CN106865883A

CN106865883A - 印染废水零排放处理装置

Info

Publication number: CN106865883A
Application number: CN201611047700.1A
Authority: CN
Inventors: 余丽雅; 陈应进
Original assignee: Good Faith Engineering Co Ltd
Current assignee: Good Faith Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2016-11-25
Publication date: 2017-06-20

Abstract

本发明提供一种印染废水零排放处理装置，包括废水处理装置、回用装置、浓缩装置和结晶装置；废水处理装置用于将印染废水处理达到国家排放标准；废水处理装置的出水口与回用装置的进水口相连；回用装置包括依次连接的超滤、臭氧发生器、生物活性炭装置、紫外线杀菌装置、活性炭过滤器及苦咸水反渗透装置；苦咸水反渗透装置的浓缩水出口与浓缩装置的进水口连接；浓缩装置为依次连接的反渗透装置和纳滤装置；反渗透装置的浓缩水出水口与纳滤装置的进水口连接；纳滤装置的浓缩水出水口与结晶装置的进水口连接；结晶装置为蒸发装置，除去水得到固化物。该装置能从废水处理到回收、浓缩、结晶，最终实现印染废水的零排放处理。

Description

印染废水零排放处理装置

技术领域

本发明涉及印染废水处理领域，特别是涉及一种印染废水零排放处理装置。

背景技术

纺织印染行业作为工业废水排放大户，用水量巨大，约占纺织行业总用水量的80％以上。废水中污染物难降解，回用率较低，造成了水资源的严重浪费。

随着国家对于工业污染企业节能减排要求越来越严格，“水十条”，“十三五规划”等都对工业废水的排放总量和标准提出了更加严格的规定，要求专项整治包括印染行业在内的十大重点行业制定专项治理方案，实现清洁化生产。一些地区也相应根据当地情况制定了“零排放”的要求。对于印染行业，只有对废水进行进一步的回收利用，提高回收利用率，并且不断完善其处理工艺，最终达到零排放，才能符合日益严格的排放标准。

废水零排放，是指将工业废水经过处理，达到全部(99％以上)回收利用，水中的盐类和污染物经过浓缩结晶以固体形态排出或作为化工原料。通过实现印染废水的零排放，能够实现减排目标，废水资源化，无废水排放，同时减少用水量，降低运行成本，得到可用于工业用途的工业盐，解决了废水处理的难题。

蒸发技术作为实现零排放工艺的最终手段，由于其相变过程所需要的能量极大，成为制约零排放成本的关键。当前大部分工艺直接对处理废水进行蒸发，极大增加了零排放的运行成本。因此，通过工艺设计，降低其最终的蒸发处理量，是降低零排放废水处理成本的核心。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种印染废水零排放处理装置，能从废水处理到回收、浓缩、结晶，最终实现零排放的印染废水处理工艺。

为此，本发明的技术方案在于：

一种印染废水零排放处理装置，包括废水处理装置、回用装置、浓缩装置和结晶装置；

所述废水处理装置用于将所述印染废水处理达到国家排放标准GB4287-2012的要求；所述废水处理装置的出水口与所述回用装置的进水口相连；

所述回用装置包括依次连接的超滤、臭氧发生器、生物活性炭装置、紫外线杀菌装置、活性炭过滤器及苦咸水反渗透装置；所述苦咸水反渗透装置的浓缩水出口与所述浓缩装置的进水口连接；所述生物活性碳装置为表层附着有微生物层的活性炭装置；

所述浓缩装置为依次连接的反渗透装置和纳滤装置；所述反渗透装置的浓缩水出水口与所述纳滤装置的进水口连接；所述纳滤装置的浓缩水出水口与所述结晶装置的进水口连接；优选，所述反渗透装置、纳滤装置为一段，两段或者多段；

所述结晶装置为蒸发装置，除去水得到盐和固化物。部分盐作为化工原料回用，固化物外运处理。

进一步，所述废水处理装置包括依次连接的调节池、水解池、气浮池、生物接触氧化池和膜生物反应器；所述膜生物反应器分为两部分，与进水口连接的部分为缺氧处理部；与出水口连接的部分为好氧处理部。

具体来说：

所述印染废水经废水处理装置处理后的产水标准为：COD≤100mg/L，SS≤70mg/L，NH₄-N≤25mg/L。

所述反渗透装置产水出水的标准为：COD≤15mg/L，NH₄-N≤8mg/L，SS≤10mg/L。

以下分别对各个部件的结构进行描述：

废水处理装置：对印染废水原液进行生化处理，印染废水经调均水解，气浮，接触氧化以及膜生物反应器(MBR)工艺进行基本处理，产水基本达到国家排放标准。

其中，所述印染废水COD＝1200mg/L，SS＝1000mg/L，NH₄-N＝80mg/L，TDS＝1500mg/L。

经生化处理后，即经该废水处理装置处理后的产水：COD≤100mg/L，SS≤70mg/L，NH₄-N≤25mg/L。

所述调节池，主要作用为调节水质和水量，通过投加酸溶液，调节废水pH值至中性，以提高后续生化处理效率。

在所述水解池中进行水解工艺，用以对废水进行初步降解。废水通过水解池中微生物的水解酸化作用，使溶解性较小的有机物降解成溶解性有机物，使难以降解的大分子有机物分解成小分子的有机酸，部分染料分子被破坏，废水中的有机物得到初步降解，提高了废水的可生化性。

在所述气浮池中进行气浮工艺，通过投加微量的絮凝剂，将废水中的部分有机污染物解析为不溶性的悬浮物，经过高效气浮实现固液分离。形成的不溶性悬浮物经收集后形成淤泥外运。

在所述生物接触氧化池中进行接触氧化工艺，通过在生物接触氧化池中填充填料，并在填料上布满生物膜，在废水与生物膜接触过程中，水中的有机物被生物膜中的微生物吸附、氧化分解为微生物提供生长条件，同时达到净化废水的目的。脱落的生物膜随水流进入后续工艺后去除。

优选地，通过鼓风机曝气，为氧化池中的微生物提供氧气。

所述膜生物反应器(MBR)用于废水进一步处理。高效截留的膜组件，将生化反应过程中的活性污泥和大分子有机物质截留于反应器内，供微生物反应降解，并通过泵的抽吸得到过滤液，在反应器内实现固液分离。产生的污泥定期固化外运。

优选地，所述MBR工艺采用缺氧-耗氧复合式(Combination of aerobic,anoxicand absorption,ACP)MBR工艺，通过缺氧-耗氧处理，废水中所含氨氮物质经过硝化-反硝化过程，达到较好的脱碳除氮效果，氨氮去除效率高达90％以上。

优选地，通过鼓风机曝气，为MBR中耗氧区的微生物提供氧气。

经废水处理装置处理后得到的产水进入回收装置，进行回收工艺，即对经过常规生化处理后可达标排放的废水进行综合回收利用，通过一系列的处理工艺，使其达到中水回用标准，有效提高废水的回收利用率，降低用水成本。

废水处理装置出水口的产水依次经过超滤系统，臭氧发生器，生物活性炭装置(Biological Activated Carbon，BAC)，紫外线杀菌装置(UV)，活性炭过滤器(CF)和苦咸水反渗透系统(Brackish water reverse osmosis，BWRO)。

所述超滤(UF)进水为MBR出水。超滤作为反渗透处理的预处理装置利用物理方法防止大于0.01微米无机的或有机的杂质通过超滤膜，具有高效分离、安全可靠的特点，被越来越广泛的应用于反渗透预处理。同时它可利用空气对滤膜进行反冲洗，在短时间内有效去除滤膜内外杂质，保证滤膜使用寿命。

所述臭氧发生器，用于产生臭氧，对水体进行杀菌、除味、脱色、氧化等处理。利用高压电离，化学、光化学或水解的方法，得到臭氧，利用其强氧化性，能够极大的氧化废水中的有机物质，降低废水的色度，达到杀菌、除味、脱色、氧化的效果。

所述生物活性炭装置(Biological Activated Carbon，BAC)用于对进水进行进一步的分解过滤。生物活性炭工艺兼具活性炭和生物膜两者功能和优点，拥有较大比表面积，极大的增大了微生物与废水的接触面积，提高对有机污染物的分解和吸附能力。经过BAC的高效降解，能够有效地降低废水的浊度、色度及有机物含量，为后续处理提供有利条件。

所述紫外线杀菌装置用于对水体进行杀菌消毒处理。利用一定波长的紫外线对微生物机体细胞中的DNA分子结构进行破坏，造成微生物菌体细胞死亡，达到净化水体的作用。

所述活性炭过滤器用于对废水进行进一步处理，有效吸附废水中残余的小分子有机物，异味，胶体及色素。重金属等物质，降低RO进水的COD和污染指数(Silt DensityIndex，SDI)，保证后续BWRO工艺的正常稳定工作。

所述BWRO为回收工艺段关键工作系统，通过前段处理后的废水进入RO膜组件。RO膜系统的目的为提高废水的回收率，同时截留废水中绝大部分离子。本方案中我们采用回收率为85％以上，脱盐率99.9％以上的BWRO系统，极大地提高废水回收率，使出水的电导、COD等都维持在一个极低的水平，直接回用于印染工序中。BWRO的浓水进入浓缩装置。

其中，BWRO可采用一段，两段或多段式组合。

其中，去往浓缩车间浓水，流量为进水15％，COD≥250mg/L，TDS≥10000mg/L。

BWRO淡水出水，COD≤10mg/L，NH₄-N≤5mg/L，SS≤10mg/L。

浓缩装置：即对回收装置排出的浓水进行进一步的回收利用，同时进行浓缩减量化，提高浓水的含盐度。

回收装置出水依次经过RO，NF膜组件。经过此工艺处理，能够在较低能耗的情况下，极大的提高后续浓水的含盐度，降低后续处理车间的处理水量，最终降低结晶工艺的能耗，降低运行成本。

所述RO装置主要作用为对BWRO产生的浓水进行进一步处理，提高浓水含盐度。所产生的产水为回用水，作为印染工艺用水，浓水进入后续纳滤处理。

所述纳滤装置采用孔径为0.1nm-10nm的选择性半透膜，能够对水中的盐离子进行一定程度的去除，截留效果介于反渗透和超滤之间。可用于对水体进行软化，脱色，去除有机物，浓缩脱盐等应用。本方案中纳滤主要用于对前段RO浓废水进行减量浓缩，提高其含盐度，降低后续结晶工艺的蒸发进水量。纳滤产水回流至前段RO进水口，浓水进入后续结晶车间。

优选的，所述RO，NF为一段，两段或者多段设置组合。

其中，浓缩车间浓水出水COD≥1000mg/L，TDS≥100000mg/L，

RO回用水出水COD≤15mg/L，NH₄-N≤8mg/L，SS≤10mg/L。

通过回收和浓缩车间反渗透、纳滤工艺对废水进行减量浓缩，极大地降低了整体工艺的运行成本。其中含盐量可提高到6～10％，结晶车间废水量较废水处理量减少90％～99％。

由于热浓缩技术能耗高，运行费用大，膜技术的使用，在较低运行能耗的情况下，将废水回收率提高到85％～99％，在降低浓缩工艺能耗的同时，也减少了后续蒸发结晶工序的处理水量，降低了其运行成本，使得整体工艺的吨水运行费用大大降低。

结晶装置：即对最终经减量浓缩的印染废水进行最终的蒸发结晶。依次经过蒸发析出-烘干工序，产生的蒸汽用于前段印染工艺用水，残渣作为最终固化物，以固体形态外运处置，大部分固化物可作为工业盐回收利用，即保护了环境，又回收了资源，同时保证整个处理过程中不对外排放水体污染物。

所述结晶装置可采用多效蒸发、多级闪蒸或机械蒸汽压缩等工艺。所产生蒸汽冷凝水流量占结晶车间进水流量99％以上。

其中，结晶车间出水COD≤5mg/L，NH₄-N≤5mg/L，SS≤2mg/L。

正常工艺中，如果从回收车间直接进入结晶车间，其吨水处理能耗约为17-19Kw·h，采用浓缩车间后，从9波美度浓缩到15波美度，系统吨水能耗为7-9Kw·h，而结晶车间处理水量仅为回收车间进水的5％～10％，综合吨水处理能耗降低为9～11Kw·h。

本发明提供的印染废水零排放处理装置，具有如下优点和积极效果：

(1)采用物化处理+回用+浓缩+结晶处理工艺，实现了印染废水的整体零排放目标，废水全部回用，所产生污泥、固化物经完全脱水后，可作为燃料燃烧或工业盐回用，保护了生态环境。

(2)整体工艺对废水进行减量，浓缩，回用，减少了印染工艺中的外来水用量，降低了整体运行成本。

(3)生化处理工艺组合，提高了对污染物的处理效率，保证了后续车间的正常运行。

(4)BWRO前预处理工艺，降低了RO膜进水的COD值，减少了后续RO，NF膜的污染情况，延长了膜的使用寿命。

(5)浓缩工艺采用RO+NF组合，在较低能耗的情况下，极大的提高后续浓水的含盐度，降低了蒸发工艺的处理能耗，降低运行成本。

(6)本发明处理方法操作简单，工艺灵活，运行稳定，出水水质好，便于自动化管理。

附图说明

图1为本发明提供的印染废水零排放处理装置的结构示意图；

图2为图1中废水处理装置的结构示意图；

图3为图1中回收装置的结构示意图；

图4为图1中浓缩装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细描述。

如图1所示，一种印染废水零排放处理装置，包括废水处理装置、回用装置、浓缩装置和结晶装置；废水处理装置包括依次连接的调节池、水解池、气浮池、生物接触氧化池和膜生物反应器；所述膜生物反应器分为两部分，与进水口连接的部分为缺氧处理部；与出水口连接的部分为好氧处理部；气浮池设有排出淤泥的排污口；生物接触氧化池、膜生物反应器的好氧处理部分别与风机连接；膜生物反应器底部设有排泥口；废水处理装置的出水口与回用装置的进水口相连；回用装置包括依次连接的超滤、臭氧发生器、生物活性炭装置、紫外线杀菌装置、活性炭过滤器及苦咸水反渗透装置；苦咸水反渗透装置的浓缩水出口与所述浓缩装置的进水口连接；生物活性碳装置为表层附着有微生物层的活性炭装置；苦咸水反渗透装置的滤过水可直接进入使用水水网，供水。浓缩装置为依次连接的反渗透装置和纳滤装置；反渗透装置的浓缩水出水口与纳滤装置的进水口连接；纳滤装置的浓缩水出水口与结晶装置的进水口连接；优选，反渗透装置、纳滤装置为一段，两段或者多段；反渗透装置的滤过水出水口可直接与淡水用户供水管网相连；结晶装置为蒸发装置，除去结晶中的水得到盐和固化物，部分盐作为化工原料回用，固化物外运处理。结晶装置蒸发后水蒸气冷凝得到水为产水，可作为淡水直接使用。

各装置的水质数据如下表所示：

Claims

1.一种印染废水零排放处理装置，包括废水处理装置、回用装置、浓缩装置和结晶装置；其特征在于：

所述废水处理装置用于将所述印染废水处理达到国家排放标准；所述废水处理装置的出水口与所述回用装置的进水口相连；

所述回用装置包括依次连接的超滤、臭氧发生器、生物活性炭装置、紫外线杀菌装置、活性炭过滤器及苦咸水反渗透装置；所述苦咸水反渗透装置的浓缩水出口与所述浓缩装置的进水口连接；

所述浓缩装置为依次连接的反渗透装置和纳滤装置；所述反渗透装置的浓缩水出水口与所述纳滤装置的进水口连接；所述纳滤装置的浓缩水出水口与所述结晶装置的进水口连接；

所述结晶装置为蒸发装置，除去水得到盐和固化物。

2.如权利要求1所述印染废水零排放处理装置，其特征在于：所述废水处理装置包括依次连接的调节池、水解池、气浮池、生物接触氧化池和膜生物反应器；所述膜生物反应器分为两部分，与进水口连接的部分为缺氧处理部；与出水口连接的部分为好氧处理部。

3.如权利要求1或2所述印染废水零排放处理装置，其特征在于：所述反渗透装置、纳滤装置为一段，两段或者多段。

4.如权利要求1或2所述印染废水零排放处理装置，其特征在于：所述紫外线杀菌装置为内嵌有紫外灯的连接管、安装有紫外灯的连接管或安装有紫外灯的池子。

5.如权利要求1或2所述印染废水零排放处理装置，其特征在于：所述印染废水经废水处理装置处理后的产水标准为：COD≤100mg/L，SS≤70mg/L，NH₄-N≤25mg/L。

6.如权利要求1或2所述印染废水零排放处理装置，其特征在于：所述苦咸水反渗透装置的滤过水的COD≤10mg/L，NH₄-N≤5mg/L，SS≤10mg/L；浓缩水的COD≥250mg/L，TDS≥10000mg/L。

7.如权利要求1或2所述印染废水零排放处理装置，其特征在于：所述浓缩装置浓缩水出水标准：COD≥1000mg/L，TDS≥100000mg/L。

8.如权利要求1或2所述印染废水零排放处理装置，其特征在于：所述反渗透装置产水出水的标准为：COD≤15mg/L，NH₄-N≤8mg/L，SS≤10mg/L。

9.一种印染水池零排放处理方法，其特征在于包括如下步骤：

1)将印染废水进行处理，使产水达到国家排放标准；

2)将步骤1)得到的产水经超滤、臭氧、生物活性炭装置、紫外线杀菌、活性炭过滤器及苦咸水反渗透装置处理，得到滤过水直接使用；得到的浓缩水经浓缩装置处理；

3)所述浓缩装置的处理过程如下：先进入反渗透装置，滤过水直接使用，浓缩水进入纳滤装置进一步浓缩；

4)将经所述纳滤装置处理后的浓缩水经蒸发处理，收集固化物。