印染廢水深度處理回用及零排放技術課件.ppt

印染廢水深度處理回用及零排放技術 國家規(guī)定 有關印染廢水的相關規(guī)定和存在的問題 水資源缺乏 降低成本 印染行業(yè)準入條件 2010年修訂版 規(guī)定 印染企業(yè)要 實行生產(chǎn)排水清濁分流 分質(zhì)處理 分質(zhì)回用 水重復利用率要達到35 以上 水資源緊張 七大水系遭受不同程度污染 目前在全國640多個城市中 缺水城市已達300多個 其中嚴重缺水城市達108個 排污費成本逐年增加 自來水費用上漲 印染廢水處理回用可減少排污費用 降低用水成本 印染廢水處理回用工藝 印染廢水 水解酸化 物化混凝 好氧處理 UF RO 臭氧催化氧化 一體化臭氧 BAF 淡水 濃水 石灰蘇打 Fenton PS氧化 常規(guī)處理 達標排放 COD 40mg L 色度 10倍 深度處理 普通回用水 優(yōu)質(zhì)回用水 軟鹽回用水 臭氧 BAF組合工藝 臭氧 BAF組合工藝深度處理技術的出現(xiàn)解決了印染標準提標后常規(guī)處理難穩(wěn)定達標的難題 臭氧 BAF組合工藝出水可滿足印染廢水COD 40mg L 色度 10倍 不僅實現(xiàn)了印染廢水的穩(wěn)定達標排放 而且出水水質(zhì)滿足一般回用洗滌用水標準 鑒于印染廢水的巨大危害 國家環(huán)保部門2012年調(diào)高了印染排放標準 紡織染整工業(yè)排放標準GB4287 2012 直接排放標準要求COD 60mg L 色度 30倍 1233 COD100mg L 色度70倍 臭氧 BAF深度處理工藝 臭氧氧化與BAF領域相關的發(fā)明專利 開發(fā)的臭氧氧化及曝氣生物濾池聯(lián)合處理工藝 已申請發(fā)明專利 并成功應用于廣東省幾家大型印染企業(yè)印染廢水的深度處理回用工程中 化學氧化 曝氣生物濾池聯(lián)合水處理方法 ZL200510035132 9 一體式臭氧與曝氣生物濾池水處理裝置及其方法 ZL200710028632 9 一種基于臭氧氧化和曝氣生物濾池的廢水處理裝置 ZL200810029723 9 一種用于臭氧催化氧化的陶粒催化劑的制備方法 ZL200710032553 5 一體式臭氧與曝氣生物濾池布水布氣裝置 ZL201310590806 6 發(fā)明專利 工程應用情況 印染廢水處理領域 我們參與的項目 日處理5000噸印染廢水成功運行了3年的成功實例 溢達紡織 日處理2 5萬噸系統(tǒng)已調(diào)試運行 效果良好 溢達紡織 日處理4萬噸的系統(tǒng) 已完成設計 正在報建 互太紡織 日處理6萬噸的系統(tǒng) 已完成設計 正在建設 德永佳紡織 其它公司也有未經(jīng)專利授權(quán)許可的應用 該處理技術在其它廢水深度處理上的應用 化學品倉儲碼頭廢水 皮革廢水處理 焦化廢水處理 煉油廢水 日化廢水處理等 互太 番禺 紡織印染廢水深度處理工程 40000t d 規(guī)模 40000t d工藝 臭氧催化氧化 曝氣生物濾池配套資金 3000萬實施階段 已完成設計 正在報建 廣東溢達紡織印染廢水深度處理工程 25000t d 規(guī)模 25000t d工藝 臭氧催化氧化 曝氣生物濾池實施階段 已經(jīng)調(diào)試運行 處理效果良好 膜法深度處理 膜分離法 淡水 濃水 回用 Fenton氧化 過硫酸鹽氧化 石灰蘇打 膜法深度處理工藝淡水直接回用 濃水由于含有難降解有機物 色度 且還含有高濃度的鹽 它不能直接回用 需經(jīng)過有效處理后排放或回用 RO膜法深度處理流程 常用膜分離技術 進水 雙膜法兩級過濾系統(tǒng) 逐級過濾可以有效攔截廢水中的難降解有機物 色度 降低濁度及SDI值 也有使用保安過濾器代替超濾系統(tǒng) 用納濾代替反滲透系統(tǒng) 用納濾代替RO 膜對一價鹽的阻檔率低 15 可編輯 RO出水及初級回用與高級回用對水質(zhì)的要求 圖2雙膜法深度處理印染廢水COD 色度 濁度和電導率的去除效果 由上表可以看出 RO膜法深度處理印染廢水出水不僅滿足印染回用初級用水水質(zhì)要求 而且滿足高級回用水質(zhì)要求 RO處理印染廢水出水以及印染初級和高級回用水水質(zhì) RO出水以及印染初級和高級回用水水質(zhì)見下表 印染廢水深度處理RO濃水存在的問題 膜分離法深度處理印染廢水出水濃水由于含有一定濃度的難降解有機物 色度和高鹽度 處理困難 是印染廢水處理領域面臨的一個難題 膜法濃水有以下幾個特點 處理方式 回流法 鹽的積累 直接間接排放 不達標 蒸發(fā)濃縮 費用太高 綜合利用Fenton聯(lián)合石灰蘇打過硫酸鹽聯(lián)合石灰蘇打 印染廢水深度處理回用零排放的思考 印染廢水中的鹽是染色時加入的 能否既回收水 又利用水中的鹽 用Fenton將濃水中的難降解有機物氧化 并投加石灰和蘇打分別去除濃水中的鎂 鈣硬度 達到印染廢水染色工段回用要求 保留廢水的鹽分 實現(xiàn)鹽 水的雙回用 從而實現(xiàn)印染廢水零排放 Fenton氧化法基本原理其反應原理可用以下化學反應方程式描述 Fe2 H2O2 Fe3 OH OH Fe3 H2O2 Fe2 HO2 H HO2 H2O2 O2 H2O OHRH OH R H2OR Fe3 R Fe2 R O2 ROO CO2 H2O Fenton反應塔 石灰蘇打法軟化工藝 石灰蘇打軟水法就是在水中同時投加石灰和蘇打 Na2CO3 石灰脫除水中的碳酸鹽硬度 蘇打用來脫除水中的非碳酸鹽硬度 與Na2CO3有關的化學反應由如下表示 CaSO4 Na2CO3 CaCO3 Na2SO4CaCl2 Na2CO3 CaCO3 2NaClMgSO4 Na2CO3 MgCO3 Na2SO4MgCO3 Ca OH 2 CaCO3 Mg OH 2 石灰價格低廉 來源廣泛 運行成本低 而且可以與絮凝過程同時進行 同時降低水中的硬度和濁度 石灰蘇打法已經(jīng)廣泛應用于水質(zhì)硬度大的廢水軟化處理 Fenton 石灰蘇打法的處理效果總結(jié) Fenton 石灰蘇打處理印染反滲透濃水進出水水質(zhì)見下表 Fenton 石灰蘇打處理印染反滲透濃水進出水水質(zhì) Fenton 石灰蘇打處理印染反滲透濃水的研究結(jié)果表明 COD去除率達到68 74 色度去除率84 90 SS去除率75 84 硬度去除率83 86 出水為軟鹽水 研究重點是考察它能否用于染色工序 做到鹽與水的雙回收 過硫酸鹽氧化聯(lián)合石灰蘇打軟化法 Fenton法有時殘留少量鐵離子 故又開發(fā)了過硫酸鹽氧化法 過硫酸鹽 PS 氧化作為一種新型的高級氧化技術近年來在環(huán)境領域逐漸受到研究學者的關注 在常溫條件下 PS的反應速率較慢 是一種比較穩(wěn)定的氧化劑 當PS受到外界條件如熱 微波 過渡金屬離子作用時容易被活化 產(chǎn)生氧化性更強的硫酸根自由基 SO4 其標準氧化還原電位E0 2 60V 高于PS的E0 2 01V PS在熱活化作用下容易生成硫酸根自由基 具體反應方程式如下 pH對PS活化降解有機物有一定的影響 研究表明 酸性條件下 PS易被活化產(chǎn)生SO4 在堿性條件下硫酸根自由基會生成氧化能力更強的羥基自由基 OH E0 2 80V 具體反應方程式如下 過硫酸鹽石灰蘇打處理濃水效果 Fig 4 過硫酸鹽 石灰蘇打處理印染反滲透濃水的處理效果見下表 過硫酸鹽 石灰蘇打處理印染反滲透濃水出水COD低于21 5mg L 色度低于5倍 硬度低于17 5mg L 硫酸根濃度得到提升 達到10g L以上 應用于染色工序 可以大大減少無機鹽的投加 過硫酸鹽 石灰蘇打處理印染反滲透濃水進出水水質(zhì) 二種RO濃水處理方法的比較 Fig 4 兩種濃水處理回用技術在有機物 色度和硬度去除效率方面基本相當 Fenton 石灰蘇打處理成本低于過硫酸鹽 石灰蘇打處理成本 Fenton 石灰蘇打處理過程投加鐵離子 回用前需嚴格檢測鐵離子濃度 兩種濃水處理技術處理效率和處理成本比較 RO濃水處理得到的軟鹽水回用于染色實驗 Fig 4 在出水色度和硬度達標的前提下 研究出水中有機物濃度對染色織物染色性能的影響 選擇活性染料 紅黃藍 進行單色染色試驗 以染色織物的K S 總色差和色牢度評價織物的染色性能 利用化學氧化與軟化后的反滲透濃水進行染色 驗證印染廢水的RO濃水回用于染色工序的可行性 回用軟鹽水的染色實驗小結(jié) 利用不同有機物濃度的回用水進行染色呢 綜合三個染色參數(shù)評價染色織物的染色性能 得出以下結(jié)論 回用水中有機物濃度對染色織物的染色性能有一定程度的影響 染色織物的染色性能隨回用水中有機物濃度升高而變差 經(jīng)適當處理后的反滲透濃水可滿足印染回用要求 COD 21 5mg L 色度 10倍 硬度 17 5mg L 印染廢水深度處理回用零排放的思考 Fig 4 印染廢水經(jīng)深度處理后可完全實現(xiàn)大部分回用 臭氧 BAF工藝深度處理印染廢水可實現(xiàn)出水COD 40mg L 色度 10倍 可實現(xiàn)高標準達標排放或初級回用要求 膜分離的淡水可有效過濾生化出水有機物 色度 SS和無機鹽等組分 它可用于高級回用 可作為鍋爐用水 甚至做純水 反滲透濃水濃水含鹽 有機雜質(zhì)等 能不能做到既回用濃水的水 又回用濃水中的鹽 印染廢水深度處理回用零排放的思考 濃水中的有機物 可生化性極差 只能采用化學氧化法 我們選用了二種化學氧化法 不脫除硬度也不能用 我們采用石灰蘇打法 用離子交換法 要求水中鹽的濃度低 而濃水的鹽濃度較高 反滲透濃水經(jīng)Fenton氧化 石灰蘇打處理后或PS氧化 石灰蘇打處理后可回用于染色工序 實現(xiàn)廢水