CN105060636B - 一种分质处理印染废水中水回用系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分质处理印染废水中水回用系统及工艺，工艺包括：(1)印染废水经调节后由点对点布水器均匀分布于贫氧池中，贫氧池出水送入泥膜耦合富氧池中，处理后出水送入沉淀池进行沉淀，沉淀池出水送入曝气生物滤池中，处理后出水送入中间水池中；(2)中间水池中的水一部分经河水净化器和钠离子交换处理后回用于印染车间的冲洗、洗色工序；一部分依次经砂滤过滤、超滤膜过滤和反渗透膜过滤后回用于印染车间的染色工序。本发明将印染工序分成高品质用水工序和低品质用水工序，不同用水工序采用不同中水处理技术，这样既能充分发挥中水回用技术特点，又能节约能耗，提高中水回用率。

Description

一种分质处理印染废水中水回用系统及工艺

技术领域

本发明涉及材料与环境工程技术领域，尤其涉及一种分质处理印染废水中水回用系统及工艺。

背景技术

20世纪90年代以来，纺织印染工业发展迅猛，纺织印染行业是我国具有优势的传统支柱行业之一，印染企业又是用水大户和污水排放大户，我国纺织废水排放量占行业的第六位，而印染废水占其中80％回用率仅7％，为全国各行业最低，提高回用率是节约水资源的重要措施。印染行业的用水和排水问题日益突出，印染废水的中水回用能一定程度上缓解印染行业的用水问题。同时为了改善印染行业的污染问题，国家也相继出台了印染纺织行业的废水标准，例如2013年实施的《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012、《麻纺工业水污染物排放标准》GB28938-2012、《毛纺工业水污染物排放标准》GB28937-2012、《缫丝工业水污染物排放标准》GB28936-2012，通过以上这些标准的实施，也能一定程度上改善印染行业的排水污染问题。

因此印染企业要达到国家节能减排的目的主要应从两个方面进行实施，首先从生产上实行清洁生产，节约用水，降低单位产品用水量；其次需加强污水处理技术，改善出水水质，并尽量利用中水回用于生产上，达到减排目的。例如，授权公告号为CN 202226734U的中国实用新型专利申请公开了一种印染废水中水回用装置，包括污水蓄水池、反应池、搅拌池、污水沉降池、分水阀、过滤池、回用水蓄水池，特点是所述污水蓄水池、反应池、搅拌池、污水沉降池、过滤池和回用水蓄水池之间通过连接管路连接，所述分水阀设置于污水沉降池与过滤池的中间管路上，所述过滤池由三层过滤材料组成。

我国目前的印染废水处理技术主要以生物法为主，辅以物理、化学处理，大致概括一下常用的主要有以下几种：

①印染废水→生化处理→混凝→气浮→砂滤→活性炭吸附→出水回用，该技术主要是生化+物化的工艺，能较好的去除废水中的胶体物质，但对色度和硬度等染色上比较敏感的污染物质难达理想效果，基本该回用技术出水用于冲洗等生产工序中。

②印染废水→生化处理→生物陶粒→臭氧脱色→双层滤料过滤→阳离子交换树脂软化→出水回用，该技术是比较典型的组合工艺，能较好的去除印染废水中的色度、硬度等敏感物质，出水水质较好，可回用于染色等较高要求的生产工艺上。

③印染废水→生化处理→电化学处理→化学絮凝→离子交换→出水回用，该技术深度处理技术采用电化学方法进行氧化后去除相关污染物，能较好去除污水中难降解物质，出水能回用于生产中的任何工序。但深度处理过程中需调节pH，酸碱药剂使用量大，安全性差、污泥产量大、操作管理难等都是较突出的缺点。

综合以上几种组合工艺，出水回用未分品质进行回用，都存在高品质中水回用于低品质生产工序上，存在水处理过度，浪费处理资源。

发明内容

本发明提供一种分质处理印染废水中水回用系统及工艺，解决了印染废水中水分品质进行回用的技术问题。

一种分质处理印染废水中水回用系统，包括依次连接的调节池、生化系统和中间水池，所述中间水池的出水分两路，一路通过管路依次连接河水净化器和第一回用水池，所述河水净化器配有钠离子交换装置；另一路通过管路依次连接砂滤过滤罐、超滤膜装置、反渗透膜装置和第二回用水池。

本发明主要有两种回用处理系统。一种是高品质回用水处理系统，将生化处理+砂滤+双膜处理后的高品质出水应用于印染车间的染色工序上，真正达到高品质高回收应用；一种是低品质回用水处理系统，将生化处理+综合净水器+钠离子交换处理后的低品质出水应用于印染车间的冲洗、洗色工序上，达到低品质水也能回用的目的。

本发明将高品质回用水处理系统和低品质回用水处理系统有效的耦合在一个系统中，根据车间的水质水量需求调节中间水池的两部分水量。

本发明系统可用于各类印染企业的污水处理上，既能应用于现有的提标改造项目，又能用于新建项目，使企业减少废水的排放量的同时还能节约用水，可同时提高企业的环保效益和经济效益。

本发明将印染工序分成高品质用水工序和低品质用水工序，不同用水工序采用不同中水处理技术，这样既能充分发挥中水回用技术特点，又能节约能耗，提高中水回用率。

优选地，所述生化系统包括依次连接的贫氧池、泥膜耦合富氧池、沉淀池和曝气生物滤池，所述贫氧池与调节池连接，曝气生物滤池与中间水池连接，泥膜耦合富氧池和曝气生物滤池内设有充氧装置。

进一步优选地，所述贫氧池上方设有点对点布水器，该点对点布水器通过带进水泵的管路连接至调节池。贫氧池的进水方式采用点对点布水，更有利于水解酸化反应。

优选地，所述点对点布水器包括：与调节池连接且底部设有若干出水口的布水水箱；设置在贫氧池池底的若干布水点；以及若干连接对应出水口与布水点的布水软管。

所述泥膜耦合富氧池内是活性污泥和生物膜共存的一种生化系统，内部部分填充生物填料。优选地，所述泥膜耦合富氧池内包括生物填料、活性污泥和生物膜，活性污泥和生物膜的体积比例为1:1。

优选地，连接砂滤过滤罐与超滤膜装置的管路及连接超滤膜装置和反渗透膜装置的管路上均设有高压泵。

优选地，所述河水净化器上还设有河水进水管。河水净化器同时接纳中间水池出水和河水进水管来水。

根据前处理情况，优选地，所述中间水池还配有加药装置。进一步地，所述加药装置为二氧化氯加药装置和臭氧加药装置。二氧化氯加药装置可进一步降低COD和色度，臭氧加药装置可进一步氧化COD、色度和苯胺。

本发明还提供一种分质处理印染废水中水回用工艺，优选采用本发明系统进行，包括如下步骤：

(1)印染废水经调节后由点对点布水器均匀分布于贫氧池中，贫氧池出水送入泥膜耦合富氧池中，泥膜耦合富氧池处理后出水送入沉淀池进行沉淀，沉淀池出水送入曝气生物滤池中，曝气生物滤池处理后出水送入中间水池中；

(2)中间水池中的水一部分经河水净化器和钠离子交换处理后回用于印染车间的冲洗、洗色工序；一部分依次经砂滤过滤、超滤膜过滤和反渗透膜过滤后回用于印染车间的染色工序。

优选地，所述泥膜耦合富氧池内的氧容量为2～4mg/L。

曝气生物滤池内的溶氧量为1～2mg/L。

优选地，废水在贫氧池和富氧池内的水力停留时间分别为10～14h和22～26h。根据废水特征调节停留时间，难处理废水可加长停留时间。

本发明工艺，根据车间回用水质要求进行针对性处理，达到低品质水低用，高品质水高用。中间水池出水COD小于100mg/L；砂滤+双膜处理系统中水回用率达50％以上；总中水回用率(包括低品质水+高品质水)可达70％以上。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

(1)系统中的高品质出水水质各项水质指标均优于自来水，可用于印染工序中较敏感的生产工序，例如浅色染色工序。

(2)系统中的低品质出水水质的硬度等敏感指标能达到《纺织染整工业废水治理工程技术规范》中规定的回用水标准。

(3)根据不同用水工序采用不同中水处理技术，既能充分发挥中水回用技术特点，又能节约能耗，提高中水回用率。

(4)两种品质出水的总中水回用率可达70％。

(5)生化+生物滤池+臭氧预处理出水水质COD可控制在100mg/L以下，深度处理膜浓液出水不用再进行二次处理即可达到国家排放标准要求，直接纳管排放。

(6)本生化工艺中的贫氧池的进水方式采用点对点布水装置，能更好的解决贫氧池的布水问题，更均匀进水，提高水解酸化效果。

(7)本生化工艺中的泥膜耦合富氧池中采用活性污泥菌群和生物膜菌群两种菌群共存状态，利用各自菌群优势，达到最佳富氧菌群最佳处理效果。

(8)本系统既能用于新建印染企业的配套污水处理工程，又能根据现有印染企业配套污水站的实际情况进行整改后实施，应用范围广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中所示附图标记如下：

1-低质进水管 2-调节池 3-进水泵

4-布水器 5-贫氧池 6-泥膜耦合富氧池

7-充氧装置 8-充氧设备 9-沉淀池

10-曝气生物滤池 11-中间水池 12-出水泵

13-河水净化器 14-河水进水管 15-钠离子交换装置

16-砂滤过滤罐 17-第一高压泵 18-超滤膜装置

19-第二高压泵 20-反渗透膜装置 21-膜浓液出水管

22-回用水池 23-第一回用水泵 24-第二回用水泵

具体实施方式

如图1所示，一种分质处理印染废水中水回用系统，包括调节池2、生化系统、中间水池11、低品质回用系统、高品质回用系统和回用水池22，回用水池22内分隔为高品质水回用格(第二回用水池)和低品质水回用格(第一回用水池)。

调节池2带有低质进水管1、生化系统包括依次连接的贫氧池5、泥膜耦合富氧池6、曝气生物滤池9和沉淀池10，泥膜耦合富氧池6和曝气生物滤池9内设置充氧装置7，充氧装置外接充氧设备8；泥膜耦合富氧池6内部分填充生物填料，还含有比例为1:1的活性污泥和生物膜。

贫氧池5上方设置点对点布水器4，点对点布水器包括布水水箱、布水软管和布水点，布水水箱通过带进水泵3的管路连接至调节池2，布水水箱底部均匀分布出水口，布水点均匀分布于贫氧池池底，布水点与出水口之间通过布水软管对应连接。

沉淀池10出水连接中间水池11，中间水池11上方配有加药装置，包括二氧化氯加药装置和臭氧加药装置。中间水池出水通过出水泵12后分两路，一路进入低品质回用系统，一路进入高品质回用系统。

低品质回用系统包括河水净化器13，河水净化器13还带有河水进水管14，河水净化器同时接纳中间水池来水和河水来水，河水净化装置还配有钠离子交换装置15，钠离子交换装置出水连接至回用水池22中的低品质水回用格。

高品质回用系统包括依次由管路连接的砂滤过滤罐16、超滤膜装置18和反渗透膜装置20，连接砂滤过滤罐16和超滤膜装置18的管路上设有第一高压泵17，连接超滤膜装置18和反渗透膜装置20的管路上设有第二高压泵19，反渗透膜装置20带有膜浓液出管21，清液出管连接至回用水池22的高品质水回用格。

回用水池22内高品质水回用格中的水由第一回用水泵23回用至印染车间的染色工序，低品质水回用格中的水由第二回用水泵24回用至印染工艺的冲洗、洗色工序。

本发明的工艺流程如下：

(1)印染低污染废水通过低质进水管进入调节池，均质均量后用进水泵泵入布水器，本工艺采用的布水器是点对点布水器，能较好的均布废水进入贫氧池，废水在贫氧池中通过贫氧菌的水解酸化后，提高废水的B/C比，同时也大大降低废水的色度污染物。

(2)废水经过贫氧池后进入泥膜耦合富氧池，泥膜耦合富氧池利用充氧设备和充氧装置提供泥膜耦合富氧池所需的溶解氧，其中溶解氧保持在2～4mg/L，保证泥膜耦合富氧池中的富氧菌群的生存条件。其中泥膜耦合富氧池中存在两种菌种，一种是活性污泥菌群，一种是生物膜菌群，利用两种菌群的各自优势，达到富氧池的最佳处理效果。

(3)废水通过泥膜耦合富氧池后进入沉淀池，进行固液分离后，部分剩余污泥可回流至贫氧池，达到脱氮除磷的效果，部分剩余污泥可排至污泥处理中心进行后续处置。

(4)沉淀池上清液进入曝气生物滤池，利用滤料和生物菌种的协同作用进一步降低废水污染物，废水经过曝气生物滤池后今日中间水池，中间水池根据来水情况增加备用加药系统，二氧化氯加药系统可进一步降低COD和色度，臭氧加药系统可进一步氧化COD、色度和苯胺。

(5)废水经过中间水池均质均量后分成两股废水，废水比例基本按照1:1分配，可根据车间用水情况进行调节该分配比例。其中一股废水用于低品质用水车间的废水和河水混合后进过综合净水器+钠离子交换简单处理后直接回用于低品质用水车间，此股中水回用率可达95％以上，回用生产工序例如深色染色用水或冲洗设备、洗缸等生产工序。另外一股用于高品质用水车间的废水，先经过砂滤罐去除大部分悬浮物后泵入超滤膜装置，过滤掉高分子污染物，废水经过超滤膜装置后高压泵入反渗透膜装置，反渗透过滤掉大部门污染因子，出水可直接回用于高品质用水车间，此股中水回用率可达50％以上，回用生产工序例如浅色染色用水等生产工序。

实施例1

将该工艺应用于某印染企业污水处理站，污水处理设计量为2200t/d，其中1100t/d作为高品质用水中水回用处理，剩余1100t/d作为低品质用水中水回用处理，污水站进水水质及回用水质指标详见表1。

表1 污水站进水水质和回用水水质指标单位：mg/L

处理后高品质回用水量为605t/d，回用率约为55％，出水水质优于自来水，主要回用于浅色染色工序；处理后低品质回用水量为1050t/d，回用率约为95％，出水水质硬度等敏感因子达到生产要求，主要用于深色染色工序和洗缸、冲洗设施、冲洗车间等工序。污水站总的中水回用水量为1655t/d，总回用率为75％，减排明显，经济效益明显，真正达到企业环保效益和经济效益双赢效果。

Claims (8)

1.一种分质处理印染废水中水回用系统，包括依次连接的调节池、生化系统和中间水池，其特征在于，所述中间水池的出水分两路，一路通过管路依次连接河水净化器和第一回用水池，所述河水净化器配有钠离子交换装置；另一路通过管路依次连接砂滤过滤罐、超滤膜装置、反渗透膜装置和第二回用水池；

所述生化系统包括依次连接的贫氧池、泥膜耦合富氧池、沉淀池和曝气生物滤池，所述贫氧池与调节池连接，曝气生物滤池与中间水池连接，泥膜耦合富氧池和曝气生物滤池内设有充氧装置；

所述贫氧池上方设有点对点布水器，该点对点布水器通过带进水泵的管路连接至调节池。

2.根据权利要求1所述分质处理印染废水中水回用系统，其特征在于，所述泥膜耦合富氧池内包括生物填料、活性污泥和生物膜，活性污泥和生物膜的体积比例为1:1。

3.根据权利要求1所述分质处理印染废水中水回用系统，其特征在于，连接砂滤过滤罐与超滤膜装置的管路及连接超滤膜装置和反渗透膜装置的管路上均设有高压泵。

4.根据权利要求1所述分质处理印染废水中水回用系统，其特征在于，所述河水净化器上还设有河水进水管。

5.根据权利要求1所述分质处理印染废水中水回用系统，其特征在于，所述中间水池还配有加药装置。

6.一种分质处理印染废水中水回用工艺，其特征在于，包括如下步骤：

(1)印染废水经调节后由点对点布水器均匀分布于贫氧池中，贫氧池出水送入泥膜耦合富氧池中，泥膜耦合富氧池处理后出水送入沉淀池进行沉淀，沉淀池出水送入曝气生物滤池中，曝气生物滤池处理后出水送入中间水池中；

(2)中间水池中的水一部分经河水净化器和钠离子交换处理后回用于印染车间的冲洗、洗色工序；一部分依次经砂滤过滤、超滤膜过滤和反渗透膜过滤后回用于印染车间的染色工序。

7.根据权利要求6所述分质处理印染废水中水回用工艺，其特征在于，所述泥膜耦合富氧池内的氧容量为2～4mg/L。

8.根据权利要求6所述分质处理印染废水中水回用工艺，其特征在于，废水在贫氧池和富氧池内的水力停留时间分别为10～14h和22～26h。