CN103880240A - 一种以电导率为指标的印染废水清浊分质收集方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种以电导率为指标的印染废水分质收集方法，涉及印染废水分质收集与分类处理。本发明针对印染废水集中排放造成污染严重，加重处理负荷的问题，将之分为“轻废水”和“重废水”，通过两套管路分别收集。具体做法为：在排放管口安装在线电导率仪，并同电磁阀联用，通过设定电导率大小，控制电磁阀的启闭，从而实现印染废水自动分质收集。通过车间调研及工艺排水监测，确定分质标准：废水电导率≥3000us/cm时划为“重废水”；电导率＜3000us/cm的划为“轻废水”。该方法收集的废水能有效降低后续处理工艺负荷，减缓双膜法深度处理的污染速率，满足“重废水”稳定达标排放和“轻废水”再生利用要求，安装方便、操作简单，分质效率高，分质准确度98%。

Description

一种以电导率为指标的印染废水清浊分质收集方法

技术领域

本发明属于废水处理收集方法，特别是涉及一种以电导率为指标的印染废水清浊分质收集方法。 

背景技术

印染废水一直以排放量大、处理难度高而成为废水治理工艺研究的重点和难点。据调查，就太湖流域就有近3000家纺织印染企业，年排放印染废水3.5亿吨，印染企业废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位，是我国重点污染行业之一。 

众所周知，印染过程中使用了大量的染料与助剂，造成印染废水成分复杂、难降解有机物含量高，属于难降解有机废水，具有碱性强、色度大、生化性差等特点。按照具体生产工艺流程，印染废水可分为前处理水(退煮漂废水)、染色水和后处理水，这三类水所含污染成分不同，具体水质指标也不同，如果各部分废水混合后再处理，很难找到一种合适的解决工艺有效、稳定处理该类水，并且存在浪费资源之嫌。 

印染废水分质收集是根据印染废水成分组成和性质的不同，把性质差异较大的几类废水分别用不同的管路加以收集处理的一种方法。而纤维的筒子染色是个间歇式的过程:保持纱线在筒子染色机中，其前处理液、染液和后处理液逐步更替，每更替一次就将上一工序产生的废水排出，直至完成整个纱线染色工艺流程。因此该类染色废水分质收集从操作层面上，比较容易控制，且操作简便有效。 

全棉纱线筒子染色的前处理、染色和后处理工序均会产生一定量的废水，总体来说，全棉纱线筒子染色废水具有污染物含量高、pH值偏碱性、色度大等特点。全棉纱线筒子染色各工艺阶段产生的废水特征各异，在前处理阶段，废水中含有高浓度、难降解的有机物；在染色阶段，废水中含有大量的染料和助剂，色度、电导率、COD和pH值均较高；后处理阶段中以酸洗、皂洗及上油排水中污染物含量为高，其余工序排放的废水相对清洁。针对全棉纱线筒子染色不同工序排放废水中污染物的特征，可对各工序废水实施清、污分质收集，分别治理，这一点对于棉纱染色废水的后续达标排放及再生利用至关重要。 

滕宗礼对某炼油企业的污水分质处理，高浓度污水采用催化氧化-生物滤池(BAF)工艺处理后达标排放，低浓度污水经适度处理达标后回用于循环冷却水系统作为补充水。污水回用率近75％，减少了外排污水量，实现了炼油企业节水减排的目标。杨俊等对蜡染企业排放的废水进行分质处理，对退蜡废水进行在线处理回用并回收了松香，对印花后水洗废水进行在线处理回用并回收了热能.从而减轻了终端废水处理设施的压力，实现了终端废水的达标 排放及深度处理后的部分回用的工程实践。陈平对某纺织印染企业生产废水分为高、低浓度两部分，先将其分质处理，混合后采用水解酸化一接触氧化一混凝沉淀工艺处理。实践表明，出水水质达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287—92)二级排放标准。钟丽琼等对电镀企业的废水进行分流、分质治理，对低浓度碱系废水，经调节pH后直接进入回用处理系统；对含有较高浓度的重金属废水如含铬废水、酸碱废水先经破铬后再混凝沉淀，出水进入回用水处理系统处理，节省了运行成本、提高了回用率。 

以上废水分质实例的分质方法仅仅局限在生产工艺的界定上，事先人为界定每道工序排水等级，或者事先人为观察判断，然后进行分质操作。这些方式都没有根据具体排水水质做出相应实时响应，并且分质操作繁琐，加重操作工人工作强度的同时，分质准确度及效率还不高，分质方法死板、不灵活。 

目前印染废水分质收集及处理工程实践还不多，分质收集判断指标没有一个统一的标准，并且针对印染废水具体染色工艺、纤维种类、染色种类的不同的特点，其具体的排水水质也有很大的不同，这也给具体的分质判断带来一定的难度，传统的分质方法还局限在人为的观察判断上，不仅存在着人为判断误差，同时还影响着生产效率的实际问题。 

选择电导率作为分质判断标准，是因为印染废水中主要污染物质为印染环节所添加的染料及众多助剂，其中使用量比较大的为烧碱、元明粉和醋酸等，这些成分的多少不但影响着废水常规处理工艺效果的好坏，并且对加重深度处理膜系统污染速率也至关重要，同时也影响着再生水回用到印染环节能否保证染色质量方面。如果直接测定这些助剂含量，进而再做出分质判断，显然不切实际，且效率低下，不能应用到实际生产中。而电导率在一定程度上可以间接反映出这些污染成分的含量，并且监测起来方便、安装简便、操作简易、自动化程度高，便于大实际生产中大范围推广。 

本方法综合考虑废水分质收集及后续分流处理的工程实践，选用对于深度处理及中水回用到印染环节影响较大的电导率为判断指标，进行自动化启闭分质收集管路阀门，自动完成清浊废水的分质收集。实践表明这种方法不仅大大提高了生产效率，同时还提高了分质的质量和准确度，具有推广价值。 

发明内容

解决的技术问题：本发明克服了现有印染废水清浊分质中存在的分质效率低下，准确度不高，难以自动化控制的缺点。电导率大小，可以间接反映出排放废水中污染成分的多少以及盐分含量的多少，而这些指标是影响后续达标排放处理和深度处理再生利用的关键因素。采用以电导率为分质指标，在线电导率检测仪安装方便，准确度高，易于自动化控制，从而达到印染废水高效准确清浊分质的目的。 

技术方案： 

本发明包括以下步骤： 

1)前期生产车间染色工艺跟踪调研，包括染料、助剂使用情况；具体染色工艺流程；相关能源消耗情况。 

2)纱线筒染工艺各工序段排水水量、水质指标的跟踪监测。 

3)根据水质检测指标情况，合理确定分质指标电导率大小，保障清浊废水比例0.45～0.55。 

4)在分质收集控制柜中设定电导率标准，并以此值作为判断指标。安装在分质收集管路中的在线电导率仪数值通过D/A转换，把数字信号转换成电信号，传送至控制系统进行判断，然后控制系统将判断结果以电信号的形式通过继电器模块，进行电磁阀启闭的控制，如果排水电导率≥3000μs/cm，则重废水收集管路电磁阀打开，轻废水收集管路电磁阀呈关闭状态，排水进入重废水收集管道；反之，则重废水收集管路电磁阀关闭，轻废水收集管路电磁阀打开，排水进入轻废水收集管道，从而完成分质的自动操作。如果设备出现故障，则暂时打开超越阀，完成排水。 

5)开展分质试验，清浊废水进行试验室小试试验。轻废水处理工艺流程为调节池、接触氧化池、超滤、反渗透，最后出水回用到印染环节。重废水处理工艺流程为调节池、水解酸化池、接触氧化池、混凝沉淀池，最后出水达标排放。 

6)通过小试试验结果分析，从处理效果，回用水比例，能耗方面做出评估，最后确定出合理电导率指标为3000μs/cm。 

本发明有益效果： 

本发明创新性的将电导率指标应用到印染废水清浊分流中，解决了实际工程中分质不彻底，效率不高的问题。电导率指标能间接反映出印染废水中污染成分多少，可作为判断废水污染程度的指标，并且电导率指标在线监测装置安装简便、操作简单，易于自动控制，将其与电磁阀联用，可实现自动启闭阀门，达到自动进行印染废水的清浊分流，自动化程度高，可大大提高生产效率，准确度高达98％，并且较分质前有效降低了后续处理工艺负荷，分质水后进行分类处理，重污染废水达标排放，轻污染废水经深度处理后再生利用，环境和经济效益显著，具有推广价值。 

附图说明

图1为纱线筒子染色工艺流程图。 

图2为不同气水比对“轻废水”处理效果影响示意图(气水比对轻废水接触氧化池处理效果影响)。 

图3为不同水力停留时间对“轻废水”处理效果影响示意图(水力停留时间对轻废水接触氧化池处理 效果影响)。 

图4为“重废水”处理系统对CODcr去除效果示意图。 

图5为“重废水”处理系统对氨氮去除效果示意图。 

图6为“重废水”处理系统对色度去除效果示意图。 

具体实施方式

实施例： 

步骤一：染色车间染料、助剂使用情况及生产工艺调研。 

下表为相应染色工艺流程和染料、助剂使用情况调研成果： 

表1纱线筒子染色染料、助剂使用情况 

步骤二： 

染色车间各染色工序段排放废水水质跟踪监测，由于染深浅色纱线，具体的操作流程不尽相同，现分为米色(浅色)和深青色(深色)，对具体水质进行分析。 

表2：全棉纱线染米色(浅色系)排水水质检测结果 

表3：全棉纱线染深青色(深色系)排水水质检测结果 

步骤三： 

根据水质检测指标情况，结合清水使用量及废水排放量计算，为保障清浊废水比例0.45～0.55，确定分质指标电导率大小为3000μs/cm。 

步骤四： 

根据设置的电导率分质指标，得到的分质废水进行试验室小试试验，其中轻废水处理工艺流程为调节池、接触氧化池、超滤、反渗透，最后出水回用到印染环节，其中调节池作用主要是调节系统进水pH值，使其在7.0-8.0间，接触氧化池内安装组合填料，气水比控制在10:1左右，水力停留时间10h左右；重废水处理工艺流程为调节池、水解酸化池、接触氧化池、混凝沉淀池，最后出水达标排放，调节池作用也主要是调节系统进水pH在7.0-8.0左右，水解酸化池接种污泥为同类型印染废水厌氧反应器颗粒污泥，接种污泥ρ(SS)＝50.33g/L，种泥为黑色，粒径以1～3mm为主，挥发性悬浮固体与悬浮固体的质量浓度之比为ρ(VSS)/ρ(SS)＝0.70左右。温度控制在35～40℃左右，水力停留时间为15-20h，反应器上升流速为1.2m/h。接触氧化池内安装悬浮型填料，气水比控制在15:1左右，水力停留时间10h左右。 

超滤、反渗透装置参数如下表4、5所示 

超滤设备为浸没式超滤，采用错流式过滤，设备外观尺寸：970×820×1100mm，膜组件为浸入式帘式中空纤维膜，材质为PVDF，超滤系统中共有三组中空纤维膜。具体膜参数资料见表4。 

表4超滤膜参数资料 

RO反渗透装置由原水水箱、进水泵、保安过滤器、高压泵、反渗透膜组件、产水水箱、浓水水箱、管路、配件及控制系统组成。设备主机技术参数见表5。 

表5反渗透主机技术参数表 

步骤五： 

经过进半年的试验运行，发现当电导率指标设定在3000μs/cm时，清浊分质收集及处理系统运行状态良好，清浊废水分别能够满足再生利用及达标排放要求，并且满足预先设定的清浊废水量的分配比例及近30％的回用率，此时对于整个分质收集系统处理最优状态。表6、 7为当分质指标电导率设定为3000μs/cm时，清浊处理系统各反应单元主要出水指标 

表6轻废水各反应单元主要出水指标 

表7重废水各反应单元主要出水指标 

步骤六： 

通过小试试验结果分析，结合处理效果，回用水比例，能耗方面考虑，经经济和环境效益评估，最后确定出合理电导率指标为3000μs/cm。 

Claims (1)

1.一种以电导率为指标的印染废水清浊分质收集方法，包括以下步骤：

1）前期生产车间染色工艺跟踪调研，包括染料、助剂使用情况；具体染色工艺流程；相关能源消耗情况；

2）纱线筒染工艺各工序段排水水量、水质指标的跟踪监测；

其特征在于还包括以下步骤：

3) 根据水质检测指标情况，确定分质指标电导率大小，保障清浊废水比例0.45~0.55；

4）在分质收集控制柜中设定电导率标准，并以此值作为判断指标；安装在分质收集管路中的在线电导率仪数值通过D/A转换，把数字信号转换成电信号，传送至控制系统进行判断，然后控制系统将判断结果以电信号的形式通过继电器模块，进行电磁阀启闭的控制，如果排水电导率≥3000 μs/cm，则重废水收集管路电磁阀打开，轻废水收集管路电磁阀呈关闭状态，排水进入重废水收集管道；反之，则重废水收集管路电磁阀关闭，轻废水收集管路电磁阀打开，排水进入轻废水收集管道，从而完成分质的自动操作；

5）开展分质试验，清浊废水进行试验室小试试验；轻废水处理工艺流程为调节池、接触氧化池、超滤、反渗透，最后出水回用到印染环节；重废水处理工艺流程为调节池、水解酸化池、接触氧化池、混凝沉淀池，最后出水达标排放；

6）通过小试试验结果分析，从处理效果，回用水比例，能耗方面做出评估，最后确定出合理电导率指标为3000μs/cm。

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