CN103359878A - 一种实现印染废水零排放的处理方法 - Google Patents

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本发明公开了一种实现印染废水零排放的处理方法。该处理方法包括如下步骤：对印染废水原液进行物化和生化处理；出水进行砂滤、超滤和保安过滤等深度处理，然后送入纳滤或反渗透的膜处理系统进行膜处理；经膜处理得到淡水和浓水；淡水为低COD低硬度脱离子水，作为工艺水直接回用于染色工序、锅炉补加水、一般洗涤或循环冷却水；浓水为高盐度高硬度的含有机污染物的废水，经Fenton氧化耦合石灰苏打法处理，处理后为低COD低硬度高盐度出水，按染色的工艺要求，直接补加盐后回用于染色工序。本发明处理方法能将处理后的废水完全回用，实现了印染生产企业的零排放，节约成本；无二次污染，保护生态环境，实现印染废水资源化。

Description

一种实现印染废水零排放的处理方法
技术领域
本发明属于印染废水处理领域，具体涉及一种实现印染废水零排放的处理方法。
背景技术
纺织印染企业是我国主要的支柱产业之一，纺织品印染是纺织企业的主要工序。印染产业的环境特征是生产上需要消耗大量的水资源，因此产生大量的难处理印染废水。
印染废水具有废水水量大、有机污染物含量高、色度和碱度高以及水质变化大等特点。具体表现为：高色度，从感官上为红黑色或墨绿色，色度高达上万倍；高盐分，含盐量可高达5000mg/L左右；高化学需氧量（COD），COD通常达到1000mg/L以上；难处理，体现在采用生化法时难以完全生物降解，不少印染废水的可生化性指标B/C值均低于0.2。因此采用单一的物化或生化处理工艺难以保证出水达标。目前常用工艺为物化-生化-物化工艺，尽管如此也需要严格认真地操作才能确保达标。
目前国内关于印染废水的略有规模的工程实例中，所涉及的工艺技术主要包括物化、生化、光催化、微电解、微波催化、高级氧化等，几乎涉及了废水深度处理的每个技术领域。而这些技术基本是在达标排放的基础上进一步降低有机污染物的浓度，但仍不能实现零排放。
膜法主要包括超滤、纳滤和反渗透，是作为保证水质稳定达标的重要手段。然而，膜法尤其是反渗透法作为水回用的常用技术，能够保证处理后的淡水达到印染企业回用水标准，但仍存在着完全回用处理上的几个难点：其一是反渗透膜的堵塞与更换；其二是反渗透处理出水包括淡水和浓水，淡水可直接作为工艺用水回用于生产，浓水硬度通常能达到100-350mg/L，COD在100mg/L以上，盐含量高达10000mg/L以上，若直接将浓水回流到调节池，长期积累，必然会导致废水处理系统，尤其是生物处理系统的崩溃。若直接外排，浓水仍含有较多的有机污染物，因此若直接外排必定造成一定的环境污染，同时浓水含有较高的盐度，这部分盐度将随废水外排而流失，既污染环境又浪费资源。
发明内容
为解决现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种实现印染废水零排放的处理方法，解决了现有印染工艺耗水量大、盐消耗高及废水有机污染物污染的问题。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种实现印染废水零排放的处理方法，包括如下步骤：
（1）常规处理：对印染废水原液进行物化和生化处理；
（2）深度处理：将常规处理的出水进行臭氧氧化、曝气生物滤池、活性炭吸附、氯消毒、砂滤、超滤和保安过滤中的一项以上的处理；
（3）膜处理：将深度处理的出水送入纳滤或反渗透的膜处理系统进行膜处理，得到淡水和浓水；浓水进入下一处理工序；
（4）浓水处理：将膜处理得到的浓水进行Fenton氧化耦合石灰苏打法处理，处理后的浓水根据染色需要加盐后回用于染色工序。
本发明处理方法中所述的常规处理、深度处理和膜处理均为现有技术常用的处理方法。生化处理包括厌氧处理和好氧处理等。经膜处理得到淡水和浓水，淡水为低COD低硬度脱离子水，作为工艺水直接回用；浓水为高盐度高硬度的含一定有机污染物的废水，经Fenton氧化耦合石灰苏打法处理后，水中COD、色度与硬度的脱除率都高达80%以上，处理后为低COD低硬度高盐度出水，能达到染色工艺标准，同时盐度仍有所保留，按染色的工艺要求，直接补加盐后回用于染色工序。
优选的，步骤（4）中所述的Fenton氧化耦合石灰苏打法处理的具体步骤如下：
a．先将硫酸亚铁和双氧水加入浓水中，进行Fenton氧化反应，反应过程中将浓水pH值调节为3-4，H2O2/Fe2+摩尔比为0.5-3，Fe2+投加量为0.3-3g/L，氧化时间为45-120min；
b．按1500-6500mg/L的投加量将氢氧化钙加入经Fenton氧化反应后的浓水中，然后再按2500-7500mg/L的投加量将碳酸钠加入到浓水中。
优选的，所述H2O2/Fe2+摩尔比为1-2。
优选的，所述Fe2+投加量为0.8-2g/L。
优选的，所述氢氧化钙投加量为2000-6000mg/L。
优选的，所述碳酸钠投加量为3000-7000mg/L。
优选的，步骤（3）的膜处理中，进行膜处理前印染废水COD小于120mg/L，色度为20-60倍；经过膜处理后得到的淡水COD为5-10mg/L，色度小于2倍，硬度以碳酸钙计为5-20mg/L；所得淡水直接回用于染色工序、锅炉补加水、一般洗涤或循环冷却水。
优选的，经步骤（4）处理后的浓水COD小于25mg/L，色度在10倍以内，硬度以碳酸钙计为5-20mg/L。
优选的，步骤（4）中所述的盐包括硫酸钠或氯化钠，其投加量为10-70g/L。
优选的，步骤（4）中所述的染色工序中使用的染料为活性染料、酸性染料、硫化染料、分散染料或直接染料。
本发明与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
（1）本发明处理方法过程中耗能较少，仅需消耗部分电能，无二次污染，保护生态环境；
（2）本发明处理方法在反渗透或纳滤膜前进行了预处理与深度处理，降低了进入膜系统水的COD值，能保证膜的使用寿命，确保膜法进水水质；
（3）本发明处理方法操作简单、污染物去除效率高，能节约大量水资源，减少了在染色过程中盐的使用量；
（4）本发明处理方法使得浓水也能回用于印染生产，并且通过Fenton氧化耦合石灰苏打法处理后浓水硬度和COD均在回用标准以内，但是仍然含有较高盐度。在染色工序中需要盐水，因此本发明处理方法中浓水的回用还能减少盐的投加量，实现了盐水的回用，节约生产成本。将处理后的废水完全回用，实现了印染生产企业的零排放。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
对某印染厂的印染废水进行如下处理：
（1）常规处理：对印染废水原液进行物化、厌氧和好氧处理；
（2）深度处理：将常规处理的出水进行臭氧-曝气生物滤池、砂滤、超滤和保安过滤；
（3）膜处理：将深度处理的出水进行反渗透处理，得到淡水和浓水；淡水直接回用于颜料溶解、锅炉补加水、一般洗涤或循环冷却水，浓水进入下一处理工序；
（4）浓水处理：取浓水加入氧化池，然后采用双氧水为氧化剂，硫酸亚铁为催化剂对浓水进行Fenton氧化处理，随后投加氢氧化钙和碳酸钠进行石灰苏打法沉淀脱除硬度，具体操作如下：
a．先将硫酸亚铁和双氧水加入浓水中，进行Fenton氧化反应，H2O2/Fe2+摩尔比为1.5，Fe2+投加量为0.75g/L，氧化时间为60min，补加适量的盐酸控制Fenton氧化时的pH值为3-4；
b．按2500mg/L的投加量将氢氧化钙加入经Fenton氧化反应后的浓水中，溶液的pH值大于10，然后再按4000mg/L的投加量将碳酸钠加入到浓水中；
（5）染色：向步骤（4）处理后的浓水中补加32.8mg/L硫酸钠，使浓水回用于染色工序。
上述处理中，经反渗透处理的淡水水质与浓水经Fenton氧化耦合石灰苏打法沉淀处理前后的水质如表1所示：
表1反渗透（RO）处理前后及浓水经Fenton氧化耦合石灰苏打法沉淀处理前后的水质
Figure BDA00003502512800051
本实施例中经处理后的淡水及经Fenton石灰苏打法处理后的浓水完全回用于染色。
染色布料选用32S棉＋40D氨纶180㎝×160g/m2，染料选择活性染料SRB型染料进行染色，染料选择活性黄SRB o.w.f和活性红SRB o.w.f，盐水所需硫酸钠浓度为60g/L。染色温度为60℃，染色时间为90min，浴比为1:10。色差低于1则认为能用于染色。
本实施例淡水与经Fenton氧化耦合石灰苏打沉淀处理的浓水与生产用水染色情况比较如表2所示。
表2实施例1中淡水与经Fenton氧化耦合石灰苏打法处理后的浓水回用于染色情况
淡水 处理后浓水
色差（与自来水染色对比） <0.3 <0.4
硫酸钠补加量（g/L） 60 32.8
实施例2
对某印染厂的印染废水进行如下处理：
（1）常规处理：对印染废水原液进行物化、厌氧和好氧处理；
（2）深度处理：将常规处理的出水进行臭氧-曝气生物滤池、砂滤、保安过滤；
（3）膜处理：将深度处理的出水进行反渗透处理，得到淡水和浓水；淡水直接回用于颜料溶解、锅炉补加水、一般洗涤或循环冷却水，浓水进入下一处理工序；
（4）浓水处理：取浓水加入氧化池，然后采用双氧水为氧化剂，硫酸亚铁为催化剂对浓水进行Fenton氧化处理，随后投加氢氧化钙和碳酸钠进行石灰苏打法沉淀脱除硬度，具体操作如下：
a．先将硫酸亚铁和双氧水加入浓水中，进行Fenton氧化反应，H2O2/Fe2+摩尔比为0.5，Fe2+投加量为0.3g/L，氧化时间为45min，补加适量的盐酸控制Fenton氧化时的pH值为3-4；
b．按1500mg/L的投加量将氢氧化钙加入经Fenton氧化反应后的浓水中，溶液的pH值大于10，然后再按2500mg/L的投加量将碳酸钠加入到浓水中；
（5）染色：向步骤（4）处理后的浓水中补加12.3mg/L氯化钠，使浓水回用于染色工序。
上述处理中，经反渗透处理的淡水水质与浓水经Fenton氧化耦合石灰苏打法沉淀处理前后的水质如表3所示：
表3反渗透（RO）处理前后及浓水经Fenton氧化耦合石灰苏打法沉淀处理前后的水质
Figure BDA00003502512800071
本实施例中经处理后的淡水及经Fenton石灰苏打法处理后的浓水完全回用于染色。
染色布料选用100D涤纶+40S棉180㎝×150g/m2，染料选择分散染料进行染色，染料选择分散黄（hfw-6g）o.w.f与分散上青o.w.f，盐水所需硫酸钠浓度为40g/L。染色温度为130℃，染色时间为30min，浴比为1:10。色差低于1则认为能用于染色。
本实施例淡水与经Fenton氧化耦合石灰苏打沉淀处理的浓水与生产用水染色情况比较如表4所示。
表4实施例2中淡水与经Fenton氧化耦合石灰苏打法处理后的浓水回用于染色情况
淡水 处理后浓水
色差（与自来水染色对比） <0.4 <0.6
硫酸钠补加量（g/L） 40 12.3
实施例3
对某印染厂的印染废水进行如下处理：
（1）常规处理：对印染废水原液进行物化、厌氧和好氧处理；
（2）深度处理：将常规处理的出水进行氯消毒、砂滤、保安过滤；
（3）膜处理：将深度处理的出水进行反渗透处理，得到淡水和浓水；淡水直接回用于颜料溶解、锅炉补加水、一般洗涤或循环冷却水，浓水进入下一处理工序；
（4）浓水处理：取浓水加入氧化池，然后采用双氧水为氧化剂，硫酸亚铁为催化剂对浓水进行Fenton氧化处理，随后投加氢氧化钙和碳酸钠进行石灰苏打法沉淀脱除硬度，具体操作如下：
a．先将硫酸亚铁和双氧水加入浓水中，进行Fenton氧化反应，H2O2/Fe2+摩尔比为3，Fe2+投加量为3g/L，氧化时间为120min，补加适量的盐酸控制Fenton氧化时的pH值为3-4；
b．按6500mg/L的投加量将氢氧化钙加入经Fenton氧化反应后的浓水中，溶液的pH值大于10，然后再按7500mg/L的投加量将碳酸钠加入到浓水中；
（5）染色：向步骤（4）处理后的浓水中补加12.3mg/L硫酸钠，使浓水回用于染色工序。
上述处理中，经反渗透处理的淡水水质与浓水经Fenton氧化耦合石灰苏打法沉淀处理前后的水质如表3所示：
表5反渗透（RO）处理前后及浓水经Fenton氧化耦合石灰苏打法沉淀处理前后的水质
Figure BDA00003502512800081
本实施例中经处理后的淡水及经Fenton石灰苏打法处理后的浓水完全回用于染色。
染色布料选用100D涤纶+40S棉180㎝×150g/m2，染料选择分散染料与活性染料混染，染料选择Dianix红玉o.w.f与Procion红XL o.w.f，盐水所需硫酸钠浓度为60g/L。染色温度为60℃，染色时间为30min，浴比为1:10。色差低于1则认为能用于染色。
本实施例淡水与经Fenton氧化耦合石灰苏打沉淀处理的浓水与生产用水染色情况比较如表6所示。
表6实施例3中淡水与经Fenton氧化耦合石灰苏打法处理后的浓水回用于染色情况
淡水 处理后浓水
色差（与自来水染色对比） <0.3 <0.7
硫酸钠补加量（g/L） 60 21.1
从上述实施例可以看到，经本发明的印染废水处理方法处理后，能将处理后的废水完全回用，实现了印染生产企业的零排放，节约生产成本；无二次污染，保护生态环境，实现了印染废水资源化。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实现印染废水零排放的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）常规处理：对印染废水原液进行物化和生化处理；
（2）深度处理：将常规处理的出水进行臭氧氧化、曝气生物滤池、活性炭吸附、氯消毒、砂滤、超滤和保安过滤中的一项以上的处理；
（3）膜处理：将深度处理的出水送入纳滤或反渗透的膜处理系统进行膜处理，得到淡水和浓水；浓水进入下一处理工序；
（4）浓水处理：将膜处理得到的浓水进行Fenton氧化耦合石灰苏打法处理，处理后的浓水根据染色需要加盐后回用于染色工序。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的Fenton氧化耦合石灰苏打法处理的具体步骤如下：
a．先将硫酸亚铁和双氧水加入浓水中，进行Fenton氧化反应，反应过程中将浓水pH值调节为3-4，H2O2/Fe2+摩尔比为0.5-3，Fe2+投加量为0.3-3g/L，氧化时间为45-120min；
b．按1500-6500mg/L的投加量将氢氧化钙加入经Fenton氧化反应后的浓水中，然后再按2500-7500mg/L的投加量将碳酸钠加入到浓水中。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述H2O2/Fe2+摩尔比为1-2。
4.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述Fe2+投加量为0.8-2g/L。
5.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述氢氧化钙投加量为2000-6000mg/L。
6.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述碳酸钠投加量为3000-7000mg/L。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤（3）的膜处理中，进行膜处理前印染废水COD小于120mg/L，色度为20-60倍；经过膜处理后得到的淡水COD为5-10mg/L，色度小于2倍，硬度以碳酸钙计为5-20mg/L；所得淡水直接回用于染色工序、锅炉补加水、一般洗涤或循环冷却水。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，经步骤（4）处理后的浓水COD小于25mg/L，色度在10倍以内，硬度以碳酸钙计为5-20mg/L。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的盐包括硫酸钠或氯化钠，其投加量为10-70g/L。
10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的染色工序中使用的染料为活性染料、酸性染料、硫化染料、分散染料或直接染料。
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