全自動過濾器深度處理印染廢水和有效回用
來源：北京萊金源水處理技術(shù)有限公司 閱讀：18402 更新時間：2025-02-01 10:32全自動過濾器深度處理印染廢水和有效回用
1. 前言
本文首先提出在水回用技術(shù)路線設(shè)計過程中應(yīng)注意的兩個原則，隨后結(jié)合幾套回用集成工藝，分析探討了印染廢水回用中存在的有機染料循環(huán)濃縮、無機鹽積累等問題，總結(jié)了回用水質(zhì)的影響因素和回用率的確立方法，在展望印染廢水回用技術(shù)的發(fā)展前景的同時，為企業(yè)有效水回用實施提出了一些建議。
2. 處理技術(shù)路線的設(shè)計原則當前印染企業(yè)正處于新老交替，產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢轉(zhuǎn)移，提質(zhì)創(chuàng)優(yōu)的發(fā)展階段。水的封閉循環(huán)利用和“零排放”以成為企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個重要目標。因此，企業(yè)對用水和污水回用應(yīng)根據(jù)自身特點和發(fā)展要求極早進行合理設(shè)計和規(guī)劃。對于現(xiàn)有印染企業(yè)，應(yīng)從實際出發(fā)，首先對現(xiàn)有污水處理設(shè)施進行評估，在得到確切評估結(jié)果的基礎(chǔ)上進行整改、補充和添置新設(shè)施等。實施宗旨是利用一切現(xiàn)有設(shè)施，力求成本節(jié)約；放棄部分無用工藝，以求技術(shù)合理。設(shè)計原則是合理選擇污水深度處理工藝，有效控制回用成本。新建印染廠應(yīng)首先對企業(yè)的污水總排放量、排放指標等有所把握，盡可能按照國家污水排放一級標準進行設(shè)計，以減輕深度處理的難度，降低廢水回用的運行成本。
3. 合理的回用技術(shù)現(xiàn)有的印染廢水回用技術(shù)往往是在印染廢水達標排放的基礎(chǔ)上，對原水（廢水處理設(shè)施的出水）進行三級處理，由于原水成分復(fù)雜，不穩(wěn)定，很難形成一種規(guī)范性、普適性的回用技術(shù)路線。各企業(yè)要根據(jù)企業(yè)回用水質(zhì)的要求，選擇具體的深度處理工藝或者集成工藝。目前印染廢水處理普遍采用“物化處理＋生化處理”工藝，但處理效果不夠穩(wěn)定，一般很難達到一級排放標準。常用的回用處理工藝有：混凝、過濾、高級氧化、活性炭吸附、膜分離技術(shù)、離子交換法等。單獨的回用工藝存在各自缺陷，如臭氧氧化技術(shù)處理后的水并不能直接回用于生產(chǎn)，原因是此技術(shù)在降低廢水中的難降解有機物分子量時，廢水COD去除率并不高，脫色效果好，但并不去除溶解性污染物和鹽份。因此，開發(fā)新型組合新工藝已成為行業(yè)內(nèi)研究的重點，幾種有代表性的研究結(jié)果和應(yīng)用如下：
（1）印染廢水物化處理（混凝沉淀）生化處理組合（內(nèi)循環(huán)厭氧＋HCR／生物活性炭＋接觸氧化）纖維球過濾回用將各種生物處理單元（包括厭氧、缺氧、好氧、高級好氧等）進行組合用于生化處理是一種發(fā)展趨勢。
采用了兩種生物處理工藝，即將高效好氧工藝（HCR）法與生物活性炭法（PACT）相結(jié)合，提高了反應(yīng)器中氧的利用率，增強了抗沖擊負荷能力，提高了處理效率。該工藝后處理采用纖維球?qū)υM行過濾，過濾速度快、效果好，回用水質(zhì)穩(wěn)定。經(jīng)過生產(chǎn)性試驗表明，回用水用于皂洗是可行的，其回用水水洗后的布樣色光、深度與自來水洗后的一致。
（2）印染廢水二級生化處理化學(xué)絮凝離子交換回用、等用流體床生物膜反應(yīng)器結(jié)合化學(xué)絮凝和離子交換法對印染廢水進行深度處理。試驗表明，整個集成工藝的CODcr和色度去除率分別達到95.4%和98.5%，該工藝出水可回用到印染所有工序中，但該方案為了降低鐵離子濃度和電導(dǎo)率，對離子交換樹脂的依賴性較大，這難免會提高離子交換樹脂的再生頻率。
（3）印染廢水二級生化處理二氧化氯氧化（臭氧和其它高級氧化技術(shù)）過濾或者吸附回用二級生化出水后采用氧化技術(shù)結(jié)合活性炭吸附工藝是當前印染廢水回用技術(shù)經(jīng)？紤]的工藝。氧化對廢水脫色非常有效，可把復(fù)雜的染料大分子轉(zhuǎn)化成了有機小分子，但過程中對CODCr去除非常有限。氧化工藝結(jié)合活性炭吸附工藝，兩者相互取長補短，可大幅度提高印染廢水的回用水質(zhì)。
（4）印染廢水二級生化處理微濾膜組合技術(shù)回用幾種膜分離技術(shù)以及復(fù)合膜的高級生物反應(yīng)器技術(shù)，它們之間的組合來處理印染廢水是當前發(fā)展最快的水回用技術(shù)。隨著膜組件的改進和膜材料成本的下降，也正加快這種趨勢。膜分離技術(shù)中的納濾（NF）和反滲透（OR）工藝，可以對印染廢水進行有效脫鹽，這是膜分離集成技術(shù)應(yīng)用于印染廢水回用的優(yōu)勢所在。
4. 影響因素和回用水質(zhì)在染色工序中，對水質(zhì)要求嚴格，水質(zhì)的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，染料和助劑的消耗量。通常對紡織品染色品質(zhì)要求越高，對水質(zhì)的要求也越高。只有回用水水質(zhì)各項指標都控制在使用水水質(zhì)指標范圍內(nèi)，才真正意義上做到水的有效回用。
注：引自中國印染行業(yè)協(xié)會環(huán)保專業(yè)委員會“印染行業(yè)發(fā)展和水資源問題”報告。廢水處理回用于生產(chǎn)是否可行，要依據(jù)其對產(chǎn)品的質(zhì)量是否產(chǎn)生影響來判斷。表征這些影響的參數(shù)（或者說影響因素）主要有色度、硬度、懸浮物以及無機鹽濃度等。其中色度和硬度是較為重要的兩個參數(shù)，色度高會直接影響織物的顏色，從而降低色牢度；硬度高會使纖維變脆，著色變黃，從而降低顏色的鮮明度；無機鹽濃度必須控制在一定范圍內(nèi)，過高會影響染布的勻染性，過多會直接影響一些活性染料勻染性和色牢度，且易使染布褪色，過高的鐵錳鹽會使纖維布匹產(chǎn)生斑點以及染色不鮮艷等。因此，如何從諸多影響因素中篩出主要因素，再通過監(jiān)測主因水平來表征并建一套回用水水質(zhì)指標及標準將是今后業(yè)界研究的一個熱點。企業(yè)要做好廢水回用工作，也要根據(jù)生產(chǎn)要求來確定適用于自身的回用水水質(zhì)指標及標準。
5. 回用應(yīng)注意的問題廢水的大量回用會對生產(chǎn)產(chǎn)品和污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生影響，應(yīng)注意如下三個問題：
（1）有機污染物循環(huán)積累因為回用水中總會殘存有機污染物，這些有機污染物通過回用從而轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)中，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，勢必就會造成有機污染物的積累，積累到一定程度就會對整個污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生影響。
（2）無機鹽的循環(huán)積累在印染過程中通常會加入大量的無機鹽類物質(zhì)，如碳酸鈉、碳酸氫鈉、多聚磷酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、連二硫酸鈉等。由于傳統(tǒng)末端處理工藝并不去除無機鹽，此時一味增加回用率，無機鹽的循環(huán)積累會影響產(chǎn)品質(zhì)量和污水處理單元。有研究表明，印染用水的電導(dǎo)率超過3000 μS/cm，即含鹽量約大于2000 mg/L時，鹽容易在織物上產(chǎn)生斑跡，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而含鹽量過高，造成鹽的濃度升高會對廢水生化處理單元產(chǎn)生破環(huán)性影響。因此，回用水的脫鹽是維持循環(huán)系統(tǒng)鹽的平衡，保證產(chǎn)品質(zhì)量及污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行的重要手段。目前除鹽工藝主要有電滲析除鹽（EDI）、離子交換除鹽和膜分離除鹽等技術(shù)。對于原水脫鹽，電滲析和離子交換除鹽技術(shù)，無論從其分離原理上，還是從經(jīng)濟性上考慮，都不具有可行性和適用性。膜分離技術(shù)特別是含有反滲透（OR）和納濾（NF）的膜組合分離技術(shù)，對于具有一定尺度水合離子半徑或者分子量的物質(zhì)均具有良好的物理分離效果，伴隨膜組件工藝的提升和膜材料成本的下降，會在印染廢水脫鹽及水回用中扮演重要角色。
（3）回用處理后排放濃水的處理和排放問題膜分離技術(shù)應(yīng)用于印染廢水回用，盡管脫鹽率高，但在得到大量回用水的同時，也產(chǎn)生包含大量的含鹽和有機物染料的濃縮液，而濃縮液會對生化處理單元有影響。因此，應(yīng)時刻注意濃縮液的合理處理，或者尋找一些新工藝單獨處理。
6. 回用水的使用染色廢水在經(jīng)過“清濁分流”后，應(yīng)遵循“分質(zhì)、分工段回用”和“適當回用”兩個原則。占總污水量1/8到1/10的濁污水，從回用量上講并不是回用的重點，可以結(jié)合“水解酸化+好氧處理”等工藝處理后排放，不再考慮回用或者少量回用于低品質(zhì)用水，如沖洗用水、學(xué)校綠化和沖洗道路等。而清污水主要來自染缸內(nèi)的冷卻水、蒸汽冷凝水、染色的前處理水、染色水和染色后漂洗水等。冷卻水和冷凝水可以進行現(xiàn)場收集，經(jīng)簡單處理后可立即回用，或者部分回用到染色前處理部分工序。前處理工序用水量約占總水量的15%，對水質(zhì)要求不高，本身就需添加一些表面活性劑、堿等，回用水可以考慮回用于前處理階段。染色工序用水量約占總水量的60%，對水質(zhì)要求較高，可使用部分回用水。染深色時回用率可適當增加，回用水中鹽分和氯離子的濃度不能高，會影響染色效果。染淺色布時，回用水使用率不能高，染色工序最多只能考慮20%左右。后整理工序用水量約占總水量的10%，對水質(zhì)要求較高，不宜使用回用水，而且后整理廢水最好也不要作為回用水水源，因為后整理使用柔軟劑、防水劑等助劑對前處理和染色效果都有影響。工廠其他雜用水，如沖廁、澆花等可以全部使用回用水，約5%左右。染色的前處理水、染色水和后漂洗水，是水回用的重點，其廢水可作為原水的進水，經(jīng)處理后回用。由于回用水中存在有機染料和鹽份的循環(huán)積累，在考慮大量回用時，除了考慮脫鹽的問題外，還應(yīng)注意“適當回用”原則。而回用水量與新鮮水量的比（回用率）是衡量適當回用的重要參數(shù)。
7. 回用率的確定印染企業(yè)應(yīng)從一味提高污水回用率和減少新鮮水補充量的誤區(qū)走出來，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要確定回用率。污水回用中因循環(huán)濃縮，存在著水質(zhì)變差問題，探究其變化規(guī)律，確定運行參數(shù)，做到既節(jié)水又保證回用水質(zhì)穩(wěn)定、合格，具有重要意義。在回用水工藝設(shè)計時，先對循環(huán)系統(tǒng)中有機污染物、鹽分等參數(shù)進行質(zhì)量恒算，通過數(shù)學(xué)歸納法推導(dǎo)出污染物循環(huán)積累的數(shù)學(xué)模型，再通過證明模型的收斂性，確定污染物極限濃度與回用比例的關(guān)系，了解回用率對產(chǎn)品質(zhì)量影響的規(guī)律，從而指導(dǎo)水回用實踐。根據(jù)生產(chǎn)實際，合理安排回用水和新鮮水的比例，是否可以緩解鹽份和污染物積累對產(chǎn)品質(zhì)量和污水處理系統(tǒng)的影響，這方面的研究還鮮見報道。通常講脫鹽可以改善回用水質(zhì)，從而增加廢水回用率，如果不采用脫鹽技術(shù)，有研究表明，回用率最好控制在30%以下。
8. 回用技術(shù)展望
（1） 企業(yè)應(yīng)打破末端深度治理回用的舊觀念，從源頭預(yù)防入手，在企業(yè)全面開展清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排工作，并對企業(yè)水系統(tǒng)進行綜合治理，不斷優(yōu)化廢水回用方案。對印染企業(yè)水系統(tǒng)實施了綜合治理方案，方案包括源頭生產(chǎn)工藝改進、環(huán)保設(shè)備的選型、綠色染化藥劑的篩選、殘漿殘液的集中處理、冷凝水就地回用，鍋爐水膜除塵作預(yù)處理，部分水經(jīng)三級處理直接回用等，使得企業(yè)節(jié)水減排大為改觀。
（2） 印染廢水回用技術(shù)往往是獨立的系統(tǒng)，很難找到一條具有普適性的技術(shù)路線，企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身生產(chǎn)特點和現(xiàn)有污水處理單元特點，與恰當?shù)纳疃忍幚砉に囘M行集成，本著“務(wù)實治理、適度回用”的原則，切實地走自己的回用之路。
（3） 隨著膜組件的技術(shù)進步和膜材料成本的下降，膜分離技術(shù)日漸成為印染廢水深度處理的重要方法。不同的膜分離技術(shù)相結(jié)合或者膜分離技術(shù)與其它技術(shù)（如高級氧化技術(shù)、電化學(xué)法、生化法等）相結(jié)合，是印染廢水深度處理的一個研究方向。用超濾/反滲透雙膜系統(tǒng)深度處理印染廢水，結(jié)果表明采用超濾和反滲透雙膜技術(shù)處理實際印染廢水，其出水CODcr均小于10 mg/L，電導(dǎo)率小于80 μS/cm，其對有機物和鹽的去除率分別達到99％和93％以上，出水能回用于大部分印染工序。
9. 建議
（1） 印染廢水回用不僅可以減少企業(yè)的排污費用，還可以減少新鮮用水量，為企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。“零排放”和“水封閉循環(huán)”的是印染企業(yè)廢水治理的終極目標，也是清潔生產(chǎn)重要內(nèi)容，應(yīng)加大水回用新技術(shù)的開發(fā)力度和設(shè)施投資力度。
（2） 在考慮經(jīng)濟與技術(shù)平衡的條件下，應(yīng)認真分析水中的污染物的成分和含量，根據(jù)染色生產(chǎn)的用水要求來確定污水回用處理的工藝。處理工藝要操作方便，投資合理、運行成本低。
（3） 應(yīng)對印染循環(huán)使用中存在的有機污染物積累和鹽份積累現(xiàn)象進行研究，掌握其規(guī)律，并展開其對產(chǎn)品質(zhì)量和污水處理系統(tǒng)的影響研究，從而指導(dǎo)回用實踐。
（4） 原水水質(zhì)是回用水質(zhì)的基礎(chǔ)，一般要求源水最好達到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》一級標準。企業(yè)為了提高回用效率，印染企業(yè)應(yīng)時刻注意提高原水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和保證原水出水水質(zhì)。在設(shè)計污水處理設(shè)施時就要考慮污水回用的可能性，對不宜用于回用的廢水，如后整理廢水，應(yīng)單獨收集，單獨處理，對清污水應(yīng)盡量集中，發(fā)揮回用系統(tǒng)的優(yōu)勢。
