用、电费及自来水和印染过程硫酸钠节省费用.以空气源热泵加热印染废水ROC提升温度50 ℃(25~75 ℃)，吨水成本10.0 元，吨水投加过硫酸钠、石灰和苏打成本5.06元，处理1 t浓水可节约自来水成本3.50元，印染节省硫酸钠成本6.80元以上，合计吨水处理成本4.76元.同膜蒸馏-化学氧化技术处理反渗透浓水(10.50元· m-3)相比具有明显的经济优势和实用价值.

经PS氧化-石灰苏打处理后的出水作为印染介质进行染色试验，在硬度满足印染回用水前提下(<17.5 mg · L-1)，COD<21.5 mg · L-1时染色织物的各性能完全满足印染要求，表明本工艺处理印染ROC浓水可实现其完全回用.

4 结论

1)PS氧化-石灰苏打技术可以有效去除印染ROC中的难降解有机物和硬度，经适当处理后出水可实现回用于染色工序.

2)酸性条件有利于PS氧化处理印染ROC中的难降解有机物，最适宜的初始PS投加量为1000 mg · L-1，最适宜的活化温度为75 ℃，氧化反应过程符合一级准动力学方程.

3)PS氧化反应前后，溶液中无机和有机组分发生明显变化，硫酸钠浓度得到进一步提升，大大节省了印染工序投加量和印染成本，难降解有机物基本完成矿化.

4)150 mg · L-1的石灰投加量和800 mg · L-1的苏打投加量可以将废水的硬度降低至17.5 mg · L-1以下，出水满足印染回用水要求.

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