CN206447720U - 印染废水零排放处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型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

本实用新型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，本实用新型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，本实用新型的技术方案在于：

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。

本实用新型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)本实用新型处理方法操作简单，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为本实用新型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实用新型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 (4)

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。