CN207671875U - 一种印染废水的处理系统 - Google Patents

Abstract

一种印染废水的处理系统，其包括：依次连接的pH值调节及预酸化池、IC厌氧反应塔、好氧生化反应池、调节池、混凝沉淀池、水解酸化池、MBR膜生物反应器、脱色及超滤池；其中所述pH值调节及预酸化池设有CO₂供气装置，向pH值调节池内废水充入CO₂，将碱性较高的废水降至pH到6‑8之间，以满足IC厌氧反应塔内厌氧菌种对pH的要求。相对于现有技术，能够进一步降低排水的COD浓度，出水SS接近0，在满足厌氧反应的工艺条件的情况下，保持IC厌氧反应塔内的厌氧菌种的活性，实现印染废水的零排放等效果。

Description

一种印染废水的处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种水处理技术，尤其是一种印染废水的处理方法和系统。

背景技术

印染废水组分复杂、常含有多种染料，色度高、毒性强，可降解性差，而且浓度高、废水量大，是较难处理的工业废水之一。传统的处理工艺采用药剂混凝与生化处理相结合的工艺流程。参见图1所示，其包括混凝沉淀池、UASB厌氧反应器、沉淀池、水解酸化池、厌氧生化反应器和二沉池，排放至市政污水管道。该工艺中，为了降低退浆废水的pH 值与COD浓度，会向废水中投入大量的硫酸亚铁，不仅会产生大量污泥，硫酸亚铁本身还会对水体造成二次污染。如实用新型专利 CN104478139B、CN101955282B就是用硫酸亚铁调节pH值并发生混凝沉淀。印染车间的退浆废水碱度较高，PH值9～12，而厌氧反应器的工艺，要求废水PH值6-8之间，调整PH值需要大量的酸或酸性盐(如硫酸亚铁)。如果用硫酸中和废水，就会使废水中硫酸浓度增加到8000mg/L，高浓度硫酸根将使厌氧反应器中的厌氧菌种消亡。如果用盐酸中和废水就会使废水中氯离子浓度高达10000mg/L以上，过高的氯离子废水对后续处理单元中的不锈钢设备造成严重腐蚀，氯离子难以分离，也不能被工厂回用，最终成为废品。此外，如图1所示的工艺，处理后的排水COD 浓度依然有300左右，不能达到直排或回用水的标准。

实用新型内容

综上所述，为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种印染废水的处理方法和处理系统，降低排水COD浓度，提高排水品质，在整个工艺过程中不对水体造成二次污染，在满足厌氧反应的工艺条件的情况下，保持厌氧反应器内的厌氧菌种的生物活性。其次，实现印染废水的零排放，直接达到回用水的标准。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案包括：

一种印染废水的处理方法，其包括：

pH值调节步骤、厌氧反应步骤、好氧生化反应步骤、混凝沉淀步骤、水解酸化步骤、MBR处理步骤、深度处理步骤，其中所述pH值调节步骤采用充入CO₂的方式将碱性较高的废水降至pH到6-8之间，以满足厌氧反应步骤中厌氧菌种对pH的要求；所述厌氧反应步骤通过IC厌氧反应塔完成；所述深度处理步骤包括脱色处理。

IC厌氧反应塔即内循环厌氧反应器，基本是由2层UASB反应器串联而成。废水从反应塔的底部经布水装置均匀进入，并向上流经第1厌氧反应区和第二厌氧反应区，2个三相分离器，最后进入第二厌氧反应区的升流式厌氧污泥床反应器上部的沉淀区；混合液中污泥在重力作用自沉淀区经上层三相分离区返回反应区，所产生的沼气则由集气室经管道排出反应塔。本实用新型采用IC厌氧反应塔进行处理，IC厌氧工艺与传统厌氧工艺相比具有处理效率高、抗负荷冲击能力强、占地面积小等优势，其COD去除率可高达60％以上。根据所述IC厌氧反应塔排水口排出的水质，可多次循环经IC厌氧反应塔处理，即将反应塔排水口与进水口连接，直至达到预期的出水要求。

MBR又称膜生物反应器，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。好氧池需要曝气提供好氧菌对有机物生物降解的需要，MBR膜组件浸没于好氧池内，采用抽吸泵抽吸过滤，曝气作用产生的剪切力，使膜组件表面的胶体被迫离开，让水透过。综合废水的好氧生化特点，采用MBR处理，其大大提高了固液分离效率、活性污泥浓度增大使污泥中特效菌出现，提高生化反应速率。MBR具有抗冲击能力强，出水水质好，SS(悬浮物:包括有机悬浮物和无机悬浮物)接近0。

根据本实用新型一个可行的实施例，所述MBR处理步骤使用MBR 膜生物反应器完成，所述MBR膜生物反应器为一体式或复合式。

所述的处理污水的MBR膜生物反应器是指固液分离型膜-生物反应器(Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor,SLSMBR,简称 MBR)。膜-生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。固液分离型膜-生物反应器包括三种形式:分置式、一体式和复合式。所谓分置式，是指膜组件和生物反应器分开设置，生物反应器中的废水经泵增压后输至膜组件的过滤端，在压力作用下水通过膜，成为出水。一体式是指膜组件被放置到生物反应器内，进水进入膜-生物反应器，在曝气作用下，大部分污染物被反应器中的活性污泥去除，膜组件所连接的泵将反应器内的水抽吸由膜过滤出来。复合式是在一体式的基础上，向生物反应器内加装填料从而改变反应器的某些性状。

根据本实用新型一个可行的实施例，在所述pH值调节步骤与所述厌氧反应步骤之间还包括一个预酸化处理步骤，在该步骤中使废水中的高分子降解为包含乙酸在内的小分子物质，为后续的厌氧反应步骤中的厌氧菌种提供所需要的小分子。

根据本实用新型一个可行的实施例，所述混凝沉淀步骤在沉淀池内进行，并向所述沉淀池内加入混凝剂，所述混凝剂为PAC或PAM或二者的混合物。

PAC，粉末活性炭、污水处理药剂，PAC是作为吸附剂已经被越来越多的用于水处理中。粉末活性炭比表面积大、吸附性强。PAM，聚丙烯酰胺，是一种线状的有机高分子聚合物，同时也是一种高分子水处理絮凝剂产品，专门可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度。PAC和PAM 联合使用，PAM产生的絮团被PAC吸附并聚团形成更大团状物，实现快速沉降。

根据本实用新型一个可行的实施例，在所述好氧生化反应步骤与所述混凝沉淀步骤之间包含一个调节步骤，用于调节水量以保证后续处理设备的正常运行。

根据本实用新型一个可行的实施例，所述深度处理步骤还包括超滤步骤，所述超滤步骤在所述脱色处理之后。

根据本实用新型一个可行的实施例，所述超滤步骤为浸没式超滤；即在将所述脱色步骤的将吸附脱色剂投放于池内后，将超滤膜组件浸没在池内，用泵抽吸出水，并将所述吸附脱色剂分离。优选的，所述吸附脱色剂为活性炭。优选的，所述活性炭采用煤质活性炭，尺寸0.4mm，孔隙率50％-60％。

废水深度处理步骤采用“活性炭吸附+超滤”的工艺，活性炭投加到脱色及超滤反应池后，采用浸没式超滤，进行活性炭分离，保证出水水质。分离的活性炭可进行再生化处理。浸没式超滤膜组件浸没于水面之下，在所述脱色及超滤反应池内可增加扰动装置，防止浸没的超滤膜组件被堵塞，免除反向冲洗。

根据本实用新型一个可行的实施例，在所述超滤步骤后还包括反渗透处理步骤和电渗析处理步骤，所述电渗析步骤对反渗透之后得到的浓缩液进一步浓缩成高浓度浓缩液，提供印染生产回用。反渗透RO，即通过人工加压将水从浓溶液中压到低浓度溶液中，故与自然界的渗透作用相反，是一种借助于选择透过(半透过)性膜的工力能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。

根据本实用新型一个可行的实施例，所述MBR处理步骤产生的活性污泥以含有化纤的物化污泥为主，污泥浓缩后进入板框压滤机压榨脱水，污泥含水率可降低至50％左右，直接填埋或送污泥焚烧厂处理。

本实用新型还提供一种印染废水的处理系统，其包括：依次连接的 pH值调节及预酸化池、IC厌氧反应塔、好氧生化反应池、调节池、混凝沉淀池、水解酸化池、MBR膜生物反应器、脱色及超滤池；其中所述pH 值调节及预酸化池设有CO₂供气装置，向pH值调节池内废水充入CO₂，将碱性较高的废水降至pH到6-8之间，以满足IC厌氧反应塔内厌氧菌种对pH的要求。

根据本实用新型一个可行的实施例，所述脱色及超滤池包括一个池体，其具有脱色剂投放口，所述池内设有超滤膜组件，所述超滤膜组件连接一个出水泵。优选的，所述脱色及超滤池设有扰动装置。

根据本实用新型一个可行的实施例，在所述脱色及超滤池之后，还设有反渗透处理设备和电渗析装置。

反渗透设备是一种借助于选择透过(半透过)性膜的工力能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出，从而达到分离净化目的。

电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合；即在外加直流电场的驱动下，利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中，如果膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子可以通过；如果它们的电荷相同，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。

按照本实用新型的印染废水的处理方法和系统，相对于现有技术，能够进一步降低排水的COD浓度，出水SS接近0，大幅提高出水品质，在整个工艺过程中不对水体造成二次污染，在满足厌氧反应的工艺条件的情况下，保持IC厌氧反应塔内的厌氧菌种的活性。实现印染废水的零排放，直接达到回用水的标准，浓液供印染工厂回用，减少市政污水处理负担。

附图说明

图1为现有技术的印染废水处理工艺流程图。

图2为本实用新型较佳实施例的印染废水处理工艺流程图。

图3为本实用新型较佳实施例中MBR膜生物反应器的结构示意图。

图4为本实用新型较佳实施例中脱色及超滤池的结构示意图。

【附图标记说明】

10好氧生物反应器；11进水管；12出水管；13曝气管；14MBR膜组件；15抽吸泵；20脱色及超滤池；21进水管；22出水管；23扰动装置；30活性炭；24超滤膜组件；25泵。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。

根据图1所示，本实用新型本实用新型较佳实施例的印染废水处理工艺流程图，印染工厂的退浆废水依次经pH值调节、预酸化、IC厌氧反应塔、好氧生化、调节池、混凝沉淀、水解酸化、MBR处理、活性炭吸附脱色、超滤、反渗透(RO)及电渗析等处理，最后浓液供工厂回用和中水回用，整个过程中，废水零排放，不需要市政污水处理系统再做处理，直接达到回用水标准，为企业节省净水的用水量。在pH值调节时系采用充入CO₂的方式将碱性较高的废水降至pH到6-8之间，以满足 IC厌氧反应塔中厌氧菌种对pH的要求。以下依次说明各个步骤的作用和目的：

其中，预酸化处理，使废水中的高分子降解为包含乙酸在内的小分子物质，为后续的厌氧反应步骤中的厌氧菌种提供所需要的小分子。

其中，IC厌氧反应塔即内循环厌氧反应器，基本是由2层UASB反应器串联而成。废水从反应塔的底部经布水装置均匀进入，并向上流经第1厌氧反应区和第二厌氧反应区，2个三相分离器，最后进入第二厌氧反应区的升流式厌氧污泥床反应器上部的沉淀区；混合液中污泥在重力作用自沉淀区经上层三相分离区返回反应区，所产生的沼气则由集气室经管道排出反应塔。IC厌氧工艺与传统厌氧工艺相比具有处理效率高、抗负荷冲击能力强、占地面积小等优势，其COD去除率可高达60％以上。根据IC厌氧反应塔排水口排出的水质，可多次循环经IC厌氧反应塔处理，即将反应塔排水口与进水口连接，直至达到预期的出水要求。

好氧生化处理步骤，是进一步通过好氧生化池内的好氧菌降解大分子有机物。

调节池，用于调节水量以保证后续处理设备的正常运行，避免水量供应超过负荷或者水量供应不足，造成后续设备空转。

其中，混凝沉淀步骤在沉淀池内进行，并向所述沉淀池内加入混凝剂，所述混凝剂为PAC或PAM或二者的混合物。PAC，粉末活性炭、污水处理药剂，PAC是作为吸附剂已经被越来越多的用于水处理中。粉末活性炭比表面积大、吸附性强。PAM，聚丙烯酰胺，是一种线状的有机高分子聚合物，同时也是一种高分子水处理絮凝剂产品，专门可以吸附水中的悬浮颗粒，在颗粒之间起链接架桥作用，使细颗粒形成比较大的絮团，并且加快了沉淀的速度。PAC和PAM联合使用，PAM产生的絮团被PAC吸附并更多地聚团形成更大团状物，实现快速沉降。

其中水解酸化的作用是通过加入一些酸或碱的水解催化剂，进一步将废水中的大分子水解成乙酸等小分子，以便适合于后续的MBR处理。

其中，MBR处理，在膜生物反应器内完成，MBR又称膜生物反应器，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。综合废水的好氧生化特点，采用MBR处理，其大大提高了固液分离效率、活性污泥浓度增大使污泥中特效菌出现，提高生化反应速率。

废水深度处理包含脱色剂吸附脱色，具体为活性炭吸附脱色处理和超滤处理。如图1所示的，采用“活性炭吸附+超滤”的工艺，活性炭投加到脱色及超滤反应池后，采用浸没式超滤，进行活性炭分离，保证出水水质。在图4中进一步此步骤的工作过程。

接着，反渗透处理，反渗透RO，是借助于选择透过(半透过)性膜的工力能以压力为推动力的膜分离技术，当系统中所加的压力大于进水溶液渗透压时，水分子不断地透过膜，经过产水流道流入中心管，然后在一端流出水中的杂质，如离子、有机物、细菌、病毒等，被截留在膜的进水侧，然后在浓水出水端流出。

最后，所述电渗析步骤对反渗透之后得到的浓缩液进一步浓缩成高浓度浓缩液，浓缩液可提供生产回用，中水达到直接排放标准或回用标准，全程无污染水排放。电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合；即在外加直流电场的驱动下，利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中，如果膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子可以通过；如果它们的电荷相同，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。

其中，MBR处理过程中产生的污泥以含有化纤的物化污泥为主，污泥浓缩后进入板框压滤机压榨脱水，污泥含水率可降低至50％左右，直接填埋或送污泥焚烧厂处理。

在废水深度处理步骤中，还包括一个活性炭再生处理。即，用于脱色的活性炭在老化之后经再生返回到脱色池内。

结合图3所示，为一种一体式MBR膜生物反应器，由一个好氧生物反应器10和一个MBR膜组件14构成，该好氧生物反应器10内含有好氧菌种，具有进水管11，曝气管13，出水管12和抽吸泵15，MBR膜组件与抽吸泵15以出水挂12连接。在其他时实施例中，可替换为复合式 MBR膜生物反应器，即在一体式的基础上，向生物反应器内加装填料从而改变反应器的某些性状。好氧生物反应器10需要曝气提供好氧菌对有机物生物降解的需要，MBR膜组件14浸没于好氧生物反应器10内，采用抽吸泵15抽吸过滤，曝气管13曝气产生的剪切力，使膜组件14表面的胶体被迫离开，让水透过，不需要反冲洗。MBR具有抗冲击能力强，泥龄长，出水水质好，SS(悬浮物:包括有机悬浮物和无机悬浮物)接近 0。在另外一些实施例中，MBR膜生物反应器包括三种形式，除了前述的一体式和复合式之外，还包括分置式。所谓分置式，是膜组件14和好氧生物反应器10分开设置，生物反应器10中的废水经泵增压后输至膜组件14的过滤端，在压力作用下水通过膜，成为出水。

参见图4所示，为本实用新型实施例的废水深度处理用的脱色及超滤池20，设有进水管21，出水管22，在脱色及超滤池20内投入了活性炭30，浸没了超滤膜组件24，在该脱色及超滤池外设有泵25。在活性炭 30投放于池内后，将超滤膜组件24浸没在池内，用泵25抽吸出水，使活性炭30被截留。优选的，所述活性炭30采用煤质活性炭，尺寸0.4mm，孔隙率50％-60％。在脱色及超滤反应池20内可增加扰动装置23，防止浸没的超滤膜组件24被堵塞，也免除反向冲洗，可持续工作。

按照本实用新型的印染废水处理方法，本实用新型一个较佳实施例的处理系统，其包括依次连接的pH值调节及预酸化池、IC厌氧反应塔、好氧生化反应池、调节池、混凝沉淀池、水解酸化池、MBR膜生物反应器、脱色及超滤池，反渗透处理设备、电渗析装置。所述pH值调节及预酸化池设有CO₂供气装置，向pH值调节池内废水充入CO₂，将碱性较高的废水降至pH到6-8之间，以满足IC厌氧反应塔内厌氧菌种对pH的要求。脱色及超滤池20包括一个池体，其具有脱色剂投放口，所述池内设有超滤膜组件24，所述超滤膜组件24连接一个出水泵25。优选的，所述脱色及超滤池20内还设有扰动装置23。脱色及超滤池20附近还设有活性炭再生设备。

应用例

浙江某大型印染集团的印染车间每天产生退浆废水700立方，COD 浓度10000mg/L，pH值10-12；其它染整车间废水5000立方，COD浓度 1000mg/L，pH值7-9。

退浆废水与染整车间的废水混合后COD浓度1400mg/L，水量合计 6000立方/天，经过所述工艺处理后车间每天回用4500立方工艺水。

退浆废水,经图2第一行工艺步骤的处理，其效果见下表：

经过图2所示工艺图的第二行和第三工艺步骤的处理，其效果见下表：

。

Claims (4)

1.一种印染废水的处理系统，其特征在于，其包括：依次连接的pH值调节及预酸化池、IC厌氧反应塔、好氧生化反应池、调节池、混凝沉淀池、水解酸化池、MBR膜生物反应器、脱色及超滤池；其中所述pH值调节及预酸化池设有CO₂供气装置，向pH值调节池内废水充入CO₂，将碱性较高的废水降至pH到6-8之间，以满足IC厌氧反应塔内厌氧菌种对pH的要求。

2.根据权利要求1所述的一种印染废水的处理系统，其特征在于，所述脱色及超滤池包括一个池体，其具有脱色剂投放口，所述池内设有超滤膜组件，所述超滤膜组件连接一个出水泵。

3.根据权利要求2所述的一种印染废水的处理系统，其特征在于，优选的，所述脱色及超滤池内设有扰动装置。

4.根据权利要求1所述的一种印染废水的处理系统，其特征在于，在所述脱色及超滤池之后，还设有反渗透处理设备和电渗析装置。