CN101250011A

CN101250011A - 一种深度处理印染废水的组合式过滤系统和方法

Info

Publication number: CN101250011A
Application number: CNA2008100351534A
Authority: CN
Inventors: 高品; 薛罡; 冯家乐; 钭晨; 吕涛
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2008-08-27

Abstract

本发明涉及一种深度处理印染废水的组合式过滤系统和方法，该系统包括微絮凝深床过滤子系统和超滤膜过滤子系统，所述的方法包括：原水箱(2)中的印染废水由潜水泵(1)打入管道混合器(15)与絮凝剂和氧化剂充分混合，混合出水经纤维球过滤器(10)过滤净化后进入贮水箱(25)，再由加压泵(41)经超滤膜组件(47)过滤处理，最终出水进入清水箱(55)。本发明工艺流程简单、占地面积小、投资运行费用低，不但能够有效地去除废水中的色度、浊度、TOC和氨氮等污染物，而且微絮凝深度过滤子系统作为超滤的预处理工艺，大大减轻了超滤膜的负荷，降低了膜污染发生的机率，因此在印染废水深度处理领域具有广阔的应用前景。

Description

一种深度处理印染废水的组合式过滤系统和方法

技术领域

本发明涉及一种深度处理印染废水的方法，特别涉及一种由微絮凝深床过滤子系统和超滤膜过滤子系统相结合的组合式过滤系统深度处理印染废水的方法。

背景技术

印染废水具有水量大(废水量约为用水量的70～90％)、色度和有机物含量高、水质和pH值变化大、成分复杂等特点，另外废水中还含有残余染料、浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等，特别还含有难以降解的物质和少量有毒物质，属于生化性较差的废水。

水资源的短缺和污染物的排放，已经成为印染行业发展的制约性因素。为了能够满足印染废水的排放标准和更加严格的回用标准，传统的二级生化处理工艺后面就必须加上深度处理工艺，以去除传统二级生化处理工艺不能去除的污染物。目前，虽然采用一些诸如光化学、电化学和高级氧化等一系列高新技术深度处理印染废水取得了很好的效果，但由于处理成本、能耗等因素的制约，这些新技术并没有在印染废水深度处理中得到推广。另外，为了寻求能够高效去除印染废水中生物难降解物质和氮磷等营养物质的方法，国内外学者和工程师也相继开发了一些新技术和新工艺，如超声波技术、坡面漫流技术等，但这些技术目前还只停留在实验室研究阶段，要实际应用还需要进一步研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种组合式过滤系统深度处理印染废水的方法，以解决现有技术占地面积大、投资运行费用高、操作管理复杂等缺点，实现印染废水的有效净化并达到部分回用的效果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种深度处理印染废水的组合式过滤系统，其特征在于：所述的系统包括微絮凝深床过滤子系统和超滤膜过滤子系统，所述的微絮凝深床过滤子系统的原水箱内的潜水泵通过管道、阀门、流量计、管道与管道混合器连接；所述的微絮凝深床过滤子系包括加药槽经管道和计量泵与管道混合器连接；所述的管道混合器通过管道、喷头与纤维球过滤器连接，纤维球过滤器的上部为溢水口，纤维球过滤器下部的净化出水经管道、阀门、流量计、管道进入贮水箱；所述的微絮凝深床过滤子系统包括一个气水联合反冲洗装置，反冲洗泵经管道、阀门、流量计、管道与纤维球过滤器上的反冲洗进口连接；空压机经管道、流量计、管道与空气释放头连接；所述的贮水箱经阀门、管道、加压泵、保安滤芯、管道、阀门、管道与所述的超滤膜组件连接；所述的超滤膜组件经阀门、流量计、管道、阀门、管道与清水箱连接；所述的超滤膜过滤子系统包括一个化学循环清洗系统，化学清洗液桶经阀门、流量计、加压泵、保安滤芯、管道、阀门、管道与超滤膜组件连接；清洗液透过水经阀门、流量计、管道、阀门返回清洗液桶；清洗浓缩液部分经阀门、管道返回清洗液桶，部分经管道、阀门、管道与加压泵连接。

所述的加药槽为NaClO加药槽经管道和计量泵通过管道与管道混合器连接；PAFC加药槽经管道和计量泵通过管道与管道混合器连接。

所述的纤维球过滤器中装填的过滤介质为涤纶高弹丝纤维球滤料，单个纤维球滤料约有3000根涤纶丝组成，纤维长度2～3cm，纤维直径10～15μm，装填密度为1.10～1.25g/cm²，孔隙率达92％。

一种组合式过滤系统深度处理印染废水的方法，包括下列步骤：

(1)待处理的印染废水由潜水泵提升，与絮凝剂聚合氯化铝铁PAFC和氧化剂次氯酸纳NaClO在管道混合器中充分混合接触反应，混合反应时间为10～15s，PAFC和NaClO的投加量均为10～15mg/L，混合水直接进入纤维球过滤器净化处理，过滤出水进入贮水箱，滤速控制在20～40m/h；

(2)贮水箱中的纤维球过滤出水由加压泵提升经超滤膜组件过滤净化，净化出水进入清水箱；超滤膜组件采用的是醋酸纤维素非对称中空纤维膜，截留分子量10000，操作压力≤0.15MPa，清水通量为150～250L/(m²·h)；

(3)当纤维球过滤出水浊度或经测压管检测的水头损失超过规定的限值时，即停止过滤操作对纤维球滤料进行反冲洗，反冲洗方式采用气水联合反冲，冲洗水由反冲洗泵打入纤维球过滤器，压缩空气由空压机打入过滤器；

(4)超滤膜组件到达过滤终点时即进行清洗操作，清洗液由加压泵打入超滤膜组件进行循环清洗。根据权利要求4所述的一种组合式过滤系统深度处理印染废水的方法，其特征在于：所述的步骤(3)中的反冲洗流程为：先进行气冲，时间为6～8min，接着进行气水联合反冲，时间为4～6min，最后进行水冲，时间为2～4min，气冲强度为20～25L/(m²·s)，水冲强度为8～10L/(m²·s)。

所述的步骤(4)中清洗液采用3％柠檬酸和1％双氧水组合的复合清洗液。

有益效果

(1)相比传统的常规印染废水深度处理方法，本发明提出的组合式过滤系统是一种高效经济的集成化工艺，不仅设备占地面积小，投资运行费用低，分离过程简单，而且可以有效地去除废水中的污染物质。

(2)本发明中使用的PAFC作为一种新型复合高效絮凝剂，兼聚铝盐和铁盐的絮凝优点，pH适用范围(4～10)相对较宽，不仅可以克服聚合铝(PAC)pH适用范围(6～9)相对较窄的缺点，而且絮凝形成的矾花大而密实，强化了工艺对废水中浊度物质的去除，结合NaClO的高效氧化作用，可以有效地降低印染废水由于活性染料而引起的色度，同时对废水中氨氮的去除效果很好。

(3)本发明微絮凝深床过滤子系统某种程度上作为超滤的预处理工艺，大大减轻了超滤膜的负荷，降低了膜污染发生的机率，同时超滤膜过滤子系统作为后续处理，可以有效地解决深床过滤因为滤速的提高而导致开始阶段出水浊度升高的问题，使得出水浊度稳定在0.5～0.7NTU之间，同时，该组合式过滤系统对TOC的去除率达50％以上，对氨氮的去除率可达90％以上，出水呈现无色，可满足部分生活杂用水的水质要求。

(4)本发明中的气水联合反冲洗系统可以有效地清除纤维球滤料表面上截留的污染物，结合上升水流的冲刷和剪切作用，以及空气的表面擦洗作用，反冲洗后纤维球滤料上的积泥量占滤料自重的5％以下，延长了滤料的运行周期和使用寿命，而且反冲洗耗水量相比常规的粒状滤料更小。

附图说明

图1本发明工艺流程示意图。

图中：1-潜水泵 2-原水箱 3、4-加药槽 8、21、33、39、45、49、53、57、61、65、67、68-阀门 9、12-计量泵 10-纤维球过滤器 13、23、28、35、51、58、63-流量计 15-管道混合器 17-喷头 18-溢水口 25-贮水箱26-空压机 30-空气释放头 31-冲洗泵 37-反冲洗进口 41-加压泵43-保安滤芯 47-超滤膜组件 55-清水箱 59-清洗液桶其它标号—管道

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种组合式过滤系统深度处理印染废水的方法，包括微絮凝深床过滤子系统和超滤膜过滤子系统。微絮凝深床过滤子系统包括原水箱2，加药槽3、4，计量泵9、12，管道混合器15，纤维球过滤器10，潜水泵1，反冲洗水泵31，空压机26，贮水箱25；超滤膜过滤单元包括加压泵41，保安滤芯43，超滤膜组件47，清水箱55，化学清洗液桶59。

原水箱2内待处理的印染废水由潜水泵1提升，与絮凝剂聚合氯化铝铁PAFC和氧化剂次氯酸纳NaClO在管道混合器15中充分混合接触反应，混合反应时间为10～15s，PAFC和NaClO的投加量均为10～15mg/L，原水箱2内的潜水泵1通过管道7、阀门8、流量计13、管道14与管道混合器15连接，NaClO加药槽经管道6和计量泵12通过管道14与管道混合器15连接，PAFC加药槽经管道5和计量泵9通过管道14与管道混合器15连接。混合水直接进入纤维球过滤器10净化处理，过滤出水进入贮水箱25，管道混合器15通过管道16与纤维球过滤器10连接，净化出水经管道20、阀门21、流量计23、管道24进入贮水箱25，过滤器中装填的过滤介质为涤纶高弹丝纤维球滤料，单个纤维球滤料约有3000根涤纶丝组成，纤维长度2～3cm，纤维直径10～15μm，装填密度为1.10～1.25g/cm²，孔隙率达92％以上，滤速控制在20～40m/h。贮水箱25中的过滤出水再由加压泵41提升经超滤膜组件47过滤净化，净化出水进入清水箱55，贮水箱25经阀门39、管道40、加压泵41、保安滤芯43、管道44、阀门45、管道46与超滤膜组件47连接，超滤膜组件经阀门49、流量计51、管道52、阀门53、管道54与清水箱55连接。超滤膜组件采用的是醋酸纤维素非对称中空纤维膜，截留分子量10000，操作压力≤0.15MPa，清水通量为150～250L/(m²·h)。当纤维球过滤出水浊度或经测压管检测的水头损失超过规定的限值时，即停止过滤操作对纤维球滤料进行反冲洗，反冲洗方式采用气水联合反冲，反冲洗泵31经管道32、阀门33、流量计35、管道36与纤维球过滤器10上的反冲洗进口37连接，空压机26经管道27、流量计28、管道29与空气释放头30连接。冲洗水由反冲洗泵31打入纤维球过滤器10，压缩空气由空压机26打入纤维球过滤器10，反冲洗流程为：先进行气冲，时间为6～8min，目的是为了使滤床充分膨胀，依靠气流的表面擦洗和剪切作用将粘结在一起的纤维球滤料冲散开来，接着进行气水联合反冲，时间为4～6min，最后进行水冲，时间为2～4min，气冲强度为20～25L/(m²·s)，水冲强度为8～10L/(m²·s)。超滤膜组件47到达过滤终点时即进行清洗操作，清洗液由加压泵41打入超滤膜组件47进行循环清洗，清洗液采用3％柠檬酸和1％双氧水组合的复合清洗液，化学清洗液桶59经阀门61、流量计63、加压泵41、保安滤芯43、管道44、阀门45、管道46与超滤膜组件47连接，清洗液透过水经阀门49、流量计51、管道52、阀门67返回清洗液桶59，清洗浓缩液部分经阀门65、管道66返回清洗液桶59，部分经管道56、阀门68、管道69与加压泵41连接，以增大超滤膜表面滤速，加强对膜污染的清洗。

Claims

1.一种深度处理印染废水的组合式过滤系统，其特征在于：所述的系统包括微絮凝深床过滤子系统和超滤膜过滤子系统，所述的微絮凝深床过滤子系统的原水箱(2)内的潜水泵(1)通过管道(7)、阀门(8)、流量计(13)、管道(14)与管道混合器(15)连接；所述的微絮凝深床过滤子系统的加药槽经管道和计量泵与管道混合器(15)连接；所述的管道混合器(15)通过管道(16)、喷头(17)与纤维球过滤器(10)连接，纤维球过滤器(10)的上部为溢水口(18)，纤维球过滤器(10)下部的净化出水口经管道(20)、阀门(21)、流量计(23)、管道(24)进入贮水箱(25)；所述的微絮凝深床过滤子系统还包括一个气水联合反冲洗装置，其反冲洗泵(31)经管道(32)、阀门(33)、流量计(35)、管道(36)与纤维球过滤器(10)上的反冲洗进口(37)连接；空压机(26)经管道(27)、流量计(28)、管道(29)与空气释放头(30)连接；所述的贮水箱(25)经阀门(39)、管道(40)、加压泵(41)、保安滤芯(43)、管道(44)、阀门(45)、管道(46)与所述的超滤膜组件(47)连接；所述的超滤膜组件经阀门(49)、流量计(51)、管道(52)、阀门(53)、管道(54)与清水箱(55)连接；所述的超滤膜过滤子系统包括一个化学循环清洗系统，化学清洗液桶(59)经阀门(61)、流量计(63)、加压泵(41)、保安滤芯(43)、管道(44)、阀门(45)、管道(46)与超滤膜组件(47)连接；清洗液透过水经阀门(49)、流量计(51)、管道(52)、阀门(67)返回清洗液桶(59)；清洗浓缩液部分经阀门(65)、管道(66)返回清洗液桶(59)，部分经管道(56)、阀门(68)、管道(69)与加压泵(41)连接。

2.根据权利要求1所述的一种深度处理印染废水的组合式过滤系统，其特征在于：所述的加药槽为NaClO加药槽(3)经管道(6)和计量泵(12)通过管道(14)与管道混合器(15)连接；PAFC加药槽(4)经管道(5)和计量泵(9)通过管道(14)与管道混合器(15)连接。

3.根据权利要求1所述的一种深度处理印染废水的组合式过滤系统，其特征在于：所述的纤维球过滤器(10)中装填的过滤介质为涤纶高弹丝纤维球滤料，单个纤维球滤料约有3000根涤纶丝组成，纤维长度2～3cm，纤维直径10～15μm，装填密度为1.10～1.25g/cm²，孔隙率达92％。

4.根据权利要求1所述的一种组合式过滤系统深度处理印染废水的方法，包括下列步骤：

5.根据权利要求4所述的一种组合式过滤系统深度处理印染废水的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中清洗液采用3％柠檬酸和1％双氧水组合的复合清洗液。