CN102092879B - 基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置及其方法 - Google Patents

基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置及其方法 Download PDF

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Abstract

基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置及其方法,涉及一种印染废水处理及循环利用方法。提供一种基于纳米催化电解技术、复膜技术与印染废水传统处理技术相结合,成本较低,效能较高,将印染废水经过生化处理后的二沉池废水再生重复循环利用的基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置。所述装置设有纳米催化电解系统、浸没式超滤膜过滤分离系统、超滤膜清洗系统、反渗透膜过滤分离系统、反渗透膜过滤回收循环系统、反渗透膜清洗再生系统。将印染废水经供水泵提取后,输入纳米催化电解机中,纳米催化电解水直接进入沉淀罐,沉淀后经浸没超滤膜系统除去废水中因纳米催化电解产生的氯和固体杂质、浮游生物、细菌、胶体得净化废水。

Description

基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置及其方法技术领域[0001] 本发明涉及一种印染废水处理及循环利用方法,特别是涉及一种基于纳米催化电解技术和复膜技术集成的印染深度处理废水处理及循环利用的方法。背景技术[0002] 纺织工业通常包括纺织、印染、化纤、服装和纺织专用设备制造等5大组成部分。 随着国民经济的快速发展,印染业也进入了高速发展期,设备和技术水平明显提升,生产工艺和设备不断更新换代,印染企业发展十分迅速,到目前为止,仅中国就有规模以上印染企业2000多家。印染工艺指在生产过程中对各类纺织材料纤维、纱线、织物进行物理和化学处理的总称,包括对纺织材料的前处理、染色、印花和后整理过程,统称为印染工艺。当前, 纺织技术的发展以生产生态纺织品和绿色制造技术为引导,从工艺、助剂、设备等多渠道着手,抓住源头,注重生产过程中每一个环节的生态问题,努力优化纺织工艺,减少化学药剂、 水、能源的消耗,以达到高效、高速、环保的目的。国内外已投入较大力量开发环保型染料助剂,节水、节能、减排新工艺和新设备,在无水和少水印染技术方面,涂料印染方面以及纺织节能、节水实用新型技术等方面都有较大的发展。尽管纺织印染行业的节水和废水处理技术得到快速发展,但是,纺织印染废水仍然是我国工业系统中重点污染源之一,据国家环保总局统计,印染行业排放的印染废水总量位于全国各工业部门排放总量的第五位。印染废水作为环境重要污染源的特点,首先是污染量大,目前,世界印染年产量约为80〜90万吨, 中国印染年产量达15万吨,位居世界前列,在印染的生产和使用中约有10%〜15%的印染组分随废水排入环境。中国的印染工业和纺织印染业发达,印染废水对环境的污染更为严重,2004年全行业排水量13. 6亿立方米,而其污染物排放总量以COD计则位于各工业部门第六位。第二是作为环境污染物的印染种类多、结构复杂。全世界使用的合成印染达3万多种,80%以上的印染为含偶氮键、多聚芳香环的复杂有机化合物。印染工业是化学工业中环境污染极其严重的产业之一,印染废水色度大;有机物浓度高,组分复杂;难生物降解物质多;含有大量的无机盐、硫化物等,属于难处理的工业废水。由于印染分子具有复杂的芳香烃分子结构而更加难于去除,这些结构本身在设计制造时便是为了在水环境或在光照和有氧化剂的条件下稳定存在。第三是多数印染为有毒难降解有机物,化学稳定性强,具有致癌、致畸和致突变的“三致”作用。废水中残存的印染组分即使浓度很低,排入水体也会造成水体透光率降低,导致水体生态系统的破坏。因此,对印染废水进行有效的处理成为重要的课题。[0003] 印染废水的水质具有污染物浓度高、种类多、含有毒有害成分及色度高等特点,目前国内外在这类废水处理中常用的处理方法主要有物理法、化学法、生物法等多种处理技术。[0004] 1.物理法[0005] 主要包括吸附气浮法、膜分离法、超声波气振法、蒸馏法等方法。在物理处理法中应用最多的是吸附法。目前,国外主要采用活性炭吸附法,该法对去除水中溶解性有机物非常有效,但它不能去除水中的胶体和疏水性印染,对阳离子印染、直接印染、酸性印染、活性印染等水溶性印染具有较好的吸附性能。吸附气浮法就是首先用一些高度分散的粉状无机吸附剂如膨润土、高岭土等吸附废水中的印染离子和其他可溶性物质,然后加入气浮剂, 将其转变为疏水性颗粒,通过气浮除去,对酸性印染、阳离子印染和直接印染等去除率达到 92%以上。[0006] 应用于印染废水处理的膜技术主要有超过滤和反渗透。超过滤技术处理含分散印染废水脱色率为80%〜97%,TOC去除率为60%〜85%。反渗透法溶解固体的去除率达到85%〜99%,印染平均回收率为75%〜85%。[0007] 可以通过控制超声波的频率和饱和气体,使超声波技术成为废水处理的有效方法。张家港市九州精细化工厂用根据超声波气振技术设计的FBZ废水处理设备处理印染废水,色度平均去除率为97%,CODtt去除率为90. 6 %,总污染负荷削减率为85. 9%。[0008] 2.化学法[0009] 化学法主要包括化学混凝法、化学氧化法、光化学催化氧化法、电化学法等方法。 化学混凝法是处理印染废水的常用方法,曾被认为是最有效、最经济的脱色技术之一。化学氧化法是印染废水脱色的主要方法之一,是利用各种氧化手段将印染发色基团破坏而脱色。按氧化剂和氧化条件的不同,可将化学氧化法分为臭氧氧化法、深度氧化法。此外,光化学催化氧化法作为一种降解有机物的深度氧化技术近几年来发展迅速。张桂兰(张桂兰,染料污水在开放式旋转光催化反应器中的降解,纺织学报,2005,沈3 :109-111)使用这种方法降解印染废水取得很好的脱色效果。电化学法是通过电极反应使印染废水得到净化。微电解法是利用铁-炭填料在电解质溶液中腐蚀形成无数微小的原电池来处理废水的电化学技术,它是一种集电解、混凝、电絮凝、吸附等多种物理化学作用于一体的废水处理方法。在处理印染废水过程中,印染分子先被吸附到炭表面,然后在两极发生氧化或还原反应。也可利用电极进行电解。贾金平等(贾金平,申哲民,王文华,含染料废水处理方法的现状与进展,2000,191 :26-29)用活性炭纤维作电极利用电极的导电、吸附、催化、氧化还原和气浮等综合性能实现了吸附-电极反应-絮凝脱附一条龙工艺,脱色率达98%,CODcr 去除率大于80%。严滨等(严滨、傅海燕、柴天,等.微电解在处理印染废水中的应用研究, 厦门理工学院学报,2008,16(1) :18-22)研究了铁碳电极的微电解技术对棉系列及化纤混纺机织物产生的废水的脱色及C0D&除去效果,在铁碳质量比为2 : 1,HRT为1. 5h时,COD 去除率高达,色度去除率为95%,B0D/C0D从0. 3提高到约0. 5 ;罗旌生等罗旌生、曾抗美、左晶荣,等.水处理技术,2005,31 (11) :67-70利用循环铁碳微电解法对含有染料、染料中间体和助剂等生产废水进行研究,结果证明:原水PH对处理效果影响很大。pH在1〜 5范围内,pH越低处理效果越好,pH为1时COD去除率在60%左右,色度去除率在94%以上;邓喜红等(邓喜红、王超.环境科学与管理,2008,33 (3) =120-122)对污染物含量高、浓度波动幅度大、偏碱性、色度高、难生化的印染废水采用微电解+物化+生化处理,该工艺连续运行3个月,结果表明该工艺运行稳定、投资少、处理成本低(每吨的处理费用约为0. 765 元),C0D、B0D、SS和色度的去除率分别在94%、96%、89%、96%以上,出水水质各项指标均达到排放标准;EpolitoW illiam J,HanbaeYang 等将 RB4 (Reactive Blue4)废水采用微电解法进行研究,实验结果表明,脱色率随着PH的降低和搅拌强度、实验温度以及离子强度的增加而逐渐提高。同时还有其它许多采用电化学法处理含印染废水的报道。[0010] 3.生化法[0011] 印染废水可生化性差,若想采用生化法处理,则可以通过提高活性污泥MLSS和改善污泥活性生化性能或选用高效菌种来提高生化效果。其中选育和培养优良脱色菌群是生化法的一个重要发展方向。国外已进行了利用诱变育种、原生质体融合、基因工程等技术, 组建带有多个质粒的高效印染脱色工程菌的研究。近年来的研究表明,假单胞细菌、浮游球衣菌、节杆菌、枯草菌、氧化酵母菌等优势菌对印染降解有相当的效果。[0012] 近年来,将化学法和物理法结合的印染废水处理方法或将生化处理和物理的印染废水处理方法得到较快发展。中国专利ZL 200710008643.0公开一种基于膜技术的印染废水处理方法,它是将化学絮凝沉淀、生化处理与反渗透分离技术结合起来的印染废水处理方法。中国专利ZL 2009101U879.8公开一种印染深度处理废水装置及方法,将印染废水经生化处理后,二沉池的废水经纳米催化微电解并经反渗透膜过滤,透析液循环利用的方法,主要适合二沉池的废水的COD较小的情形。对于二沉池的废水的COD大于300时,应用仍有一定的局限。[0013] 虽然上述各种方法都具有良好的处理效果,但也存在以下问题。[0014] 在物化方面,活性炭虽然具有吸附效果好的特点,但活性炭再生困难,成本高,使其应用受到限制。许多企业分别转向其他价格便宜、材料易得的吸附剂。虽然电解法、氧化法在去除印染废水的色度有一定的效果,但往往COD去除并不理想,处理药剂的成本也相对较高,许多新型的氧化手段还处在实验研究阶段,并未工业化。[0015] 在生化方面,印染是典型的精细化工产品,具有小批量,多品种的特点,其结构复杂,生产流程长,从原料到成品往往伴随有硝化、缩合、还原、氧化、重氮化、偶合等单元操作,副产品多,产品收率低,废水有机物成分复杂,印染生产化学反应过程和分离、精制、水洗等工序操作都是以水为溶剂,用水量很大。生化法处理印染废水虽然有投资少的优点,但是仍存在微生物难适应印染废水、水质波动大、毒性大等缺点,且存在污泥处置、厌氧段的沼气处理以及管理复杂等问题。此外,虽然采用铁碳作为电极的微电解方法,在处理印染废水方面取得进展,但是铁碳消耗带来大量沉淀,使处理后的废水难以利用,只能达到排放标准。[0016] 印染废水处理采用单一的处理方法往往很难达到预期的效果。常规的方法是将各处理方法进行组合,存在工艺流程长、运行成本高、出水质量不稳定等缺陷,处理后的污水多达到2级排放标准。由于这种排放废水分别经过了生化、化学、物化等多种方法处理,理化性质十分稳定,后续脱色净化非常困难,一般的方法都难以对其进行进一步的脱色净化, 这种达到2级排放的深度处理废水的排放对环境还将造成长期的影响。另一方面,当前淡水资源越来越紧张,供水矛盾日益突出,如能将印染深度处理废水进行循环利用,不仅大幅减轻了对环境的影响,而且节省了大量淡水资源和大幅度降低印染企业的水消耗指标和废水排放指标。发明内容[0017] 本发明的目的在于针对现有的印染废水处理方法中所存在的废水排放量大、循环利用成本较高、效能较低和浪费水资源严重等问题,提供一种基于纳米催化电解技术、复膜技术与印染废水传统处理技术相结合,成本较低,效能较高,将印染废水经过生化处理后的二沉池废水再生重复循环利用的基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置。[0018] 本发明的另一目的在于提供一种基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法。[0019] 本发明基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置设有:[0020] 纳米催化电解系统:纳米催化电解系统用于纳米催化电解、沉淀等处理步骤,纳米催化电解系统设有截止阀、供水泵、纳米催化电解机和沉淀罐;截止阀的进口外接印染废水排出口,供水泵的进口接截止阀的出口,供水泵的出口接纳米催化电解机的进口,纳米催化电解机的出口接沉淀罐的进口,沉淀罐的出口经截止阀与浸没式超滤膜过滤分离系统联接。[0021] 浸没式超滤膜过滤分离系统:浸没式超滤膜过滤分离系统用于将纳米催化电解系统所得印染净化废水过滤、分离得透析液(水)和浓缩液,浸没式超滤膜过滤分离系统设有截止阀、浸没式超滤膜池、鼓风机、曝气器、超滤膜系统、抽吸泵和透析液(水)贮罐,纳米催化电解系统所得印染净化废水通过进水管和截止阀进入浸没式超滤膜池,超滤膜浸没在浸没式超滤膜池中的印染净化废水中,抽吸泵从超滤膜内侧将水负压抽吸过膜壁,产生的透析液(水)通过抽吸泵收集到透析液(水)贮罐用于进一步经过反渗透过滤得循环利用的再生水,截止阀的进口接纳米催化电解系统沉淀罐的出口,截止阀的出口接浸没式超滤膜池的进口,浸没式超滤膜池的出口依次经过抽吸泵、截止阀进入透析液(水)贮罐。[0022] 超滤膜清洗系统:超滤膜清洗系统用于清洗浸没式超滤膜过滤分离系统,超滤膜清洗系统设有清洗液罐、反冲洗泵、截止阀和联接管道,清洗液罐的出口接反冲洗泵的进口,反冲洗泵的出口接截止阀的进口,截止阀的出口接超滤膜系统。[0023] 反渗透膜过滤分离系统:反渗透膜过滤分离系统用于将超滤膜系统过滤所得印染净化废水过滤、分离得透析液(水)和浓缩液。反渗透膜过滤分离系统设有截止阀、膜系统供水泵、保安过滤器、膜系统高压泵、反渗透过滤膜系统和透析液(水)贮罐。反渗透膜过滤分离系统将超滤所得印染净化废水经保安过滤后用高压泵泵入反渗透膜过滤分离系统, 经反渗透膜过滤分离得透析液(水)和浓缩液,透析液(水)进入贮罐得回用水;浓缩液一部分经过浓缩液增压泵回流进行循环膜过滤分离,一部分回流进入纳米催化电解工序循环使用,多余部分排放。截止阀的进口接浸没式超滤膜过滤分离系统透析液(水)贮罐的净化废水出口,截止阀的出口依次经膜系统供水泵、截止阀、保安过滤器和膜系统高压泵进入反渗透过滤膜系统,反渗透过滤膜系统的透析液(水)出口经截止阀接透析液(水)贮罐的进口。[0024] 反渗透膜过滤回收循环系统:反渗透膜过滤回收循环系统是用于将反渗透膜过滤浓缩液进行回用的系统,设有回流浓缩液增压泵、截止阀。反渗透过滤膜系统的浓缩液出口一路回流接回流浓缩液增压泵入口,泵入反渗透膜过滤分离系统;反渗透过滤膜系统的浓缩液出口另一路经阀门回流接纳米催化电解机重复利用。[0025] 反渗透膜清洗再生系统:反渗透膜清洗再生系统用于清洗反渗透膜过滤分离系统,反渗透膜清洗再生系统设有清洗液罐、反冲洗泵、截止阀和联接管道。清洗液罐的进口经截止阀接反渗透过滤膜系统浓缩水出口,清洗液罐的一路出口经截止阀接反渗透过滤膜系统浓缩水出口,清洗液罐的另一路出口经截止阀后,一路经反冲洗泵和截止阀接膜系统供水泵出口。[0026] 本发明所述基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法包括以下步骤:[0027] 将印染废水经供水泵提取后,输入纳米催化电解机中,纳米催化电解水直接进入沉淀罐,沉淀后经浸没超滤膜系统除去废水中因纳米催化电解产生的氯和固体杂质、浮游生物、细菌、胶体得净化废水,测定其SDI应小于5。[0028] 所述纳米催化电解相邻两极的工作电压为2〜18V,最佳电压为3〜8V,电流密度为10〜300mA/cm2,最佳电流密度为50〜210mA/cm2,含氯化钠的印染深度处理废水经过纳米催化电解产生初生态的氯[Cl]后流入沉淀罐中。采用纳米催化电解具有如下突出效果: (1)用纳米催化电解产生的初生态的氯[Cl]杀灭废水中微生物,使废水中微生物活体下降到30个/ml以下,消除微生物对膜材料的污染。(2)氧化分解废水中的有机物,残留染料快速断链、分解脱色和降低C0D&,经过了生化、化学、物化等多种方法处理后的深度处理废水的还有较深的颜色和较高的CODtt,一般的化学处理方法很难进一步脱色和降低CODtt,在自然环境下,即使经过数十天,也不会退色。采用纳米催化电解对深度处理废水进行处理,能在2〜5分钟内,使废水脱色和大幅度降低C0D&。(3)使废水中的悬浮物、胶体、带电微粒在电场作用下脱稳,凝聚形成较大颗粒后,经过后续的浸没式超滤膜过滤分离系统过滤去除使废水净化。(4)废水中的重金属离子向微电解罐的阴极移动,在阴极形成沉淀,从而降低废水中的重金属离子含量。(¾氧化分解废水中的氨氮,降低废水中氨氮指标。[0029] 所述印染废水的氯化钠含量可为0. 6 %〜5. 0 %。,最好为0. 06 %〜0. 13 %,氯化钠含量不够时可添加工业氯化钠补充至0. 6%〜5. 0%。[0030] 所述的浸没式超滤膜过滤分离系统可去除废水中的固体杂质、浮游生物、细菌、胶体等,浸没式膜采用外压开放式过滤设计,可被直接浸入到废水中,因此系统的占地面积小。其工作条件是:常温〜45°C,工作压力为3〜50kPa。[0031] 所述膜过滤分离系统为反渗透膜过滤分离系统、纳滤膜过滤分离系统等中的一种。[0032] 所述反渗透膜过滤系统的反渗透膜为对氯化钠截留率为98%的反渗透膜,膜组件的结构为卷式膜组件或管式膜组件,其工作条件是:常温〜45°C,工作压力为7〜35kPa。[0033] 所述纳滤膜过滤分离系统的纳滤膜为对硫酸镁截留率为98%的纳滤膜,膜组件为卷式膜组件或管式膜组件,其工作条件是:常温〜45°C,工作压力为3〜20kPa。[0034] 本发明与单用膜过滤分离处理或吸附处理方法比较,既克服了其成本过高的缺陷,又克服了废水处理效果不理想,排放的废水污染环境和的缺陷,并且可以化腐朽为神气,变废物为资源,将现有的印染深度处理废水净化及回收再生循环利用,具有以下突出优占.^ \\\ ·[0035] 1、水的回收率高、成本低水的回收率高达60%〜80%,排放废水少,能耗低,运行费用低于传统生化末端加膜过滤处理技术的成本,吨水(回用水)成本远低于现行自来水价;[0036] 2、脱色效果好迅速氧化分解废水中的有色物质,脱色效果好。如:二沉池废水色度为200时,经纳米催化电解机处理后,色度小于32 ;[0037] 3、大幅度降低废水COD的总排放量传统的生化末端加膜过滤技术,虽然可以实现部分中水回用,但不能降低废水COD的总排放量,本发明能迅速氧化分解废水中的有机物,大幅度降低废水COD的总排放量;[0038] 4、根除膜的生物污染能杀灭废水中的细菌,根除膜的生物污染,大幅度减少膜的清洗次数,降低膜清洁再生成本,提高膜的使用效率,延长膜的使用寿命,减少膜更换成本;[0039] 5、没有二次污染采用纳米催化电解技术对二沉池废水处理的工艺替代物化处理工艺,不用加入絮凝剂、脱色剂和气浮剂等化学物质,不仅节省成本,而且节约物质消耗和不产生二次污染;[0040] 6、大幅度减少污泥采用本发明处理废水时,在二沉池出水后采用纳米催化电解技术替代物化工艺,不用加入絮凝剂、脱色剂等化学物质,污泥只有传统技术的二分之一;[0041] 7、占地少生产工艺流程短,设备结构紧凑,占地少;[0042] 8、回用水质高再生循环水无色、无味,水质远高于GB/T19923-2005《城市污水再生水利用工业用水水质》标准。[0043] 本发明与纳米催化电解+膜过滤分离处理方法比较,适用废水的COD范围更宽纳米催化电解+膜过滤分离处理方法处理印染深度处理废水时,其二沉池废水的COD应小于 300mg/L,对于COD超过300mg/L时,可能出现异常,本发明处理印染深度处理废水时,其二沉池废水的COD小于500mg/L即可。附图说明[0044] 图1为本发明所述基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置实施例的结构组成示意图。具体实施方式[0045] 本发明是在对现有深度处理印染废水的成份、性质和现有处理方案进行深入系统的对比研究之后完成的对深度处理印染废水的净化和循环利用工艺的设计,它通过纳米催化电解、沉淀、浸没式超滤膜过滤、反渗透膜过滤等方法的组合运用,从而形成一种特别适合于深度处理印染废水的净化及中水回用方法。[0046] 下面实施例将结合附图对本发明作进一步的说明。[0047] 参见图1,本发明所述基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置实施例设有:[0048] 纳米催化电解系统:纳米催化电解系统用于纳米催化电解、沉淀等处理步骤。纳米催化电解系统设有截止阀11、供水泵12、纳米催化电解机13、沉淀罐14 ;截止阀11的进口外接印染废水(二沉池)排出口,供水泵12的进口接截止阀11的出口,供水泵12的出口接纳米催化电解机13的进口,纳米催化电解机13的出口接沉淀罐14的进口。[0049] 浸没式超滤膜过滤分离系统:浸没式超滤膜过滤分离系统用于将纳米催化电解系统所得印染净化废水过滤、分离得透析液(水)和浓缩液。浸没式超滤膜过滤分离系统设有截止阀21、超滤膜系统22、鼓风机23、曝气器对、浸没式超滤膜池25、抽吸泵沈、截止阀 27和透析液(水)贮罐观;截止阀21的进口接纳米催化电解系统沉淀罐14的出口,截止阀21的出口接浸没式超滤膜池25的进口,浸没式超滤膜池25的出口依次经过抽吸泵26、 截止阀27进入透析液(水)贮罐28。[0050] 超滤膜清洗系统:超滤膜清洗系统用于清洗浸没式超滤膜过滤分离系统,设有清洗液罐31、反冲洗泵32、截止阀33。清洗液罐31的出口接反冲洗泵32的进口,反冲洗泵932的出口接截止阀33的进口,截止阀33的出口接超滤膜系统22。[0051] 反渗透膜过滤分离系统:反渗透膜过滤分离系统用于将超滤膜系统过滤所得印染净化废水过滤、分离得透析液(水)和浓缩液。反渗透膜过滤分离系统设有截止阀41、膜系统供水泵42、截止阀43、保安过滤器44、膜系统高压泵45、反渗透过滤膜系统46、截止阀 47和透析液(水)贮罐48。截止阀41的进口接浸没式超滤膜过滤分离系统透析液(水) 贮罐28的净化废水出口,截止阀41的出口依次经膜系统供水泵42、截止阀43、保安过滤器 44和膜系统高压泵45进入反渗透过滤膜系统46,反渗透过滤膜系统46的透析液(水)出口经截止阀47接透析液(水)贮罐48的进口。[0052] 反渗透膜过滤回收循环系统:反渗透膜过滤回收循环系统是用于将反渗透膜过滤浓缩液进行回用循环利用的系统。反渗透膜过滤回收系统设有回流浓缩液增压泵51、阀门 52、截止阀53、阀门M。回流浓缩液增压泵的进口接反渗透过滤膜系统46的浓缩液出口, 回流浓缩液增压泵的出口接反渗透过滤膜系统46的进口 ;反渗透过滤膜系统的浓缩液出口另一路经阀门52、截止阀53、阀门M回流接纳米催化电解机13重复利用。[0053] 反渗透膜清洗再生系统:反渗透膜清洗再生系统用于清洗反渗透膜过滤分离系统,反渗透膜清洗再生系统设有截止阀61、清洗液罐62、截止阀63、截止阀64、反冲洗泵65、 截止阀66。清洗液罐62的进口经截止阀61接反渗透过滤膜系统46透析液(水)出口, 清洗液罐62的一路出口经截止阀63、阀门52接反渗透过滤膜系统46浓缩水出口,清洗液罐62的另一路出口经截止阀64后,一路经反冲洗泵65和截止阀66接膜系统供水泵42出□。[0054] 以下给出采用图1所示的基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置进行的印染废水循环利用的实施例。[0055] 实施例1[0056] 150吨/日印染深度处理废水的净化及中水回用方法。[0057] 所述的印染深度处理废水经测定指标如表1所示。[0058] 表 1[0059]
Figure CN102092879BD00101
[0060] 150吨印染深度处理废水经供水泵12按7. 5T/h的流速提取后,输入纳米催化电解机13中,纳米催化电解水直接进入沉淀罐14,中和沉淀后经超滤膜系统22除去水中的固体杂质、浮游生物、细菌、胶体得净化废水。[0061] 所述纳米催化电解的工作电压为8〜9V,电流强度为500〜510A,纳米催化微电解产生的初生态的氯[Cl]杀灭废水中微生物、氧化分解废水中的有机物,并使废水中的悬浮物、胶体、带电微粒在电场作用下形成较大颗粒后,经过浸没式超滤膜过滤分离系统去除,使废水净化,测定SDI为1. 9。[0062] 经过纳米催化电解单元和浸没式超滤膜过滤分离系统净化所得的净化废水经过截止阀41后,依次经膜系统供水泵42、截止阀43、保安过滤器44和高压泵45泵入反渗透过滤膜系统46中过滤,透析液(水)经过三通和截止阀47贮存于透析液(水)贮罐48中, 经过三通和截止阀61向清水贮罐62补水。[0063] 所述反渗透膜过滤系统的膜组件为对氯化钠截留率为98%的反渗透卷式膜组件, 其工作条件是:32〜35°C,工作压力为9〜12kPa,膜通量为20mL/cm2,浓缩液和透析液的流速分别为4. 7T/h和4. 9T/h,浓缩液按1. 4T/h的流速经回流浓缩液增压泵51回流循环使用,以0. 7T/h的流速经阀门52、截止阀53流出,其中,0. 7T/h经阀门M回流入纳米催化电解机13中重复利用,余下按2. 6T/h排放,废水的回收率为65%,回用水的质量如表2所示,浓缩废水的指标如表3所示。[0064]表 2[0065]
Figure CN102092879BD00111
[0066] 表 3[0067]
Figure CN102092879BD00112
[0068] 实施例2[0069] 3000吨/日印染深度处理废水的净化及中水回用方法。[0070] 所述的印染深度处理废水经测定印染深度处理印染废水的指标如表4所示:[0071] 表 4[0072]
Figure CN102092879BD00113
Figure CN102092879BD00121
[0073] 印染深度处理废水经供水泵12按150T/h流速提取后,输入纳米催化电解机13 中,纳米催化电解水直接进入沉淀罐14,中和沉淀后经超滤膜系统22除去水中的固体杂质、浮游生物、细菌、胶体得净化废水。[0074] 所述印染深度处理废水由于含盐量较低,先加入工业氯化钠将其含盐量调节到 12. 5%。,然后再进行纳米催化电解,纳米催化电解的工作电压为5〜6V,电流强度为1560〜 1580A,纳米催化电解产生的初生态的氯[Cl]杀灭废水中微生物、氧化分解废水中的有机物,并使废水中的悬浮物、胶体、带电微粒在电场作用下形成较大颗粒后,经过浸没式超滤膜过滤分离系统去除使水净化废水,测定SDI为1. 6。[0075] 经过纳米催化电解单元和浸没式超滤膜过滤分离单元净化所得的净化废水经过截止阀41后,依次经膜系统供水泵42、截止阀43、保安过滤器44和膜系统高压泵45泵入纳滤过滤膜系统46中过滤得浓缩液和透析液。浓缩液和透析液的流速分别为73. 5T/h和 127. 5T/h。透析液以127. 5T/h的流速经过三通和截止阀47贮存于透析液(水)贮罐48 中,经过三通和截止阀61向清水贮罐62补水;浓缩液按^HVh的流速经回流浓缩液增压泵 51回流循环使用,以25. OT/h的流速经阀门52、截止阀53、阀门M回流入纳米催化电解机 13中重复利用,余下按22. 5T/h排放。废水的回收率为85%,回用水的质量如表5所示,浓缩废水的指标如表6所示。[0076] 所述的纳滤过滤膜系统的纳滤膜组件为对硫酸镁截留率为98%的纳滤卷式膜膜组,其工作条件是:20〜25°C,工作压力为6. 5〜8. OkPa,膜通量为^ml/cm2。[0077] 表 5[0078]
Figure CN102092879BD00122
[0079]表 6 [0080]
Figure CN102092879BD00123
Figure CN102092879BD00131
[0081] 实施例3[0082] 6000吨/日印染深度处理废水的净化及中水回用方法。[0083] 所述印染深度处理废水的净化及中水回用装置,经测定印染深度处理印染废水的指标如表7所示。[0084] 表 7[0085]
Figure CN102092879BD00132
[0086] 印染深度处理废水经供水泵12按300T/h流速提取后,输入纳米催化电解机13 中,纳米催化电解水直接进入沉淀罐14,沉淀后经浸没式超滤膜系统22除去水中的固体杂质、浮游生物、细菌、胶体得净化废水。[0087] 所述的印染深度处理废水含盐量较低,纳米催化电解的工作电压为16〜18V,电流强度为3760〜3800A。纳米催化电解产生的初生态的氯[Cl]杀灭废水中微生物、氧化分解废水中的有机物,并使废水中的悬浮物、胶体、带电微粒在电场作用下形成较大颗粒后, 经过浸没式超滤膜过滤分离系统去除使水净化废水,测定SDI为3. 1。[0088] 经过纳米催化电解单元和浸没式超滤膜过滤分离单元净化所得的净化废水经过截止阀41后,依次经膜系统供水泵42、截止阀43、保安过滤器44和膜系统高压泵45泵入反渗透膜系统46中过滤得浓缩液和透析液。透析液以195T/h的流速经过三通和截止阀47 贮存于透析液(水)贮罐48中,经过三通和截止阀61向清水贮罐62补水;浓缩液按90T/ h的流速经回流浓缩液增压泵51回流循环使用,以100T/h的流速经阀门52、截止阀53、阀门M回流入纳米催化电解机13中重复利用,余下按105T/h排放。[0089] 所述的反渗透膜过滤系统为对氯化钠截留率为98%的反渗透卷式膜膜组,其工作条件是:18〜21°C,工作压力为15〜17kPa,膜通量为20ml/cm2,废水的回收率为65%,回用水的质量如表8所示,浓缩废水的指标如表9所示。[0090] 表 8[0091]
Figure CN102092879BD00133
Figure CN102092879BD00141
[0092] 表 9[0093]
Figure CN102092879BD00142

Claims (12)

1.基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置,其特征在于设有:纳米催化电解系统:纳米催化电解系统用于纳米催化电解、沉淀处理步骤,纳米催化电解系统设有第1截止阀、供水泵、纳米催化电解机、沉淀罐;第1截止阀的进口外接印染废水二沉池排出口,供水泵的进口接第1截止阀的出口,供水泵的出口接纳米催化电解机的进口,纳米催化电解机的出口接沉淀罐的进口;浸没式超滤膜过滤分离系统:浸没式超滤膜过滤分离系统用于将纳米催化电解系统所得印染净化废水过滤、分离得透析液和浓缩液,浸没式超滤膜过滤分离系统设有第2截止阀、超滤膜系统、鼓风机、曝气器、浸没式超滤膜池、抽吸泵、第3截止阀和第1透析液贮罐; 第2截止阀的进口接纳米催化电解系统沉淀罐的出口,第2截止阀的出口接浸没式超滤膜池的进口,浸没式超滤膜池的出口依次经过抽吸泵、第3截止阀进入第1透析液贮罐;超滤膜清洗系统:超滤膜清洗系统用于清洗浸没式超滤膜过滤分离系统,设有清洗液罐、第1反冲洗泵、第4截止阀,清洗液罐的出口接第1反冲洗泵的进口,第1反冲洗泵的出口接第4截止阀的进口,第4截止阀的出口接超滤膜系统;反渗透膜过滤分离系统:反渗透膜过滤分离系统用于将超滤膜系统过滤所得印染净化废水过滤、分离得透析液和浓缩液,反渗透膜过滤分离系统设有第5截止阀、膜系统供水泵、第6截止阀、保安过滤器、膜系统高压泵、反渗透过滤膜系统、第7截止阀和第2透析液贮罐,第5截止阀的进口接浸没式超滤膜过滤分离系统第1透析液贮罐的净化废水出口,第 5截止阀的出口依次经膜系统供水泵、第6截止阀、保安过滤器和膜系统高压泵进入反渗透过滤膜系统,反渗透过滤膜系统的透析液出口经第7截止阀接第2透析液贮罐的进口 ;反渗透膜过滤回收循环系统:反渗透膜过滤回收循环系统用于将反渗透膜过滤浓缩液进行回用循环利用的系统,反渗透膜过滤回收系统设有回流浓缩液增压泵、第1阀门、第8 截止阀、第2阀门,回流浓缩液增压泵的进口接反渗透过滤膜系统的浓缩液出口,回流浓缩液增压泵的出口接反渗透过滤膜系统的进口 ;反渗透过滤膜系统的浓缩液出口另一路经第 1阀门、第8截止阀、第2阀门回流接纳米催化电解机重复利用;反渗透膜清洗再生系统:反渗透膜清洗再生系统用于清洗反渗透膜过滤分离系统,反渗透膜清洗再生系统设有第9截止阀、清洗液罐、第10截止阀、第11截止阀、第2反冲洗泵、 第12截止阀,清洗液罐的进口经第9截止阀接反渗透过滤膜系统透析液出口,清洗液罐的一路出口经第10截止阀、第1阀门接反渗透过滤膜系统浓缩水出口,清洗液罐的另一路出口经第11截止阀后,一路经第2反冲洗泵和第12截止阀接膜系统供水泵出口。
2.基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于采用如权利要求1所述基于电解和复膜技术的印染废水循环利用装置,所述循环利用方法包括以下步骤:将印染废水经供水泵提取后,输入纳米催化电解机中,纳米催化电解水直接进入沉淀罐,沉淀后经浸没式超滤膜过滤分离系统除去废水中因纳米催化电解产生的氯和固体杂质、浮游生物、细菌、胶体得净化废水。
3.如权利要求2所述基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于所述纳米催化电解的相邻两极板的工作电压为2〜18V。
4.如权利要求3所述基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于所述工作电压为3〜8V。
5.如权利要求2所述基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于所述纳米催化电解的电流密度为10〜300mA/cm2。
6.如权利要求5所述基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于所述电流密度为50〜210mA/cm2。
7.如权利要求2所述的基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于所述印染废水的氯化钠含量为0. 6%〜5. 0%。
8.如权利要求2所述的基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于所述印染废水的氯化钠含量为0.6%〜1.3%。
9.如权利要求2所述的基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于所述浸没式超滤膜过滤分离系统的工作条件是:常温〜45°C,工作压力为3〜50kPa。
10.如权利要求2所述的基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于所述浸没式超滤膜过滤分离系统为反渗透膜过滤分离系统或纳滤膜过滤分离系统。
11.如权利要求10所述的基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于所述反渗透膜过滤分离系统的反渗透膜为对氯化钠截留率为98%的反渗透膜,膜组件的结构为卷式膜组件或管式膜组件,其工作条件是常温〜45°C,工作压力为7〜25kPa。
12.如权利要求10所述的基于电解和复膜技术的印染废水循环利用方法,其特征在于所述纳滤膜过滤分离系统的纳滤膜为对硫酸镁截留率为98%的纳滤膜,膜组件为卷式膜组件或管式膜组件,其工作条件是常温〜45°C,工作压力为3〜20kPa。
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