CN101265001A

CN101265001A - 一种喷水织机废水处理回用方法

Info

Publication number: CN101265001A
Application number: CNA2008100604966A
Authority: CN
Inventors: 周雪锋; 李宏亮; 沈林; 汪月明; 金慧芬
Original assignee: Taihua Hi-Tech Dyeing & Finishing (jiaxing) Co Ltd
Current assignee: Zhejiang Taihua New Material Co., Ltd.
Priority date: 2008-04-23
Filing date: 2008-04-23
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2028-04-23
Also published as: CN101265001B

Abstract

本发明提供了一种喷水织机废水处理回用方法，它包括如下过程：(1)调节后的废水提升至反应池，进行混凝+气浮处理，分离出来的污泥进入污泥浓缩池，剩余部分进入生物池处理；(2)废水经生物处理、沉淀后，与补充源水一道进入平流沉淀池，在平流沉淀池中，加药、调节pH、混凝、沉淀，出水进入清水池消毒；(3)消毒后的出水经机械过滤器后进行钠离子交换；(4)经处理后的制程水送往车间各台喷水织机。本发明通过采用废水处理和中水回用组合工艺，在药剂的投加、离子交换再生等环节杜绝有害物质进入中水，提高了中水处理效果和制程水水质，进而提高了中水回用率。

Description

一种喷水织机废水处理回用方法

技术领域

本发明涉及一种用于纺织废水处理回用的方法，尤其是一种喷水织机废水处理回用方法。

背景技术

纺织工业是我国的传统支柱产业之一，按行业主要分为纺织业、印染业、化学纤维制造业、服装业和纺织专用设备制造业。喷水织布机是纺织业中常用的一种机器，在工作过程中，需要一定的清水进行喷射带动，每台织机日用水量在1-2吨，所排放的废水中主要含有油脂、胶状物、细小悬浮颗粒、化学浆液、色度、微生物、重金属及有机物等。一般废水浓度COD为150-500mg/l，可生化性差，属于难处理的工业废水之一。

在纺织行业污水回用处理的主要工艺技术有：

(1)喷水织机废水——气浮——过滤——回用。该工艺技术属于物化技术的组合，主要针对油脂及部分化学浆液的去除，但对回用水的硬度、电导等指标不易控制。在专利号为20071006814.9，名称为“一种喷水织机废水处理回用成套设备”的专利中对回用水的硬度、电导等不稳定关键技术考虑欠佳。比如，若处理不好回用水的硬度，喷水织机的综丝、综扣容易结垢，而且还会对布胚造成斑点瑕疵，且中水回用率也只有40％-60％。

(2)喷水织机废水——加药沉淀——过滤——回用。对悬浮物及胶体的去除效果较好，但对回用水的硬度、电导率等指标也同样不好控制，特别是废水中油类的去除不彻底，影响回用水水质。北京宇清源水处理技术开发有限公司开发的一种喷水织机的废水回用技术，就属于以上工艺。

(3)纺织废水——生物处理——沉淀——过滤——回用。该工艺技术是典型的生化处理结合，生物处理的好坏直接影响了回用水的水质，不但油类难以去除，而且水质指标里电导、硬度也不易控制。如专利号为20071007593.3，名称为“一种涤纶织物染整废水处理和回用的方法”的专利中就使用此工艺。

发明内容

为解决现有技术中纺织废水回用率较低及Cl^-的累积的问题，本发明提供一种喷水织机废水深度处理、提高回用水质、提高回用率的方法。

本发明解决上述技术问题所用的技术方案是：

一种喷水织机废水处理回用方法，该方法的特点在于包括如下过程：

(1)调节后的废水提升至反应池，进行混凝+气浮处理，分离出来的污泥进入污泥浓缩池，剩余部分进入生物池处理；

(2)废水经生物处理、沉淀后，与补充源水一道进入平流沉淀池，在平流沉淀池中，加药、调节PH、混凝、沉淀，出水进入清水池消毒；

(3)消毒后的出水经机械过滤器后进行钠离子交换；

(4)经处理后的制程水送往车间各台喷水织机。

本发明所述的加药混凝及加压溶气气浮处理包括在管道及反应池中进行的加药混凝和气浮池中进行的加压溶气气浮。所述的加药混凝包括在管道中加入Al₂(SO₄)₃·18H₂O，废水与Al₂(SO₄)₃·18H₂O经水力充分混合并发生反应后进入反应池，在反应池中直接投加阳离子型PAM，形成大而蓬松的絮体，较大絮体下沉。废水经加压溶气，常压释放，微气泡吸附着难以实现沉降的小颗粒上升至水面，颗粒得以刮渣去除。

作为优选，所述的加药混凝为在废水进水管道中投加7.5~8％混凝剂Al₂(SO₄)₃·18H₂O，其投加量为0.15~0.2‰，废水与Al₂(SO₄)₃·18H₂O经水力混合反应后进入反应池，在反应池中直接投加2~2.5‰阳离子型PAM，投加量为0.04~0.08‰。

本发明所述的在平流沉淀池中，加药、调节PH、混凝、沉淀。回收水与补充源水一同进入平流池，在平流池投加混凝剂Al₂(SO₄)₃·18H₂O和电石渣。用Al₂(SO₄)₃·18H₂O代替PAC可以杜绝Cl^-的引入，投加电石渣不但可以调节水的PH、促进反应，还有利于SO₄ ^2-的去除。

作为优选，在平流沉淀池中先投加7.5~8％Al₂(SO₄)₃·18H₂O，其投加量为0.15~0.2‰，再投加2~2.5％电石渣悬浊液，投加量为0.3~0.8‰。

本发明所述的在经消毒后的清水池出水经提升送往机械过滤器后进行钠离子交换。所述钠离子交换工序里再生液的浓度为7~7.5％，再生后的盐液及清洗水与废水的分流处理，以杜绝Cl^-在废水中的引入。

与现有的技术相比，本发明具有如下优点：

(1)合理的投药设计在混凝反应+加压溶气气浮组合工艺中起了明显的作用。先通过在管道中投加废水量0.15~0.2‰的混凝剂Al₂(SO₄)₃·18H₂O(投加这种混凝剂可以杜绝Cl^-的引入)，通过水流扰动混凝剂发生电离和水解，中和水中带负电荷的胶体微粒，使其变为不稳定状态，并与水中其他胶体颗粒进行吸附作用，形成较大颗粒；水流进入反应池，PH值在6.5左右，不需进行PH调节，直接再向反应池中投加废水量0.04~0.08‰的阳离子型PAM，通过这种高分子物质的吸附架桥作用帮助已经中和的胶体微粒进一步凝聚，使其更快地凝成较大的絮凝物，大而沉的絮体有便于下沉。通过机械搅拌，可提高微小颗粒与药剂相互接触机会，从而反应效果明显，能去除废水中粒径10^-3-10^-6的细小微粒及胶体，还有COD、油类、色度及微生物等。加压溶气气浮与混凝反应相结合，在混凝过程中未被去除或难以去除的颗粒被加压溶气释放后产生的微气泡吸附上升至水面，以完成固液分离，可进一步处理喷水织机废水中的PVA等化学浆液及表面活性剂、油类等。

(2)在平流沉淀池投加混凝剂Al₂(SO₄)₃·18H₂O和电石渣。用Al₂(SO₄)₃·18H₂O代替PAC可以杜绝Cl^-的引入，投加电石渣悬浊液不但可以调节水的PH、促进反应，还有利于SO₄ ^2-的去除，而且电石渣容易得到，不需要购买，有效降低药剂成本。

(3)解决了钠离子交换工艺中再生液及清洗水进入废水给中水回用带来的困难。再生液及清洗水中盐度很高，特别是Cl^-的浓度。这种污水进入废水中，直接影响了中水回用的水质，对织机引发腐蚀。将钠离子再生液及清洗水与废水分流，这样就解决了中水回用中大量的Cl^-引入。

合理的药剂种类及投药量、合理的组合工艺、钠离子再生液的分流处理措施，都大大提高了中水回用水质、降低了后续设备的腐蚀，中水回用率也提高到了90％以上。

附图说明

图1为本发明实施例的废水处理回用工艺流程图；

图2为本发明实施例的废水处理的混凝反应投药图；

图3为本发明实施例的中水回用平流池投药图；

图4为本发明实施例的中水回用钠离子交换再生液及清洗水分流图。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

参考图1，喷水织机废水调节后经提升泵提升至反应池，进行加药混凝及加压溶气气浮处理。废水混凝加药投加的是9.5~10％PAC，投加量为废水量的0.3~0.35‰，投加位置在反应池废水进水口，采用鼓风混合方式，反应池出水进入加压溶气气浮池。在气浮池中，废水中的PVA等化学浆液及表面活性剂、油类得以去除，分离出来的污泥进入污泥浓缩池，剩余部分进入生物池处理。经过混凝反应+加压溶气气浮，出水COD去除率为75％以上，浊度去除率为85％以上，Cl^-浓度增加10％左右。在生物池中对废水中剩余有机物等进行生物处理，经过沉淀泥水分离后，污泥进入污泥浓缩池，出水进入中间池进一步沉淀，沉淀好后的中水进入回收暂存池。回收暂存池的出水与补充源水一道进入平流沉淀池，在平流沉淀池中，加药、调节PH、混凝、沉淀。在平流池中投加的是9.5~10％PAC，投加量为0.20~0.25‰，投加位置在平流池进水口，采用水力混合方式，池中反应形成矾花较小，但容易沉降。平流池出水浊度去除率为80％以上，Cl^-浓度增加10％左右。平流池出水进入清水池，在清水池中对中水消毒，出水经提升送往机械过滤器后进行钠离子交换。钠离子交换工序里再生液的浓度为3~8％，再生后清洗时间为1小时，再生后的盐液及清洗水进入废水，与废水一道进入废水处理。经钠离子交换软化后的中水进入冷冻机，处理后的制程水输往车间各台喷水织机。制程水的浊度去除率为50％以上，硬度去除率50％以上，Cl^-浓度增加30％左右。主要环节的进出水水质对照状况及制程水水质指标见下表1：

表1实施例1水质指标及主要环节水质状况

实施例2

主要药剂的浓度及投加量的确定见如下组别：

表2-1药剂的浓度及投加量与水质状况关系

组别	硫酸铝浓度	硫酸铝投加量	PAM浓度	PAM投加量	COD去除	浊度去除	PH降低量
组别	硫酸铝浓度	硫酸铝投加量	PAM浓度	PAM投加量	COD去除	浊度去除	PH降低量	2.1	6.0％	0.5‰	1.0‰	0.20‰	85％	75％	3
2.2	6.5％	0.4‰	1.5‰	0.16‰	85％	80％	2	2.1	6.0％	0.5‰	1.0‰	0.20‰	85％	75％	3
2.2	6.5％	0.4‰	1.5‰	0.16‰	85％	80％	2	2.3	7.0％	0.3‰	2.0‰	0.12‰	85％	85％	1.5
2.4	7.5％	0.2‰	2.5‰	0.08‰	85％	98％	1	2.3	7.0％	0.3‰	2.0‰	0.12‰	85％	85％	1.5
2.4	7.5％	0.2‰	2.5‰	0.08‰	85％	98％	1	2.5	8.0％	0.15‰	3.0‰	0.04‰	80％	97％	0.8
2.6	8.5％	0.10‰	3.5‰	0.04‰	74％	70％	0.6	2.5	8.0％	0.15‰	3.0‰	0.04‰	80％	97％	0.8
2.6	8.5％	0.10‰	3.5‰	0.04‰	74％	70％	0.6	2.7	9.0％	0.10‰	4.0‰	0.04‰	71％	75％	0.6

参考图1、图2，喷水织机废水调节后经提升泵提升至反应池，进行加药混凝及加压溶气气浮处理。通过对现场实验2.1-2.7组的观察分析，当混凝剂Al₂(SO₄)₃·18H₂O的浓度较低(小于7.5％)时，其投加量也就增大，就会增加加药设备的投入。不仅如此，废水的混凝反应效果也不理想，悬浮物及胶体的去除率也不高。当混凝剂Al₂(SO₄)₃·18H₂O的浓度较高(大于8％)时，其投加量较大会增加药剂的成本，较小不利于反应的充分进行，得不到较好的混凝效果。PAM的浓度与投加量是随着Al₂(SO₄)₃·18H₂O的浓度与投加量变化而变化的。

因此，本发明优选组2.4和2.5，现将确定如下：先通过在管道中投加浓度为7.5~8％的混凝剂Al₂(SO₄)₃·18H₂O，其投加量为废水量的0.15~0.2‰，通过水流扰动，Al₂(SO₄)₃·18H₂O发生电离和水解，中和水中带负电荷的胶体微粒，使其变为不稳定状态，并与水中其他胶体颗粒进行吸附作用，形成较大颗粒；水流进入反应池，PH值在6.5左右，不需进行PH调节，直接再向反应池中投加浓度为2~2.5‰的阳离子型PAM，其投加量为废水量的0.04~0.08‰，通过这种高分子物质的吸附架桥作用帮助已经中和的胶体微粒进一步凝聚，使其更快地凝成较大的絮凝物，大而沉的絮体便于下沉。通过机械搅拌，可提高微小颗粒与药剂相互接触机会，从而反应效果明显，去除废水中粒径10^-3-10^-6的细小微粒及胶体，还有COD、油分、色度及微生物等。在气浮池中，废水中的PVA等化学浆液及表面活性剂、油类得以去除，分离出来的污泥进入污泥浓缩池，剩余部分进入生物池处理。经过混凝反应+加压溶气气浮，出水COD去除率为80％以上，浊度去除率为97％以上，Cl^-少引入10％左右。在这个环节有效控制了Cl^-的进入，并且助凝剂PAM的投加加强了混凝效果，出水浊度也得到了有效控制。其余步骤同实施例1。主要环节的进出水水质对照状况及制程水水质指标见下表2-2：

表2-2实施例2水质指标及主要环节水质状况

实施例3

主要药剂的浓度及投加量的确定见如下组别：

表3-1药剂的浓度及投加量与水质状况关系

组别	硫酸铝浓度	硫酸铝投加量	电石渣浓度	电石渣投加量	浊度去除	PH
组别	硫酸铝浓度	硫酸铝投加量	电石渣浓度	电石渣投加量	浊度去除	PH	3.1	6.0％	0.5‰	1.0％	3‰	50％	7.3
3.2	6.5％	0.4‰	1.5％	2‰	50％	7.2	3.1	6.0％	0.5‰	1.0％	3‰	50％	7.3
3.2	6.5％	0.4‰	1.5％	2‰	50％	7.2	3.3	7.0％	0.3‰	1.5％	1‰	50％	7.0
3.4	7.5％	0.2‰	2.0％	0.8‰	55％	7.5	3.3	7.0％	0.3‰	1.5％	1‰	50％	7.0
3.4	7.5％	0.2‰	2.0％	0.8‰	55％	7.5	3.5	8.0％	0.15‰	2.5％	0.3‰	50％	7.1
3.6	8.5％	0.10‰	3.0％	0.1‰	40％	6.8	3.5	8.0％	0.15‰	2.5％	0.3‰	50％	7.1
3.6	8.5％	0.10‰	3.0％	0.1‰	40％	6.8	3.7	9.0％	0.10‰	4.0％	0.05‰	45％	6.6

参照图1、图3，平流沉淀池作为中水回用深度处理的第一个环节，回收水与补充源水一同进入平流池，通过对现场实验3.1-3.7组的观察分析，综合考虑药剂成本与处理效果的关系，再结合现场药剂投加的可操作性，本发明优选组3.4和3.5，最终确定在平流池投加的混凝剂Al₂(SO₄)₃·18H₂O的浓度为7.5~8％。用Al₂(SO₄)₃·18H₂O代替PAC可以有效的避免Cl^-的引入，这里Al₂(SO₄)₃·18H₂O的投加使原本偏酸性的中水酸性增强，不但不利于混凝反应，而且也不满足喷水织机用水水质要求，故需进行PH调节。进行PH调节的调节就意味着药剂成本和设备成本的增加，需寻找一种既廉价，又要有好的PH调节效果的药剂。电石渣作为工业制C₂H₂的废料，来源广泛、不需要购买，其主要成分是Ca(OH)₂，其碱性较强，投加也方便，无需专业的设备。更重要的一点是电石渣溶于水后产生的Ca²⁺有利于投加混凝剂引入的SO₄ ^2-的去除。Al₂(SO₄)₃·18H₂O的投加量为中水量的0.15~0.2‰，电石渣配成悬浊液的浓度为2~2.5％，其投加量为中水量的0.3~0.8‰。平流池出水浊度去除率为50％以上，Cl^-少引入10％左右。其余步骤同实施例2。

主要环节的进出水水质对照状况及制程水水质指标见下表3-2：

表3-2实施例3水质指标及主要环节水质状况

实施例4

再生液浓度的确定见如下组别：

表4-1再生液浓度与水质状况关系

组别	再生液浓度	再生时间	清洗时间	硬度去除率
组别	再生液浓度	再生时间	清洗时间	硬度去除率	4.1	4.0％	1h	0.5h	30％
4.2	5.0％	1h	0.5h	40％	4.1	4.0％	1h	0.5h	30％
4.2	5.0％	1h	0.5h	40％	4.3	6.5％	1h	0.5h	45％

4.4	7.0％	1h	0.5h	50％
4.4	7.0％	1h	0.5h	50％	4.5	7.5％	1h	0.5h	60％
4.6	8.0％	1h	0.5h	60％	4.5	7.5％	1h	0.5h	60％
4.6	8.0％	1h	0.5h	60％	4.7	9.0％	1h	0.5h	60％

参照图1、图4，通过对现场实验4.1-4.7组的分析，本发明优选组4.4和4.5，钠离子交换工序里再生液(工业盐)的浓度为7~7.5％，再生进盐时间为1小时。再生液及清洗水中盐度很高，特别是Cl^-的浓度，Cl^-是水中最为常见的阴离子，是引起水质腐蚀性的催化剂，能强烈地推动和促进金属表面电子的交换反应，特别是对后续设备不锈钢材料，应力集中处(如热应力、震荡应力等)，会引起Cl^-的富集，加速电化学腐蚀过程。因此要防止Cl^-引起的后续设备腐蚀。现将再生后的盐液及清洗水与废水进行分流处理，以杜绝Cl^-在废水中的引入。制程水的浊度去除率为50％以上，硬度去除率50％以上，Cl^-少引入30％左右。其余步骤同实施例3。主要环节的进出水水质对照状况及制程水水质指标见下表4-2：

表4-2实施例4水质指标及主要环节水质状况

Claims

1、一种喷水织机废水处理回用方法，其特征在于包括如下过程：

(3)消毒后的出水经机械过滤器后进行钠离子交换；

(4)经处理后的制程水送往车间各台喷水织机。

2、根据权利要求1所述的喷水织机废水处理回用方法，其特征在于所述的混凝+气浮处理工艺包括：投加Al₂(SO₄)₃·18H₂O与阳离子型PAM进行混凝反应，对部分废水进行加压溶气气浮。

3、根据权利要求2所述的喷水织机废水处理及回用方法，其特征在于：在废水进水管道中投加7.5～8％混凝剂Al₂(SO₄)₃·18H₂O，其投加量为0.15～0.2‰，废水与Al₂(SO₄)₃·18H₂O经水力混合反应后进入反应池，在反应池中直接投加2～2.5‰阳离子型PAM，投加量为0.04～0.08‰。

4、根据权利要求1或2或3所述的喷水织机废水处理及回用方法，其特征在于：在平流沉淀池中，先投加混凝剂Al₂(SO₄)₃·18H₂O，再投加电石渣悬浊液调节PH值，使得混凝反应得以进行，颗粒实现沉降。

5、根据权利要求4所述的喷水织机废水处理及回用方法，其特征在于：在平流沉淀池，投加7.5～8％Al₂(SO₄)₃·18H₂O，其投加量为0.15～0.2‰；投加2～2.5％电石渣悬浊液，投加量为0.3～0.8‰。

6、根据权利要求1或2或3所述的喷水织机废水处理及回用方法，其特征在于：所述钠离子交换工序里再生液的浓度为7～7.5％，再生后的盐液及清洗水与废水的分流处理，以杜绝Cl^-在废水中的引入。

7、根据权利要求5所述的喷水织机废水处理及回用方法，其特征在于：所述钠离子交换工序里再生液的浓度为7～7.5％，再生后的盐液及清洗水与废水的分流处理，以杜绝Cl^-在废水中的引入。