摘要: 采用由專利技術(shù)、 設(shè)備及系列產(chǎn)品組成的 CFM污水自動凈化技術(shù) ,通過射流氣浮、 混凝氣浮、 厭氧生物處理、 懸浮濾膜凈化和催化吸附處理 ,快速去除污水中的懸浮顆粒和有機(jī)污染物 ,從而達(dá)到對印染廢水進(jìn)行深度處理及部分回用的目的。處理后 ,印染廢水中的 COD, BOD, SS和色度等指標(biāo)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn) ,60%出水可回用于生產(chǎn)。與常規(guī)膜技術(shù)相比 ,該技術(shù)操作方便 ,運行穩(wěn)定 ,總投資和運行費用低 ,綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。 

關(guān)鍵詞: 染整; 廢水處理; 回收利用 

0　 前言 

紡織品印染加工時 ,其退漿、 煮練、 絲光、 染色 (蠟 染 )、 印花以及水洗等工序都會產(chǎn)生大量廢水 ,尤其是 生產(chǎn)中深色或厚重織物時 ,各工序產(chǎn)生的廢水污染物 含量很高 ,污水處理難度較大 ,給環(huán)境保護(hù)帶來危害。 本公司主要生產(chǎn)滌棉工裝、 純棉休閑面料 ,新型環(huán)保纖 維面料 ,特殊后整理面料 ,蠟染印花面料和家紡面料 , 因此 ,生產(chǎn)廢水中存在大量的活性染料、 士林染料、 聚 乙烯醇、 堿劑、 保險粉、 雙氧水、 尿素和纖維雜質(zhì)等。廢 水的組分復(fù)雜 ,堿性強 ,顏色深 (呈深褐色 ) , COD、 BOD 都相當(dāng)高。 

針對本公司的生產(chǎn)特點 ,選擇具有自主知識產(chǎn)權(quán) 的“CFM廢水凈化技術(shù) ” 處理印染廢水 ,在保證其達(dá)標(biāo) 排放的同時 ,逐步使回用水達(dá)到 60% ,為印染行業(yè)的 減排提供技術(shù)支撐和示范工程。目前 ,廢水處理規(guī)模 為 10 000 m³ /d,年節(jié)約新鮮水 200萬噸。

 1　CFM廢水凈化系統(tǒng) 

CFM污水自動凈化系統(tǒng)由專利技術(shù)、 設(shè)備及系列 產(chǎn)品組成 ,專門用于處理高濃度有機(jī)污水 ,以及高含量 懸浮雜質(zhì)的工業(yè)污水和城市污水。它綜合利用電磁 學(xué)、 物理化學(xué)、 生物化學(xué)和流體力學(xué)原理 ,對污水進(jìn)行 水質(zhì)調(diào)節(jié)、 絮凝、 混凝、 過濾、 澄清和污泥濃縮脫水等處 理 ,可快速去除污水中的懸浮顆粒和有機(jī)污染物。它 解決了印染廢水中絮狀物怕碰、 易碎和金屬濾網(wǎng)等機(jī) 械過濾難以提取分離的難題,是物化法和生化法相結(jié) 合的最先進(jìn)的污水處理技術(shù)。 

在 CFM污水處理系統(tǒng)中 ,印染污水先與回流污水 (中水回用后再次產(chǎn)生的部分污水 )合流 ,然后再進(jìn)入 各反應(yīng)器 ,并立即被快速充分混合。這種完全混合型 的運行方式 ,有效降低了廢水對 CFM系統(tǒng)的沖擊。系 統(tǒng)采用強烈曝氣 ,加快微生物的新陳代謝 ,也可減少對 系統(tǒng)的沖擊。此外 , CFM系統(tǒng)的反應(yīng)器循環(huán)水量、 補 充曝氣量和污泥回流量等都可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié) , 操作簡便靈活 ,易獲得較高的 COD去除率。與傳統(tǒng)的 污水處理系統(tǒng)相比 , CFM系統(tǒng)占地面積可以節(jié)省 40% ～50% ,建設(shè)工期縮短 40% ,凈化 1 m³ 污水僅耗電 0 . 2 kWh,系統(tǒng)工程總投資和運行費用低 ,綜合經(jīng)濟(jì)技 術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平 ,十分適合中國國情。

 2　 印染廢水深度治理工藝

 2 . 1　 廢水進(jìn)水水質(zhì) 

2 . 2工藝流程 

2 . 3CFM技術(shù)廢水處理工藝 

2. 3 . 1　 混合廢水預(yù)處理 

(1)綜合廢水冷卻 

煮練、 絲光、 染色、 水洗以及印花工序廢水,經(jīng)由各 自的排放管道排出后混合 ,成為綜合廢水。綜合廢水 的水溫偏高 ,為方便后續(xù)處理 ,需要通過冷卻塔冷卻。 本項目中 ,冷卻塔內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)為 30～40 ℃;提升泵 流量 100 m³ /h,額定功率 5 . 5 kW,下同。 

(2)真蠟和退漿廢水預(yù)處理 

退漿和真蠟廢水所含的主要污染物為氫氧化鈉、 碳酸鈉堿液 ,以及蠟質(zhì)和顏料等。在高溫條件下 ,這些 污染物易與廢水中的其它有機(jī)物反應(yīng) ,生成氨氮和氰 化物等物質(zhì)。其色度較深 ,懸浮物的含量高 , COD高 達(dá)10 000～30 000 mg/L,生化性很差。為使水質(zhì)達(dá)標(biāo) 排放 ,并實現(xiàn)部分水回用于生產(chǎn) ,本項目先對該廢水進(jìn) 行預(yù)處理 ,之后再與綜合廢水混合處理。

 ①pH值調(diào)節(jié) 

在調(diào)節(jié)池中 ,采用鹽酸調(diào)節(jié)真蠟和退漿廢水 pH 值至 9～10。調(diào)節(jié)池為鋼質(zhì)結(jié)構(gòu) ,提升泵流量和額定 功率同前。 

② 厭氧生物處理 

厭氧生物處理是在無氧條件下 ,利用污泥產(chǎn)生的 厭氧微生物的消化降解作用 ,凈化污水中的有機(jī)物質(zhì)。 將退漿和真蠟廢水在溫度 70～75 ℃ 和 pH值 6～10的 條件下 ,置于厭氧池中存儲 8～10 d,使厭氧微生物與 廢水中的有機(jī)污染物充分作用 ,將其分解為二氧化碳 等小分子物 ,從而降低廢水中污染物的含量。 退漿和真蠟廢水經(jīng)厭氧生物處理后 ,在沉淀池內(nèi) 進(jìn)行沉淀 ,水速 60 m³ /min。 

③ 氣浮處理 

厭氧生物處理后 ,退漿和真蠟廢水在氣浮池內(nèi)采 用物化法氣浮處理。 

物化法氣浮處理采用射流氣浮。在硫酸亞鐵和聚 丙烯酰胺的作用下 ,廢水中的可溶性污染物轉(zhuǎn)變?yōu)椴?/span> 溶性的懸浮小顆粒 ,通過氣浮反應(yīng)器的底部向上釋放 曝氣 ,使不溶性的懸浮小顆粒充分浮在廢水表面 ,通過 刮泥行車將其刮除。這樣大大減少了后續(xù)過程中污水 處理的負(fù)擔(dān) ,為廢水的中水回用及凈化分離奠定良好 基礎(chǔ)。在本項目運行工藝中 ,氣浮溫度 30～40 ℃,助 凝劑硫酸亞鐵 5 t /800 m³ ,聚丙烯酰胺 30 kg/800 m³ , 曝氣 40 m³ /min。 

經(jīng)過上述氣浮處理以后 ,真蠟廢水的 COD可由 20 000～30 000 mg/L降至 1 000 mg/L以下 ,析出的蠟 可重復(fù)使用 ,有效降低生產(chǎn)成本。 

2 . 3 . 2　 混合廢水 pH值調(diào)節(jié) 

冷卻后的綜合廢水 ,以及氣浮處理后的退漿和真 蠟廢水流入同一調(diào)節(jié)池中 ,形成混合廢水。采用鹽酸 調(diào)節(jié)混合廢水 pH值為 6～8,于 30～40 ℃ 處理30 min。 

2 . 3 . 3　 混凝氣浮 

調(diào)節(jié)混合廢水的 pH值后 ,進(jìn)行混凝氣浮處理。 與射流氣浮相同 ,該工序主要去除印染污水中的可溶 性污染物。其也是先通過絮凝劑的作用 ,產(chǎn)生不溶性 的懸浮顆粒 ,然后在刮泥行車的作用下 ,將污染物去 除。選用高分子有機(jī)混凝劑和無機(jī)聚合混凝劑 ,如聚 合氯化鋁 ( PAC)、 硫酸亞鐵、 聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺 ( PAM)、 聚合氯化鋁和聚二甲基二烯丙基氯化銨 ( PD2 MDAAC)、 高分子復(fù)合鐵鹽絮凝劑等 ,進(jìn)行去除 COD 以及色度的試驗 ,結(jié)果證明 ,聚丙烯酰胺 ( PAM)效果最 好。在本項目運行工藝中 ,處理溫度 30～40 ℃,助凝 劑硫酸亞鐵 3 t /800 m³ ,聚丙烯酰胺 16 kg/800 m³ ,曝 氣 60 m³ /min。 

2 . 3 . 4　 混合廢水厭氧生物處理 

混合廢水經(jīng)混凝氣浮處理后 ,進(jìn)行厭氧生物處理。 厭氧生物處理系在無氧條件下 ,采用污水中污泥產(chǎn)生 的厭氧細(xì)菌將碳水化合物、 蛋白質(zhì)和脂肪等有機(jī)物分 解生成有機(jī)酸 ,然后在甲烷菌的作用下 ,進(jìn)一步發(fā)酵形 成甲烷、 二氧化碳和氫等 ,從而使污水得到凈化。該法 可處理 BOD負(fù)荷較高的污水 ,如厭氧消化的 BOD負(fù) 荷一般為 3 . 5 kg/ (m³ ·d) ,去除率可達(dá) 90%以上 ,其 處理費用也低于好氧處理。本項目中 ,厭氧生物處理 溫度 30～40 ℃, pH值 6～8。 

2 . 3 . 5　 混合廢水沉淀 

在混凝氣浮和厭氧處理過程中 ,系統(tǒng)將產(chǎn)生部分 污泥。由于 CFM工藝混合污水中的微生物菌團(tuán)顆粒 小 ,沉降性能好 ,污泥在沉淀池中的停留時間一般只需 要 40 min左右。該工藝每降解 1 kg BOD所產(chǎn)生的剩 余污泥量 ,比其它好氧方法平均減少 40%左右。剩余 污泥量較少的原因主要有兩個:其一 ,強烈曝氣使微生 物代謝速度加快 ,由此引起的生化反應(yīng)可能加大能源 消耗 ,使剩余污泥量相對少;其二 ,由于反應(yīng)器中混合 污水被高速循環(huán)液流剪切 ,微生物菌團(tuán)被不斷分割細(xì) 化 ,內(nèi)部的氣孔減少 ,密度相對增加 ,總體積減少。

 污泥池為鋼砼結(jié)構(gòu)、 有效容積 500 m3 。污泥經(jīng)濃 縮后 ,外運制磚 ,不產(chǎn)生二次污染。整個污泥處理系統(tǒng) 無需脫水裝置 ,大大簡化污泥的運行管理。

 2 . 3 . 6　 二次氣浮 

為進(jìn)一步去除第一級初步凈化印染廢水中的可溶 性物質(zhì) ,降低廢水中 COD, SS, pH值和色度等 ,在氣浮 池中對污水進(jìn)行二次氣浮處理。處理溫度 30～40 ℃, 助凝劑硫酸亞鐵 1 t /800 m³ ,聚丙烯酰胺 11 kg/800 m³ , 曝氣 20 m³ /min。 

經(jīng)二次氣浮處理后 ,廢水可達(dá)標(biāo)排放 ,見表 2。

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