CN110937758A - 一种喷水织造废水处理及回用工艺 - Google Patents

一种喷水织造废水处理及回用工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种喷水织造废水处理及回用工艺，使喷水织造废水中的聚丙烯酸酯类浆料无机化，有效地去除废水中的有机、无机污染物，处理后的出水用作中水，回用于织机的喷水，实现喷水织造废水处理的零排放，保证中水回用率为100%。

Description

一种喷水织造废水处理及回用工艺
技术领域
本发明涉及一种工业废水的处理及回用工艺，尤其涉及含有聚丙烯酸酯类浆料的喷水织造废水处理及回用工艺。
背景技术
喷水织机是我国长丝织造行业使用普及率最高的化纤生产设备之一。生产过程中，喷水织机需要消耗大量的新鲜水源（每台织机耗水量为2～3m3/d），同时由于织造过程中使用了润滑脂和聚丙烯酸酯一类的浆料，产生的废水中COD、SS含量较高，应有效地开展喷水织造废水的处理。
作为一种化学合成浆料，聚丙烯酸酯是以丙烯酸酯类为单体的均聚物或共聚物，属于生物难降解的高分子有机聚合物，COD很高，物化法对其处理效果收效甚微，其COD去除率仅有12%以下；若聚丙烯酸酯不经过有效处理就排入自然环境中，会在排放水体中产生大量泡沫，其在水体中的不断积累会发生持续的环境污染，严重破坏生态环境，影响水体中好氧微生物的繁殖生长。
目前，我国比较成熟的喷水织造废水处理技术主要以气浮、过滤等物化法为主，未能有效地去除废水中的聚丙烯酸酯；尚未普及的中水回用技术则以离子交换、电渗析为主，聚丙烯酸酯的存在直接干扰了中水回用工艺的稳定运行。
以绿色经济为发展导向，长丝织造行业提出了“废水零排放、中水回用率100%”的环保目标，以生化法为主要工艺的喷水织机废水处理及回用方面的技术开发与应用将是未来几年内的一个热点。
发明内容
针对喷水织造废水的处理与回用，本发明提供了一种“厌氧+好氧”生化法为主要工艺的处理技术，即一种喷水织造废水处理及回用工艺，可有效地将废水中聚丙烯酸酯一类的浆料无机化，处理后的出水水质能满足喷水织机的用水水质要求，保证中水回用率为100%。
本发明的技术方案是：一种喷水织造废水处理及回用工艺，包括以下步骤：
1）喷水织机车间排出的废水，重力自流进入埋置于地下的隔油池。隔油池内，废水中含有的比重小于水的浮油、浮渣由刮渣机刮至渣槽，收集后做专门的浮油回收。隔油池的水力停留时间为1.0h，刮渣机的水平行进速度为2.0m/min，隔油池出水自池底部排出。
2）隔油池出水重力自流进入埋置于地下的调节池。调节池起均和水质、调节水量的作用，水力停留时间为4.0～6.0h，出水由安装于池底的污水提升泵抽送至加热池。
3）废水进入加热池，由通入加热池内的蒸汽进行加热，加热后的水温控制在27～30℃。加热池架空布置，水力停留时间为15min。
4）加热池出水重力自流进入厌氧反应沉淀池，进水口位于池底，厌氧反应沉淀池布置于地面上，水力停留时间为18.0h。自池底向上的高度方向，顺着水流，池内依次有配水区、悬浮污泥反应区、沉淀区3个区。向厌氧反应沉淀池内投加的复合碳源为生物易降解的有机物，在共代谢的作用下，酸性厌氧菌将废水中的聚丙烯酸酯等生物难降解的高分子有机物分解为生物易降解的小分子有机物。
5）厌氧反应沉淀池出水重力自流进入好氧反应沉淀池，进水口位于池上部，好氧反应沉淀池布置于地面上，水力停留时间为9.0h。水平方向，沿着水流，池内依次有好氧反应区、沉淀区2个区。向好氧反应区供给压缩空气，保持池内溶解氧（DO）浓度介于4.0～6.0mg/L,好氧菌将废水中的生物易降解小分子有机物氧化分解为CO2、H2O等无机物，有效地完成COD的去除；好氧反应区内悬挂半软性弹性填料，用作好氧菌的载体。好氧反应区的出水进入后续的沉淀区，完成泥、水的分离。
6）好氧反应沉淀池出水重力自流进入气浮池，进水口位于池上部，气浮池布置于地面上，水力停留时间为40min。水平方向，顺着水流，池内依次有混合絮凝区、溶气释放区、浮选区、出水区4个区。向混合絮凝区内投加复合混凝剂，捕捉水中的悬浮性杂质、油类以及Ca、Mg等金属离子，形成矾花；溶气释放区中，不断释放的大量微小气泡（直径一般为0.1mm以下）与矾花相结合为浮渣；浮选区中，比重小于水的浮渣被刮渣机撇刮至渣槽，去除了悬浮性杂质、油类以及Ca、Mg等金属离子的清水于浮选区底部由穿孔集水管收集后接入出水区；出水区中，一部分出水排至臭氧接触池，一部分出水由高压泵抽升注入溶气罐，与溶气罐中通入的压缩空气结合为水气两相流，水气两相流回流至气浮池的溶气释放区中，由溶气释放器释放出大量的微小气泡。
7）气浮池排入臭氧接触池的出水，由臭氧接触池的上部接入，臭氧接触池布置于地面上，水力停留时间为20min。向臭氧接触池中通入臭氧，接触池来水中尚存的浆料、洗涤剂等生物难降解有机物被臭氧氧化分解为无机物。
8）臭氧接触池出水接入活性炭滤池上部的配水槽，活性炭滤池呈半地下式布置，水力停留时间为40min。活性炭滤池中装填有1.50m高的颗粒活性炭，能有效地吸附去除来水中的有机物以及重金属、氨氮等无机物。活性炭滤池的反冲洗排水排入埋置于地下的排水井后，由安装于池底的排水泵抽送至冲洗水沉淀池，沉淀池的上清液重力自流进入好氧反应池。
9）活性炭滤池出水接入回用水池，由水池的上部接入，回用水池呈半地下式布置，水力停留时间为4.0～6.0h，出水由安装于池外的中水提升泵抽送至用水车间。中水水量通常小于用水车间的用水量，适时地向回用水池内补充自来水以满足用水车间的用水量。
10）活性炭过滤池中的反冲洗排水由排水井入反冲水沉淀池，厌氧反应沉淀池的厌氧剩余污泥、反冲水沉淀池的排泥，一并排入埋置于地下的集泥井后，由安装于井外的污泥提升泵抽送至污泥浓缩脱水机，污泥被浓缩脱水为含水率约80%的泥饼，泥饼外运至城市污水处理厂做进一步的脱水；污泥浓缩脱水机中的渗滤液进入调节池内；反冲水沉淀池的上清液入好氧反应沉淀池，好氧反应沉淀池的好氧剩余污泥、气浮池的浮渣，一并排入埋置于地下的调节池。
以上步骤中，步骤4）所投加的复合碳源的成分为麦麸和葡萄糖，其重量比为2:1，投加量为：每m3水投加0.50kg复合碳源；步骤6）所投加的复合混凝剂的成分为硫酸铝和石灰，其重量比为0.7:1，投加量为：每m3水投加0.30kg复合混凝剂；步骤7）所使用的臭氧的投加量为：每m3水投加10.0～15.0g臭氧。
本发明的技术效果如下：
1）隔油，去除废水中的比重小于水的浮油、浮渣；
2）厌氧反应、沉淀，投加生物易降解的复合碳源有机物，在共代谢的作用下，酸性厌氧菌将废水中的聚丙烯酸酯等生物难降解的高分子有机物分解为生物易降解的小分子有机物；
3）好氧反应、沉淀，好氧菌将废水中的生物易降解小分子有机物氧化分解为CO2、H2O等无机物，有效地完成COD的去除；
4）气浮浮选，投加复合混凝剂，进一步去除水中的悬浮性杂质、油类以及Ca、Mg等金属离子；
5）臭氧氧化，将水中尚存的浆料、洗涤剂等生物难降解有机物氧化分解为无机物；
6）活性炭过滤，吸附去除水中的有机物以及重金属、氨氮等无机物，确保中水回用的水质。
本发明使喷水织造废水中的聚丙烯酸酯类浆料无机化，有效地去除废水中的有机、无机污染物，处理后的出水用作中水，回用于织机的喷水，实现喷水织造废水处理的零排放，保证中水回用率为100%。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明对含有聚丙烯酸酯类浆料的喷水织造废水进行处理及回用，主要工序有：
1）、喷水织机车间排出的废水，重力自流进入隔油池。隔油池内，废水中含有的比重小于水的浮油、浮渣由刮渣机刮至渣槽，收集后做专门的浮油回收。隔油池的水力停留时间为1.0h，刮渣机的水平行进速度为2.0m/min。
2）、隔油池出水重力自流进入调节池。调节池起均和水质、调节水量的作用，水力停留时间为4.0～6.0h，出水由安装于池底的污水提升泵抽送至加热池。
3）、废水进入加热池，由通入加热池内的蒸汽进行加热，加热后的水温控制在27～30℃。加热池的水力停留时间为15min。
4）、加热池出水重力自流进入厌氧反应沉淀池。厌氧反应沉淀池的水力停留时间为18.0h。厌氧反应沉淀池中投加的复合碳源的成分为麦麸和葡萄糖，其重量比为2:1，投加量为：每m3水投加0.5kg复合碳源。复合碳源为生物易降解的有机物，在共代谢的作用下，酸性厌氧菌将废水中的聚丙烯酸酯等生物难降解的高分子有机物分解为生物易降解的小分子有机物。
5）、厌氧反应沉淀池出水重力自流进入好氧反应沉淀池。好氧反应沉淀池分为好氧反应区、沉淀区2个区，水力停留时间合计为9.0h。向好氧反应区供给压缩空气，保持池内溶解氧（DO）浓度介于4.0～6.0mg/L,好氧菌将废水中的生物易降解小分子有机物氧化分解为CO2、H2O等无机物，有效地完成COD的去除；好氧反应区内悬挂半软性弹性填料，用作好氧菌的载体。好氧反应区的出水进入后续的沉淀区，完成泥、水的分离。
6）、好氧反应沉淀池出水重力自流进入气浮池。气浮池的水力停留时间为40min。气浮池中投加的复合混凝剂的成分为硫酸铝和石灰，其重量比为0.7:1，投加量为：每m3水投加0.30kg复合混凝剂。水中的悬浮性杂质、油类以及Ca、Mg等金属离子，在气浮池中被有效地去除。
7）、气浮池出水重力自流进入臭氧接触池。臭氧接触池的水力停留时间为20min。向臭氧接触池中通入臭氧，接触池来水中尚存的浆料、洗涤剂等生物难降解有机物被臭氧氧化分解为无机物，臭氧的投加量为：每m3水投加10.0～15.0g臭氧。
8）、臭氧接触池出水重力自流进入活性炭滤池。活性炭滤池的水力停留时间为40min。活性炭滤池中装填有1.50m高的颗粒活性炭，能有效地吸附去除来水中的有机物以及重金属、氨氮等无机物。活性炭滤池的反冲洗排水接入排水井后，由安装于池底的排水泵抽送至冲洗水沉淀池，沉淀池的上清液重力自流进入好氧反应池。
9）、活性炭滤池出水重力自流进入回用水池。回用水池的水力停留时间为4.0～6.0h，出水由安装于池外的中水提升泵抽送至用水车间。中水水量通常小于用水车间的用水量，适时地向回用水池内补充自来水以满足用水车间的用水量。
10）、厌氧反应沉淀池的厌氧剩余污泥、冲洗水沉淀池的排泥，排入集泥井，由安装于井外的污泥提升泵抽送至污泥浓缩脱水机，湿污泥被浓缩脱水为含水率约80%的泥饼，泥饼外运至城市污水处理厂做进一步的脱水。好氧反应沉淀池的好氧剩余污泥、气浮池的浮渣，一并排入调节池。
本发明的工艺技术，可有效地进行含有聚丙烯酸酯类浆料的喷水织造废水的处理及回用，处理效果显著，回用水水质稳定，中水回用率为100%，运行成本合理，彻底消除了长丝织造行业的水环境污染问题。

Claims (9)

1.一种喷水织造废水处理及回用工艺，其特征是，包括以下步骤：
1）喷水织机车间排出的废水，重力自流进入埋置于地下的隔油池；隔油池内，废水中含有的比重小于水的浮油、浮渣由刮渣机刮至渣槽，收集后做专门的浮油回收；
2）隔油池出水重力自流进入埋置于地下的调节池，出水由安装于池底的污水提升泵抽送至加热池；
3）废水进入加热池，由通入加热池内的蒸汽进行加热；
4）加热池出水重力自流进入厌氧反应沉淀池，向厌氧反应沉淀池内投加的复合碳源为生物易降解的有机物，在共代谢的作用下，酸性厌氧菌将废水中生物难降解的高分子有机物分解为生物易降解的小分子有机物；
5）厌氧反应沉淀池出水重力自流进入好氧反应沉淀池，进水口位于池上部，好氧反应沉淀池布置于地面上，向好氧反应区供给压缩空气，好氧菌将废水中的生物易降解小分子有机物氧化分解为CO2、H2O，有效地完成COD的去除；
6）好氧反应沉淀池出水重力自流进入气浮池，向混合絮凝区内投加复合混凝剂，捕捉水中的悬浮性杂质、油类以及金属离子，形成矾花；
7）气浮池排入臭氧接触池，向臭氧接触池中通入臭氧，接触池来水中尚存的生物难降解有机物被臭氧氧化分解为无机物；
8）臭氧接触池出水接入活性炭过滤池上部的配水槽，能有效地吸附去除来水中的有机物以及无机物；
9）活性炭过滤池出水接入回用水池，出水由安装于池外的中水提升泵抽送至用水车间。
2.根据权利要求1所述的一种喷水织造废水处理及回用工艺，其特征是，活性炭过滤池中的反冲洗排水由排水井入反冲水沉淀池，将厌氧反应沉淀池的厌氧剩余污泥、反冲水沉淀池的排泥，一并排入埋置于地下的集泥井后，由安装于井外的污泥提升泵抽送至污泥浓缩脱水机，污泥被浓缩脱水为含水率约80%的泥饼，泥饼外运至城市污水处理厂做进一步的脱水，污泥浓缩脱水机中的渗滤液进入调节池内；反冲水沉淀池的上清液入好氧反应沉淀池，好氧反应沉淀池的好氧剩余污泥、气浮池的浮渣，一并排入埋置于地下的调节池。
3.根据权利要求1所述的一种喷水织造废水处理及回用工艺，其特征是，步骤1）中，隔油池的水力停留时间为1.0h，刮渣机的水平行进速度为2.0m/min，隔油池出水自池底部排出；步骤2）中，调节池起均和水质、调节水量的作用，水力停留时间为4.0～6.0h；步骤3）中，加热后的水温控制在27～30℃；加热池架空布置，水力停留时间为15min。
4.根据权利要求1所述的一种喷水织造废水处理及回用工艺，其特征是，步骤4）中，加热池出水重力自流进入厌氧反应沉淀池，进水口位于池底，厌氧反应沉淀池布置于地面上，水力停留时间为18.0h;自池底向上的高度方向，顺着水流，池内依次有配水区、悬浮污泥反应区、沉淀区3个区；所投加的复合碳源的成分为麦麸和葡萄糖，其重量比为2:1，投加量为：每m3水投加0.50kg复合碳源。
5.根据权利要求1所述的一种喷水织造废水处理及回用工艺，其特征是，步骤5）中，水力停留时间为9.0h，水平方向，沿着水流，池内依次有好氧反应区、沉淀区2个区；向好氧反应区供给压缩空气，保持池内溶解氧（DO）浓度介于4.0～6.0mg/L；好氧反应区内悬挂半软性弹性填料，用作好氧菌的载体;好氧反应区的出水进入后续的沉淀区，完成泥、水的分离。
6.根据权利要求1所述的一种喷水织造废水处理及回用工艺，其特征是，步骤6）中，所投加的复合混凝剂的成分为硫酸铝和石灰，其重量比为0.7:1，投加量为：每m3水投加0.30kg复合混凝剂；
气浮池进水口位于池上部，气浮池布置于地面上，水力停留时间为40min；水平方向，顺着水流，池内依次有混合絮凝区、溶气释放区、浮选区、出水区4个区；
溶气释放区中，不断释放的大量微小气泡与矾花相结合为浮渣，微小气泡直径一般为0.1mm以下；
浮选区中，比重小于水的浮渣被刮渣机撇刮至渣槽，去除了悬浮性杂质、油类以及金属离子的清水于浮选区底部由穿孔集水管收集后接入出水区；
出水区中，一部分出水排至臭氧接触池，一部分出水由高压泵抽升注入溶气罐，与溶气罐中通入的压缩空气结合为水气两相流，水气两相流回流至气浮池的溶气释放区中，由溶气释放器释放出大量的微小气泡。
7.根据权利要求1所述的一种喷水织造废水处理及回用工艺，其特征是，步骤7）中，所使用的臭氧的投加量为：每m3水投加10.0～15.0g臭氧；气浮池排入臭氧接触池的出水，由臭氧接触池的上部接入，臭氧接触池布置于地面上，水力停留时间为20min。
8.根据权利要求1所述的一种喷水织造废水处理及回用工艺，其特征是，步骤8）中，活性炭滤池呈半地下式布置，水力停留时间为40min；活性炭滤池中装填有1.50m高的颗粒活性炭，能有效地吸附去除来水中的有机物以及重金属、无机物；
活性炭滤池的反冲洗排水排入埋置于地下的排水井后，由安装于池底的排水泵抽送至反冲水沉淀池，沉淀池的上清液重力自流进入好氧反应池。
9.根据权利要求1所述的一种喷水织造废水处理及回用工艺，其特征是，步骤9）中，活性炭滤池出水接入回用水池，由水池的上部接入，回用水池呈半地下式布置，水力停留时间为4.0～6.0h；中水水量通常小于用水车间的用水量，适时地向回用水池内补充自来水以满足用水车间的用水量。
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