CN108545819A - 一种利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中和印染废水的预处理方法，利用化工园区内回收并提纯液化后的二氧化碳代替废酸(硫酸)中和高碱度的印染废水。储罐中液态二氧化碳经汽化器由自控投加系统通入管式混合器与印染废水混合，同时在混合池前设置在线pH监测仪向投加系统实时反馈废水pH值进行二氧化碳投加量的自动调节控制。该方法缓解了厌氧微生物硫中毒问题，提高生化处理效率；同时降低印染废水处理成本，促进碳资源的回收利用。

Description

一种利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法
技术领域：
本发明的技术方案属于工业废水处理领域，具体涉及一种印染废水的预处理方法。
背景技术
印染是指对纺织材料(纤维、纱、线和织物)进行以化学处理为主的工艺过程。印染主要包括退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花和整理等几个工序。印染废水是指棉、毛、麻、化纤或混纺产品在预处理、染色、印花和整理等工序所排出的废水。印染废水具有有机物浓度高、色度大、成分复杂、变化大、处理难度大等特点，属于难处理的工业废水。
印染废水的处理方法主要有四种，物理处理法、化学处理法、物化处理法以及生化处理法。厌氧加好氧的组合生化工艺被广泛应用于印染废水处理，一般采用的为水解酸化与好氧接触氧化相结合，生物水解酸化能够将大分子有机污染物转化为小分子有机物，从而使原水的可生化性显著提高，为后续生物处理提供便利条件。
印染废水一般碱性较高，不能直接进行生化处理，一般需进行酸碱中和降低pH值。通常采用的加入工业废酸(硫酸)进行中和处理，从而导致印染废水中硫酸根浓度大幅度提高。厌氧处理过程在硫酸根浓度过高会对处理过程产生严重的抑制效应，一方面硫酸盐还原菌与产甲烷菌竞争基质影响产甲烷过程的进行，另一方面硫酸根还原产物硫化物的毒性对厌氧微生物生长代谢产生直接抑制作用，特别是硫化氢对微生物毒性最大，进入细胞膜破坏蛋白质。此外，使用硫酸等无机酸中和易产生pH值突变及酸化过度的问题，不能实现精准的pH值控制。因此使用工业废酸中和带来的一系列问题导致厌氧微生物生长代谢收到抑制，严重影响印染废水生化处理的效率。
发明内容
发明目的：本发明提供了一种利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法，它解决了印染废水采用废酸(硫酸)进行中和预处理所带来的酸化过度以及高浓度硫酸根离子导致的硫中毒和生化处理效率严重降低等问题。
技术方案：为实现上述目的，本发明提出了一种利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法，包括以下步骤：
1)从工业园区内废气中回收并液化提纯处理后所得的二氧化碳储存于二氧化碳储罐，得到液态二氧化碳；
2)将步骤(1)得到的液态二氧化碳经汽化器汽化后由自控投加系统通入管式混合器；
3)印染废水经过调节调节后在管式混合器与二氧化碳均匀混合；
4)印染废水经过管式池混合器后通入混合池，使废水与二氧化碳在池内进一步混合反应。
优选地，所述的汽化器后二氧化碳经减压阀需减压至400～500Mpa。
所述的二氧化碳采用连续通入的方式通入管式混合器，通气量为1～2L/(L·min)。
优选地，二氧化碳通入时的出口压力为2.0～5.0kg/cm2，采用二氧化碳微气泡的方式与印染废水均匀混合，其中，二氧化碳微气泡的直径小于50μm。
所述的混合池前设置有pH在线监测系统，实时向自控投加系统反馈废水pH值。
所述的自控投加系统通过比较废水实时pH值和设定pH值，控制电动阀门开度实现二氧化碳投加量的自动调节控制。
所述的自控投加系统的设定pH值范围为7.0～9.0。
更优选地，所述的二氧化碳通入量控制为2L/(L·min)、出口压力控制为3.5kg/cm2,自控投加系统设定pH值控制为8.0。
本发明的优点和有益效果在于：本发明提供得利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法，避免使用废酸(硫酸)带来的酸化过度问题，可精确控制废水pH值；废水中的硫酸根离子浓度显著降低(部分染料中含S)，很大程度上缓解硫酸盐还原作用对厌氧微生物生长代谢的抑制作用，有效提高厌氧生物处理的效率。同时溶解于印染废水中的二氧化碳微气泡在压力变化时溃灭，产生空化效应(局部产生高温高压)，溃灭释放的能量利于废水中难降解有机物的分解，从而在预处理过程中提高废水的可生化性。此外，碱度的印染废水条件下二氧化碳(纯度99.9％)使用量为硫酸(浓度98％)使用量一半，大幅度降低印染废水处理成本；同时利用了废气中回收并液化提纯后的二氧化碳，有效减少化工园区的碳排放，促进低碳经济发展，因此也具有明显的环境效益和经济效益。
附图说明
图1是本发明的一种利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，这是本发明较佳的实施例。
实施例1：
一种利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法：
1)将工业园区内废气中回收并液化提纯处理后所得的二氧化碳储存于二氧化碳储罐；
2)液态二氧化碳经汽化器汽化后经减压阀减压至450Mpa，由自控投加系统通入管式混合器，通气量控制为1L/(L·min)，出口压力控制为3.5kg/cm2，自控投加系统设定pH值控制为7.5；
3)印染废水经过调节池调节后在管式混合器与二氧化碳均匀混合；
4)印染废水经过管式混合器后通入混合池，使废水与二氧化碳在池内进一步混合反应。
实施例2：
一种利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法：
1)将工业园区内废气中回收并液化提纯处理后所得的二氧化碳储存于二氧化碳储罐；
2)液态二氧化碳经汽化器汽化后经减压阀减压至450Mpa，由自控投加系统通入管式混合器，通气量控制为2L/(L·min)，出口压力控制为3.5kg/cm2，自控投加系统设定pH值控制为8.0；
3)印染废水经过调节池调节后在管式混合器与二氧化碳均匀混合；
4)印染废水经过管式混合器后通入混合池，使废水与二氧化碳在池内进一步混合反应。
实施例3：
一种利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法：
1)将工业园区内废气中回收并液化提纯处理后所得的二氧化碳储存于二氧化碳储罐；
2)液态二氧化碳经汽化器汽化后经减压阀减压至450Mpa，由自控投加系统通入管式混合器，通气量控制为2L/(L·min)，出口压力控制为4.5kg/cm2，自控投加系统设定pH值控制为8.5；
3)印染废水经过调节池调节后在管式混合器与二氧化碳均匀混合；
4)印染废水经过管式混合器后通入混合池，使废水与二氧化碳在池内进一步混合反应。
实施例1～3所处理的碱性印染废水的处理前后指标见表1，印染废水的后续处理采用水解酸化+好氧接触氧化处理的生化处理工艺。
表1不同实施例中碱性印染废水的处理前后的指标数据
由表1可知，利用回收二氧化碳中和印染废水后厌氧处理(水解酸化)的COD去除率20％以上、生化处理的COD去除率90％左右。由于硫酸根离子的降低改善了微生物生长代谢环境，解决微生物硫中毒及硫化氢臭气问题，生化处理整体效率均明显提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)从工业园区内废气中回收并液化提纯处理后所得的二氧化碳储存于二氧化碳储罐，得到液态二氧化碳；
2)将步骤(1)得到的液态二氧化碳经汽化器汽化后由自控投加系统通入管式混合器；
3)印染废水经过调节池调节后在管式混合器与二氧化碳均匀混合；
4)印染废水经过管式混合器后通入混合池，使废水与二氧化碳在池内进一步混合反应。
2.如权利要求1所述的利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法，其特征在于：所述的汽化器后二氧化碳经减压阀需减压至400～500Mpa。
3.如权利要求1所述的利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法，其特征在于：所述的二氧化碳采用连续通入的方式通入管式混合器，通气量为1～2L/(L·min)。
4.如权利要求1所述的利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法，其特征在于：二氧化碳通入时的出口压力为2.0～5.0kg/cm2，采用二氧化碳微气泡的方式与印染废水均匀混合，其中，二氧化碳微气泡的直径小于50μm。
5.如权利要求1所述的利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法，其特征在于：所述的混合池前设置有pH在线监测系统，实时向自控投加系统反馈废水pH值。
6.如权利要求5所述的利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法，其特征在于：所述的自控投加系统通过比较废水实时pH值和设定pH值，控制电动阀门开度实现二氧化碳投加量的自动调节控制。
7.如权利要求6所述的一种利用回收二氧化碳代替废酸中和印染废水的预处理方法，其特征在于：所述的自控投加系统的设定pH值范围为7.0～9.0。
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