CN108585351A

CN108585351A - 新疆纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率集成工艺

Info

Publication number: CN108585351A
Application number: CN201810320613.1A
Authority: CN
Inventors: 陈红; 孙敏; 王晓暖; 钱雅洁; 刘振鸿; 李响; 姜明吉; 余广杰; 汪钟凝; 王静
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University; National Dong Hwa University
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2018-09-28
Anticipated expiration: 2038-04-11
Also published as: CN108585351B

Abstract

本发明公开了一种新疆纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率集成工艺，其特征在于，将园区内的纺织印染废水根据污染物的浓度及含盐量进行分质收集，分为高盐高有机物和低盐低有机物废水；在工业园集中废水处理厂中分别建立两套处理工艺，高盐高有机物的废水进行有效的降解，出水经双膜法处理后，排至耐盐生态塘进行进一步净化处理；低盐低有机物的废水进行有效的去除，处理后出水部分回用至染整工艺中的对水质要求低的漂洗环节，以及园区绿化、冲洗用水，部分经进一步净化后用于沙漠防护林灌溉；废水处理系统中产生的物化污泥和剩余污泥统一收集，经脱水干化处理后外运。本发明可实现新疆地区纺织工业园区印染废水的无害化排放及资源化利用。

Description

新疆纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率集成工艺

技术领域

本发明涉及一种适用于新疆地区的纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率的集成工艺，属于工业废水处理技术领域。

背景技术

结合新疆的地域、气候特点，需综合考虑将废水作为中水回用、灌溉、染整工艺用水、生态处理、自然蒸发等“多元化、多途径”处理回用方案。纺织印染废水的水量大，组成成分复杂，根据印染工艺的不同，废水中污染物的组成成分也会有所差别，水质变化极大。印染废水包括染整工艺中盐度及有机物浓度较高的退浆、煮练、漂白、丝光等前处理以及染色1道排水、第1道漂洗等废水，以及盐度及有机物浓度较低的前处理漂洗、染色第2~3道漂洗等废水。低盐低有机物废水经物化、生化处理后出水盐度可满足全盐量≤1000mg/L（非盐碱土地区）及2000 mg/L（盐碱土地区）的灌溉要求，可直接回用于沙漠防护林灌溉，染整工艺中对水质要求不高的漂洗环节，以及纺织工业园区道路清扫、消防用水等。如此，低盐低有机物废水经上述多元化途径可实现全部回用；同时经物化、生化、高级氧化、生态综合处理后，水质达到高标准要求，确保用于沙漠防护林灌溉无生态风险。高盐高有机物废水，经物化、生化、高级氧化处理后，出水经双膜处理系统过滤，高品质脱盐水可全部回用至对水质要求较高的印染企业染色工艺，膜浓缩液排至耐盐稳定生态塘，生态塘中的耐盐植物、微生物可对残余低浓度有机物、总氮等污染物进一步降解利用，同时利用自然蒸发作用可维持生态塘的进出水平衡。由于新疆热源充足，可构建污泥热干化高效减量系统，最大程度降低污泥含水率，减少污泥体积、重量，利于后续处置。

发明内容

本发明所要解决的问题是提出适用于新疆地区纺织印染工业园区印染废水分质处理及提升回用率的集成工艺路线。

针对新疆地区环境的特殊性以及现有技术存在的问题，本发明提供一种适用于新疆地区的纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率的集成工艺及方法，对新疆地区纺织工业园区企业生产过程中产生的各种纺织印染废水按照“清污分流、分质处理、分质回用、超净排放及部分脱盐”进行集成化处理，实现废水无害化排放及资源化利用，以解决新疆地区无自然受纳水体及缓解新疆水资源匮乏等问题。本发明采用以下技术方案：

一种新疆纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率集成工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）：将园区内的纺织印染废水根据污染物的浓度及含盐量进行分质收集，分为高盐高有机物和低盐低有机物废水；

步骤2）：在工业园集中废水处理厂中分别建立两套处理工艺，高盐高有机物的废水采用预处理、生化处理及深度处理技术对废水中的污染物进行有效的降解，出水经双膜法处理后，脱盐水回用至对水质要求较高的染整工艺，浓缩液排至耐盐生态塘进行进一步净化处理；低盐低有机物的废水采用预处理、生化处理及深度处理技术对废水中的污染物进行有效的去除，处理后出水部分回用至染整工艺中的对水质要求低的漂洗环节，以及园区绿化、冲洗用水，部分排至稳定生态塘，经进一步净化后用于沙漠防护林灌溉；

步骤3）：废水处理系统中产生的物化污泥和剩余污泥统一收集，经脱水干化处理后外运。

优选地，所述步骤1）中高盐高有机物废水包括来自染整工艺的前处理、染色1道排水、第1道漂洗水及经盐析法预处理过的高浓度退浆废水，其COD为2000~3500mg/L，盐度为8000~14000mg/L；低盐低有机物废水包括第2~3道漂洗水，其COD为400~600 mg/L、盐度为1500~3000mg/L。

优选地，所述步骤2）中高盐高有机物废水处理工艺包括预处理、二级处理及深度处理，预处理中的催化增强型水解池利用以零价铁为基质的催化填料释放出的铁元素激活水解酸化过程中的优势菌种，从而将废水中难降解大分子有机物转化为易降解有机物，有效抑制偶氮染料在厌氧条件下生成高毒性的苯胺，其COD去除效率为20~30%；废水经过梯度负荷好氧池的高负荷区、中负荷区和低负荷区将废水中的大部分难降解有机物通过微生物分解掉，其COD去除效率为60~75%；然后，通过DX高效混合器和多金属催化氧化池，投加的H₂O₂和硫酸与多金属催化氧化池中的铁离子发生类芬顿反应，将水中难降解有机物、染料及助剂等氧化分解为易生物降解的小分子物质，其COD去除效率为50~70%，废水中的铬、锑与反应池中的铁离子产生共沉降作用而被去除；二级处理采用催化增强型水解池Ⅱ进一步提高废水的可生化性，COD去除效率为15~25%，缺氧池和ISND内碳源同步硝化反硝化池进一步去除水中有机物及总氮，总氮去除效率达65~75%，反应生成的Fe³⁺与水中的磷结合而实现化学除磷；深度处理采用纤维转盘过滤器、臭氧反应池、曝气生物活化滤池及双膜过滤系统，纤维转盘过滤器除去水中的悬浮固体，臭氧反应池、曝气生物活化滤池进一步去除水中难降解有机物，其COD去除效率为25~30%；双膜过滤系统过滤掉水中的盐分，其脱盐率为98%，膜出水盐度约为160~280mg/L，用于对盐度要求较高的染整工艺染色用水，浓缩液排入耐盐生态塘，利用盐生态塘中的耐盐植物、微生物的作用，进一步深度降解废水中残余有机物，同时利用新疆自然蒸发量大的气候特点解决废水中盐的排除问题。

优选地，所述步骤2）中低盐低有机物废水的处理工艺包括预处理、二级处理及深度处理，预处理工艺采用格栅及催化增强型水解池，催化增强型水解池将废水中有毒、难降解物质降解为易生物降解的小分子有机物，利于后续二级处理，其COD去除效率为20~30%；二级生化处理中A2O生物池在好氧段加入以零价铁为主的生物促生填料，诱发并促进好氧段同步硝化反硝化功能，提高总氮的去除率，其COD去除效率为50~70%，总氮去除效率达40~62%，填料中零价铁将六价铬还原，通过后续混凝沉淀去除，锑与释放的铁盐结合去除；深度处理工艺采用曝气生物活化滤池进一步去除水中悬浮物、有机物及总氮，出水部分回用至染整工艺漂洗环节及纺织工业园中水，部分排至稳定生态塘，用于沙漠防护林灌溉，实现废水的全部回用。

优选地，所述步骤3）中污泥经污泥浓缩池浓缩后进入污泥脱水机房，采用板框压滤机进行脱水，经污泥脱水机房处理后污泥的含水率为60~70%；然后，充分利用新疆热源充足的条件，构建污泥热干化高效减量系统，热干化后污泥含水率可降至25%，污泥体积、重量大幅度减少，实现污泥的最大化减量。

本发明通过对工业园区的印染企业的废水通过清污分流、分质处理、分质回用、超净排放及部分脱盐进行集成化处理，将高盐高有机物的废水与低盐低有机物的废水分开收集，高盐高有机物废水经过一系列高标准的生化处理，使其浓度达到相应的排放标准，部分出水经双膜过滤后回用至对水质要求较高的染整工艺，部分排放至耐盐生态塘，从而达到废水的无害化排放及资源化利用。低盐低有机物的废水经处理后回用到染整工艺中的对水质要求低的漂洗环节，以及园区中水，部分排至稳定生态塘，用于沙漠防护林灌溉，从而解决新疆地区无自然收纳水体及水资源及其匮乏等问题。另外，充分利用新疆热源充足的条件，构建污泥热干化高效减量系统，实现污泥的最大化减量。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本方法中“清污分流、分质处理”的方式充分考虑了纺织印染废水的特征，总体上降低了废水处理难度、投资及运行成本；

（2）本方法可最大化提升废水回用率，可为废水的最终去向提供合理化的途径并降低废水处理成本，符合新疆地区纺织工业园的现实情况；

（3）本方法充分利用新疆热源充足、自然蒸发量大的气候特点，创造性地提出耐盐生态塘的设计理念，在自然蒸发脱盐的同时可有效降解废水中低浓度污染物。同时构建污泥热干化系统，使污泥达到最大化减量，利于后续处理。

附图说明

图1为清污分流、分质处理、分质回用、超净排放、部分脱盐集成工艺的流程图；

图2为高盐高有机物废水处理及回用工艺的流程图；

图3为低盐低有机物印染废水处理及回用工艺的流程图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1-2采用的新疆纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率集成工艺由以下步骤组成：

步骤1）：将纺织工业园区内的纺织印染废水根据生产工艺的污染物的浓度及含盐量进行分质收集，来自染整工艺的前处理以及染色1道排水、第1道漂洗等高盐高有机物废水进入高盐高有机物废水处理系统；来自其他工艺的低浓度废水进入低盐、低浓度废水处理系统。

步骤2）：高盐高有机物废水通过格栅和提升泵房到达调节池，在调节池投加酸或碱将废水pH调节至6.5≤pH≤8.5。出水进入混凝沉淀池，投加适量的PAM、PAC，去除部分染料颗粒及胶体状有机污染物。出水进入催化增强型水解酸化池Ⅰ，其水力停留时间为9h。出水进入梯度负荷好氧池经微生物降解后进入生化沉淀池Ⅰ沉淀2.5h，投加适量H₂O₂和硫酸，使废水经过DX高效混合器充分混合进入多金属催化氧化池发生类芬顿反应，随后污染物与铁离子反应通过混凝沉淀去除。出水经催化增强型水解酸化池Ⅱ、缺氧池、ISND内碳源同步硝化反硝化池反应后进入生化沉淀池Ⅱ沉淀2.5h。出水进入深度处理阶段，经纤维转盘过滤器、臭氧反应池及曝气生物活化滤池后进入双膜过滤系统，脱盐水回用到染整工艺染色用水，浓缩液经管道排到耐盐生态塘。

步骤3）：低盐低有机物废水经格栅及提升泵房后进入调节池，调节水质及水量后至初沉池沉淀2h后进入催化型水解酸化池，水力停留时间为9h，出水经中沉池沉淀2h后进入A²O生物池反应12h，出水进入二沉池沉淀2.5h，二沉池进入深度处理车间经臭氧接触池及曝气生物活化滤池后进入清水池，一部分回用到工业园区中水及染整工艺漂洗水，另一部分排至生态塘用于沙漠防护林灌溉。

步骤4）：废水处理系统中的物化污泥与剩余污泥统一收集，经污泥浓缩池浓缩后进入污泥脱水机房，然后，充分利用新疆热源充足的条件，构建污泥热干化高效减量系统，实现污泥的最大化减量。

实施例1

新疆某纺织工业园印染废水水量为：高盐高有机物废水50000m³/d，低盐低有机物废水50000m³/d，经上述工艺处理后，其进、出水水质如表1所示。

表1 集成工艺处理效果

实施例2

新疆某纺织工业园印染废水水量为：高盐高有机物废水40000m³/d，低盐低有机物废水50000m³/d，经上述工艺处理后，其进、出水水质如表2所示。

表2 集成工艺处理效果

Claims

1.一种新疆纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率集成工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：将园区内的纺织印染废水根据污染物的浓度及含盐量进行分质收集，分为高盐高有机物和低盐低有机物废水；

步骤2)：在工业园集中废水处理厂中分别建立两套处理工艺，高盐高有机物的废水采用预处理、生化处理及深度处理技术对废水中的污染物进行有效的降解，出水经双膜法处理后，脱盐水回用至对水质要求较高的染整工艺，浓缩液排至耐盐生态塘进行进一步净化处理；低盐低有机物的废水采用预处理、生化处理及深度处理技术对废水中的污染物进行有效的去除，处理后出水部分回用至染整工艺中的对水质要求低的漂洗环节，以及园区绿化、冲洗用水，部分排至稳定生态塘，经进一步净化后用于沙漠防护林灌溉；

步骤3)：废水处理系统中产生的物化污泥和剩余污泥统一收集，经脱水干化处理后外运。

2.如权利要求1所述的新疆纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率集成工艺，其特征在于，所述步骤1)中高盐高有机物废水包括来自染整工艺的前处理、染色1道排水、第1道漂洗水及经盐析法预处理过的高浓度退浆废水，其COD为2000～3500mg/L，盐度为8000～14000mg/L；低盐低有机物废水包括第2～3道漂洗水，其COD为400～600mg/L、盐度为1500～3000mg/L。

3.如权利要求1所述的新疆纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率集成工艺，其特征在于，所述步骤2)中高盐高有机物废水处理工艺包括预处理、二级处理及深度处理，预处理中的催化增强型水解池利用以零价铁为基质的催化填料释放出的铁元素激活水解酸化过程中的优势菌种，从而将废水中难降解大分子有机物转化为易降解有机物，有效抑制偶氮染料在厌氧条件下生成高毒性的苯胺，其COD去除效率为20～30％；废水经过梯度负荷好氧池的高负荷区、中负荷区和低负荷区将废水中的大部分难降解有机物通过微生物分解掉，其COD去除效率为60～75％；然后，通过DX高效混合器和多金属催化氧化池，投加的H₂O₂和硫酸与多金属催化氧化池中的铁离子发生类芬顿反应，将水中难降解有机物、染料及助剂等氧化分解为易生物降解的小分子物质，其COD去除效率为50～70％，废水中的铬、锑与反应池中的铁离子产生共沉降作用而被去除；二级处理采用催化增强型水解池II进一步提高废水的可生化性，COD去除效率为15～25％，缺氧池和ISND内碳源同步硝化反硝化池进一步去除水中有机物及总氮，总氮去除效率达65～75％，反应生成的Fe³⁺与水中的磷结合而实现化学除磷；深度处理采用纤维转盘过滤器、臭氧反应池、曝气生物活化滤池及双膜过滤系统，纤维转盘过滤器除去水中的悬浮固体，臭氧反应池、曝气生物活化滤池进一步去除水中难降解有机物，其COD去除效率为25～30％；双膜过滤系统过滤掉水中的盐分，其脱盐率为98％，膜出水盐度约为160～280mg/L，用于对盐度要求较高的染整工艺染色用水，浓缩液排入耐盐生态塘，利用盐生态塘中的耐盐植物、微生物的作用，进一步深度降解废水中残余有机物，同时利用新疆自然蒸发量大的气候特点解决废水中盐的排除问题。

4.如权利要求1所述的新疆纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率集成工艺，其特征在于，所述步骤2)中低盐低有机物废水的处理工艺包括预处理、二级处理及深度处理，预处理工艺采用格栅及催化增强型水解池，催化增强型水解池将废水中有毒、难降解物质降解为易生物降解的小分子有机物，利于后续二级处理，其COD去除效率为20～30％；二级生化处理中A2O生物池在好氧段加入以零价铁为主的生物促生填料，诱发并促进好氧段同步硝化反硝化功能，提高总氮的去除率，其COD去除效率为50～70％，总氮去除效率达40～62％，填料中零价铁将六价铬还原，通过后续混凝沉淀去除，锑与释放的铁盐结合去除；深度处理工艺采用曝气生物活化滤池进一步去除水中悬浮物、有机物及总氮，出水部分回用至染整工艺漂洗环节及纺织工业园中水，部分排至稳定生态塘，用于沙漠防护林灌溉，实现废水的全部回用。

5.如权利要求1所述的新疆纺织工业园印染废水分质处理及提升回用率集成工艺，其特征在于，所述步骤3)中污泥经污泥浓缩池浓缩后进入污泥脱水机房，采用板框压滤机进行脱水，经污泥脱水机房处理后污泥的含水率为60～70％；然后，充分利用新疆热源充足的条件，构建污泥热干化高效减量系统，热干化后污泥含水率可降至25％，污泥体积、重量大幅度减少，实现污泥的最大化减量。