印染廢水處理設計3500
❶ 印染廢水怎麼處理
印染廢水是交難處理的工業廢水之一,它具有COD濃度高、色度大、含鹽量高、內有機物難生化降解及水質水容量隨時間變化較大(廢水間歇性排放)等特點。
印染廢水處理的最突出問題是色度和難降解有機物的去除問題。
印染廢水處理方法有生物法、物化法及幾種方法的聯合使用。
廢水中的主要污染物為COD、BOD5、SS和色度等,正常生產時排放廢水中微3000t/d。
❷ 印染廢水處理的印染廢水處理技術
國內外對一般印染廢水多數採用傳統的生化法處理,以除去廢水中有機物,有些工廠在生化處理前或處理後還增加一級物化處理,少數工廠採用多級的處理。在美國,印染廢水多數採用二級處理,即生化與物化結合,個別用三級,增加活性炭。日本與美國相似,但應用臭氧的報導也較多。英國是羊毛加工的傳統國家,一般用不完全流程,僅將洗毛水用物化初步處理與其他染色廢水合並排入城市污水處理廠。國內投入運行的生化處理設施,大部分是採用完全混合活性污泥法。接觸氧化等生物膜法,近年來也逐步增加。印染廢水處理,應盡量採用重復使用和綜合利用措施,與工藝改革和回收染料、漿料、節約用水、用鹼等結合起來考慮。在國內印染廢水處理中採用的完全混合式系統有加速曝氣法和延時曝氣法兩種形式。廢水量較大的採用延時曝氣法較多,廢水量較小的則以加速曝氣法為主。印染廢水處理中常以曝氣時間作為曝氣池的控制指標。由於印染廢水的水質是多變的,因此曝氣時間必須與有機負荷(POD含量)結合起來考慮。常用的治理印染廢水有如下方法:
1.改革工藝、減少或消除印染廢水對於合成纖維及含合成纖維75%以上的織物採用干法印花工藝,可以消除印染廢水。對於棉織物,一直用澱粉漿料上漿和作為印花漿料中的粘合劑,使退漿、煮煉廢水中,含大量澱粉。現在,印染工業用化學漿代替澱粉漿,如聚乙烯醇和纖維素衍生物作漿料,;可使退漿、煮煉廢水的BOD降低33%,若用作印花漿粘結劑,則還可降低5~20%。此外,在酸性媒染染料染色中,用硝酸鈉或雙氧水代替重鉻酸鉀作氧化劑,能消除廢水中有毒的鉻污染。
2.廢水和物料的回收利用
(1)印染廢水要按水質特點,分別回收利用一般印染廠中,廢水可分為三類,即澱粉漿料廢水,廢鹼液和其他染整廢水。據統計,它們占的百分率約為;澱粉漿料類廢水為65%,廢鹼液為19%,其他染整廢水為65%。按上述水質分開處理,有利於回收利用。
(2)鹼回收利用絲光工序的淡鹼液可循環利用,還可將淡鹼液用於煮煉,煮煉廢鹼液,用於退漿,多次重復使用。如鹼液量大可用三效蒸發器回收鹼,如鹼液量小,可用薄膜蒸發器回收鹼。
(3)染料回收如含硫化染料的廢水,可以在反應鍋內加酸,放出硫化氫,經沉澱過濾後回用。對還原染料和分散染料可採用超過濾技術回收。廢水回收染料後,可使色度減少85%,硫化物減少90%。
3.印染廢水的無害化處理
廢水和物料的回收利用,雖然是減少印染廢水污染的根本出路,然而;目前國內外還遠未達到應有水平,印染廢水仍以無害化處理為主,印染廢水的水質特點,主要是COD和BOD高,以及由此引起的色度等指標遠遠超過排放標准;國外紡織工業廢水尤其是印染廢水的處理,應用最廣的是生化處理法,國內一般印染廢水,多數也是採用生化法去除水中的有機物。投入運行的生化處理設施,大部分是採用完全混合活性污泥法,即廢水和迴流污泥進入曝氣池後,與池內原有混合液得到充分混合。這一方法,較好適應印染廢水COD高而且水質多變的特點,得到比較好的處理效果。所採用的完全混合式系統,有加速曝氣法和延時曝氣法兩種,廢水量大的用延時曝氣法較多,廢水量較小的,則以加速曝氣法為主。
實踐證明,用生物處理印染廢水,BOD去除率一般為85~90%,並能使可溶性的BOD變成不溶性污泥而分離去除。同時還能去除部分色澤和懸浮物,降低pH值。為了解決生化處理後脫色問題i採用活性炭吸附法,可去除廢水中很多種類染料和可溶性有機物。對非水溶性染料廢水的色度,如硫化染料,還原染料和分散染料,可採用臭氧氧化法和混凝法加以去除。
綜上所述,印染廢水能達到排放和回用水的各項指標,需要採用聯合處理方法,如用沉澱(或過濾)—生化—活性炭吸附—生物接觸氧化—煤粉灰過濾,活性污泥—臭氧氧化(或混凝)等。現在多級的處理方法,如反滲透、離子交換、電滲析等已開始在印染廢水中應用。據報道,日本紡織印染工業處理水回用率,巳達到8096。表2-4-2為各種不同染織物廢水主要處理方法和優缺點比較。
1、混凝法的機理
混凝法是通過向污水中投加混凝劑,使細小懸浮顆粒和膠體顆粒聚集成較粗大的顆粒而沉澱,得以與水分離,使污水得到凈化的方法。混凝法的機理主要是壓縮雙電層,吸附表面中和,吸附架橋和沉澱網捕四種機理。以上幾種作用可能同時產生,在不同的條件下某種作用可能是主導因素。
混凝劑可降低印染廢水中的濁度、色度,去除多種高分子物質、有機物。以及某些重金屬有毒物質。
2、實驗室研究
混凝沉澱是水處理過程中的重要單元,而混凝法最關鍵的是要選擇合適的混凝劑。目前,主要有無機混凝劑、有機混凝劑、復合混凝劑及生物混凝劑四大類。近幾年,許多研究者主要對高分子混凝劑和高效復合脫色混凝劑開展了較深入的研究,並在處理印染廢水方面取得了進展。
陳文松和韋朝海研究了低劑量Fenton氧化一混凝法對三種不同模擬水樣和實際印染廢水的處理效果,結果表明,Fenton氧化一混凝法特別適合於處理成分復雜(同時含有親水性和疏水性染料)的染料廢水。實際印染廢水的處理結果令人滿意,CODcr和色度的去除率分別達到84%和95%。Fenton氧化一混凝法處理印染廢水效果好,成本低,操作簡單,便於推廣。混凝劑的改性和復配能優化混凝劑性能,提高混凝效果。姚曉亮採用鎂鹽與亞鐵鹽混合復配對活性染料印染廢水進行脫色處理,並與單一組分混凝劑的脫色效果作比較。結果表明:復合混凝劑MgSO4-FeSO4·7H2O的脫色效果明顯優於單一組分,表現出顯著的協同效應。祝社民和陳英文等將若干廉價的天然和廢棄無機粉料(如粉煤灰,黏土等礦物,其中主要含硅、鎂、鈣和鐵等)按一定比例配伍,再進行簡單活化和極少量的高分子絮凝劑復配而成新型的混凝劑,其對印染廢水具有良好的處理效果,COD去除率為74%,最終出水濁度低於5度。印染廢水經過混凝處理後可達到國家污水排放的三級標准,可重復利用。余瑩在實驗中發現,將聚硅鋁鐵硼應用於處理印染廢水,其脫色效果佳,透光率可達98%;且具有制備工藝簡單、高效、礬花大、沉降速度快、污泥體積小、脫色及去除COD效果良好等優點。戴亞英和邱慧琴研究的是聚合硫酸鐵硅混凝劑(PFSS),它是一類新型無機高分子混凝劑,是在聚硅酸和鐵鹽的基礎上發展起來的復合產物。實驗說明此類混凝劑混凝效果好,易儲備,價格便宜,因此受到了水處理界的極大關注。
利用廢熔鹽研製了一種新型復合混凝劑PMFC(聚合氯化鎂鐵),應用該復合混凝劑對印染模擬廢水以及實際廢水進行了處理。實驗結果表明,該復合混凝劑在合適的條件下對印染廢水具有良好的處理能力,其脫水效果明顯優於PAC。此外,該復合無機混凝劑具有成本低,脫水率高,沉降速度快等優點。
3、現場應用研究
研究者也從水處理工藝方面進行了研究,並應用到實踐中,取得了好的成效。江陰市某印染廠採用物化+三級生化+物化法處理印染廢水,設計處理能力360m/s,廢水進水CODcr, BOD5,SS和色度分別為: 200—300mg/L,600—700mg/L,350—500mg/L和500~1000倍,經處理後,出水穩定並達到污水排放一級標准,此外,該工藝具有處理負荷高,耐沖擊,出水穩定等特點,並於2002年年底完工驗收運行至今,處理效果良好,出水穩定達標。王振川等採用混凝沉澱一酸化水解一懸掛鏈曝氣一生物碳組合工藝對該類廢水進行了大量的實驗研究,優化了各項工藝參數,並在河北麗友印染有限公司建立了一套3000平米/d的廢水處理設施。經2年實際運行表明,該設施具有投資少,運行費用低,水凈化率高的特點,處理後出水CODcr,去除率高達93%以上,各項水質指標均達到了(GB4287—92)紡織染整工業水污染物排放一級標准。黃瑞敏等提出了採用混凝脫色一曝氣生物濾池,再深度處理的回用處理工藝進行現場試驗研究。研究結果表明,該工藝可以將印染廢水色度去除至10倍以下,CODcr處理至20mg/L以下,SS達到2mg/L以下,濁度低於3NTU,高效脫色混凝劑色度去除率達到98%,曝氣生物濾池的出水CODcr質量濃度為20mg/L。
4、結束語
研究表明,混凝法對印染廢水具有工藝流程簡單、操作管理方便、設備投資省、佔地面積少、對疏水性染料脫色效率很高等優點,混凝法已經成為污水處理的常用方法。針對特定的印染廢水,混凝劑的選擇就成為影響混凝效果的關鍵因素,所以混凝劑的開發和研究是一個熱點。目前較新型的無機高分子復合型混凝劑主要有聚合硅酸硫酸鋁(PASS)、聚合硅酸氯化鋁鐵(PSAFC)、聚合硅酸硫酸鋁鐵(PSAFS)和聚合硅酸硫酸鋁硼(PSBA)。無機混凝劑具有無毒或微毒,原料易得等方面的優點,在混凝技術中佔有重要地位,一直得到廣泛應用。離子型高分子混凝劑可以明顯提高絮凝效果,增大捕捉范圍,活性基團也得到充分暴露,有利於更好地發揮架橋作用,因此,離子型高分子混凝劑是今後的發展重點。近年來,混凝劑的發展由低分子到高分子,由單一型到復合多功能型。研製成本低、廣譜、高效、無毒的混凝劑成為混凝研究的一個熱點。總之,當前混凝劑的發展總的方向是「高分子化、復合化、多功能化」,今後需進一步開展的工作為:
(1) 復合型高分子混凝劑的研製。
(2) 天然高分子物質及其改性產品的應用。
(3) 混凝劑的多功能化。
(4) 微生物絮凝劑的研究和開發。
值得說明的是,除了混凝劑種類和水處理工藝和條件以外,如PH值,混凝劑的加入量,投加順序,污染物的濃度及水力條件都是影響混凝效果的重要因素。混凝劑的加入量,投加順序需要事先通過實驗確定。
❸ 印染廢水處理成本是多少
印染廢水處來理成本執行GB4287-2012表2間排標準的源成本如下:
折舊:0.30元/噸
人工:0.30元/噸
電費:0.70元/噸
葯費:1.00元/噸
污泥處置費:1.40元/噸
合計:3.70元/噸
執行GB4287-2012表2直接排放標準的成本約為:
折舊:0.30元/噸
人工:0.30元/噸
電費:0.70元/噸
葯費:1.00元/噸
污泥處置費:1.40元/噸
深度處理1.00元/噸
合計:4.70元/噸
❹ 染料廢水處理設計方案
染料品種數以萬計,印染加工過程中約有10%~20%的染料隨廢水排出,每排放1t染料廢水,就會污染20t水體。廢水中的染料能吸收光線,降低水體透明度,造成視覺上的污染。染料廢水是難處理的工業廢水之一,具有色度深、鹼性大、有機污染物含量高和水質變化大的特點。大多數染料為有毒難降解有機物,化學穩定性強,具有致癌、致畸、致突變作用;直接危害人類健康,還嚴重破壞水體、土壤及生態環境,造成難以想像的後果。有效解決染料廢水治理問題是消除印染行業發展瓶頸的關鍵所在。
1 、染料廢水及其污染
染料工業污染中尤以染料廢水的污染問題最為突出。近些年來,我國每年污水排放量達390多億噸,其中工業污水佔51%,而染料廢水又占總工業廢水排放量的35%,而且還以1%的速度在逐年增加。每排放1t染料廢水,就能造成20t水體的污染。各行業中,印染紡織業的COD排放量排在第4位,而且排放比重還在逐年增加。「三河三湖」中,染料廢水對太湖、淮河流域造成的污染狀況尤其嚴重。
染料廢水主要來自於染料及染料中間體的生產企業,由染整過程中排放出的染料、漿料、助劑等組成。隨著印染工業的迅猛發展,染料廢水已成為水體中幾種最主要的污染源之一。目前世界染料年產量約為(8~9)x105t。我國是紡織品生產和加工大國,紡織品出口額已多年來列居世界首位,每年的染料生產量達1.5×105 t,其中大約10%~15%的染料會直接隨廢水排入水體中。
染料廢水色度高、水量大、鹼性大、組成成分復雜,屬於比較難處理的工業廢水之。染料是染料廢水中的主要污染物,帶有各類顯色基團(如-N=N-,-N=O等)和部分極性基團(-SO3Na,-OH,-NH2),成分復雜,大多數是以芳烴和雜環為母體,屬較難降解的有機污染物,也是我國各大水域的重要污染源。
大多數有機染料化學穩定性強,具有三致(致癌、致畸、致突變)作用,是典型有毒難降解有機污染物。此外,廢水中的染料能吸收光線,降低水體的透明度,對水生生物、微生物的生長不利,並且降低了水體的自凈能力,同時導致視覺污染,嚴重破壞水體、土壤及生態環境,直接和間接地危害人類身體健康。
2、 染料廢水的處理方法
對染料行之有效的降解和處理技術是治理染料廢水的重要前提。針對大多數染料化學性質穩定、難以降解的特點,各國科學家都高度重視染料及染料廢水的降解和處理方法的研究。隨著科技進步以及污染治理技術的不斷發展,人類也找到了很多行之有效的處理染料廢水的方法,概括起來不外乎物化法、生物法、物化一生物聯合法。
2.1 物化法
2.1.1 混凝沉降法
混凝沉降法是目前處理染料廢水效果比較穩定、工藝較為成熟的方法。普遍接受的機理有橋聯作用、壓縮雙層、網捕和電中和作用。混凝劑自身特性決定了其沉降性能的好壞,很多環境因素包括溫度、pH和Eh等則可能對沉降功能起促進或抑製作用。近年來,IPF(無機高分子絮凝劑)成為研究混凝絮凝行為和機理的熱點。與普通的混凝劑相比,IPF能形成更多的有效絮凝的形態A13+。混凝法的主要研究方向是開發有效混凝劑,尤其是有機一無機復合混凝劑。
張凱松等人副研製的無機一有機復合混凝劑,對染料廢水的處理效果比聚合氯化鋁(PAC)更為明顯。吳敦虎等人¨列對利用硼泥復合混凝劑處理染料污水的研究結果表明:當劑量為0.3~0.6 g/L,pH值為4.0~11.5時,脫色率達到92%以上,優於PAC。
2.1.2膜分離法
膜分離技術具有工藝簡單、低能耗、不對環境產生污染的優勢。通過自行研製醋酸纖維素(CA)納米濾膜,郭明遠等人指出:CA納濾膜對活性染料廢水的處理和回收染料效果明顯。摻入活性炭填充共混的改性殼聚糖超濾膜,適當交聯後對酸性紅染料廢水的最大脫色截留率達98.8%。馮冰凌等人採用殼聚糖超濾膜處理染料廢水,脫色率超過95%,COD去除率達80%左右。吳開芬u引利用超濾法對靛藍染料的廢水進行處理,可實現染料的高濃度溶液的直接回用,透過液則可作為中性水被再循環利用。Soma等人mo利用氧化鋁微濾膜,對不溶性染料廢水進行過濾時的截留率高達98%。
由於膜污染、濃差極化和過快的更換頻率,加之膜的價格較貴,使得膜分離技術處理染料廢水的成本過高,大大限制了膜分離技術在染料廢水治理行業的應用和推廣。
2.1.3催化氧化法
催化氧化法是通過催化作用加快體系中氧化劑的分解,並使之與水中有機物迅速反應,在較短的時間內致使有機污染物氧化降解。針對採用高級化學氧化法和好氧生物處理法處理分散染料廢水時效果不太理想這一問題,周建等人採用催化氧化法對內電解處理後不能達標的染料廢水進行處理,不僅日處理蒽醌系列分散染料達2500t,還降低了內電解處理後未達標染料廢水的色度和COD值,大大減少了運行費用。ArslanLt引採用Fe2+催化臭氧氧化法對分散染料廢水進行處理,研究結論指出,單獨採用臭氧(應用劑量為2300 mg/L)氧化法時,只在pH=3的條件下有一定的降解效果,脫色率也只有77%,COD的去除率僅為ll%;但採用Fe2+絮凝、臭氧氧化和Fe2+催化臭氧氧化相結合的方法處理時,Fe「使用劑量為0.09~18 mmol/L、染料廢水pH值為3—13的范圍內,脫色率達到了97%,對COD的去除率也提高到54%。
2.1.4 Fenton試劑法
以Fe3+或Fe2+為催化劑,在H202存在時產生的強氧化性,能使許多有機分子氧化,而且反應體系不需要高溫高壓,反應條件不苛刻,反應設備也比較簡單,適用范圍較廣。陳文松等人利用低劑量Fenton氧化一混凝法處理模擬和實際染料廢水的研究結論指出,該方法對處理同時含有親水性和疏水性染料、成分復雜的染料廢水特別適合,而且操作方便、運行成本不高。近年來一些學者把紫外光(uV)、草酸鹽等也引入Fenton法中,使得Fenton法的氧化能力大大提高,處理效果也更加顯著。K.Swaminathan等人心川就光助Fenton體系對偶氮染料活性橙-4進行了脫色研究,其研究結論指出,光助Fenton體系降解能力遠強於一般Fenton體系。
Fenton法的不足之處在於:氧化能力相對較弱,出水因含大量鐵離子而顯色。近年來,鐵離子的固定化技術,成為Fenton氧化法的重要方向。
2.1.5 光氧化法
光氧化法是利用光化學反應降解污染物,包括無催化劑和有催化劑參與2種,前者也稱光化學氧化,後者又稱光催化氧化。光降解通常是指有機物在光的作用下,逐步氧化成低分子中間產物,最終生成CO2、H20和其他一些離子,如PO43-、NO3-、Cl-等。有機物的光降解過程可分為直接光降解和間接光降解。直接光降解是指有機物分子吸收光能後進一步發生化學反應。間接光降解則是周圍環境存在的某些物質吸收光能形成激發態後,再誘導有機污染物產生一系列的氧化降解反應,它在處理環境中難生物降解的有機污染物時更為有效。
2.1.6臭氧氧化法
臭氧的氧化能力極強,除分散染料外,它能夠破壞有機染料的發色或助色基團而具有一定的脫色作用。H.Y.Shu等人對8種偶氮染料在單獨O3,氧化和UV/O3氧化作用下的降解進行了比較,研究結果表明,可能是因為染料廢水色度過深,吸收了大部分紫外光,引入UV後有機染料的降解速度並沒有明顯加快。史惠祥等人口刮利用臭氧降解偶氮染料陽離子紅x-GRL的研究結論中指出,臭氧對染料的脫色以直接氧化為主。
由於臭氧在水中的溶解度較低,如何更有效地提高臭氧在水溶液中的溶解量,已成為研究臭氧氧化技術的熱點和關鍵。此外,臭氧的使用會產生一些副產品,尤其要重視的是羰基化合物中的甲醛、乙醛等醛類,因這類物質具有急性和慢性毒性和一定的致癌、致畸、致突變性,容易導致二次污染,另外,臭氧發生器的成本相對較高,因此單獨使用不夠經濟。
2.1.7 超聲氧化法
隨著超聲化學的研究深入,超聲氧化法被認為是一種清潔且具良好應用前景的方法,成為處理水污染的一項有效技術。超聲波作用下產生的聲空化效應形成的高溫高壓促使空化氣泡內部的水蒸汽與其他氣體發生離解產生自由基,引發超聲化學反應的進行。N.Ince等人對pH和染料分子結構對超聲降解效率的影響研究表明:pH對染料的降解有重要影響,降解程度隨pH的減小而增加;分子質量越小,結構越簡單,且具有偶氮基臨位羥基取代基的染料分子越易被降解。G.Tezcanli—Gtiyer等人剛發現羥基自由基首先進攻染料的發色基團,染料的脫色過程快於芳香環的破壞過程。J.Ge等人研究也指出,引入超聲能有效加快染料的降解,並提高礦化速率。
2.1.8 電化學法
電化學處理技術近年來進展很快,原基礎上增加了氧化、光催化氧化或催化氧化的協同作用,微電解技術的局限性問題得到了較好地解決。周光元等人處理含鹽染料廢水的研究表明,處理過程中余氯的產生對脫色和去除COD起關鍵作用,電解l h後,脫色率可達85%,COD的去除率也達到99.8%。章婷曦等人採用內電解-催化氧化-氧化塘法處理染料廢水時COD的去除率和脫色率都超過95%。祁夢蘭等人採用微電解一催化氧化一飛灰吸附的組合工藝處理活性染料廢水脫色率達99.9%,COD去除率在95%以上。
目前,電化學方法主要應用在去除具有生物毒性的有機污染化合物方面,這種方法最具吸引性的一大特點是能發揮電化學方法所特有的電催化性能,可以有選擇性地將有機污染物降解到某一特定程度。此外,電化學方法與其他處理方法有較好的協同性,可實現聯用,達到理想的處理效果。但是,利用電化學法徹底降解水中的有機污染物設備投入過高,而且需要消耗大量能源。
2.2 生物法
生物處理法是通過生物菌體的絮凝、吸附功能和生物降解作用,對染料進行分離和氧化降解。生物絮凝和生物吸附並不使染料發生化學變化。而生物降解過程則是利用微生物酶等的作用對染料分子進行氧化或還原,破壞染料的發色基團和不飽和鍵,並通過一系列氧化、還原、水解、化合等過程,將染料分子最終降解成為簡單的無機物,或轉化成各種微生物自身需要的營養物或原生質。生物處理法有好氧處理、厭氧處理和厭氧-好氧聯合處理3種。
針對傳統的生物處理法對紡織、染料廢水中的有機染料不能起到有效的處理作用這一實際情況,一些學者近些年來著力研究開發厭氧一好氧聯用技術,並取得了意想不到的效果。一些研究表明,同時應用好氧法和厭氧法,通過實現優勢互補,很多好氧生物法不能氧化降解或降解程度有限的有機染料,通過厭氧法都能實現不同程度的降解。
作為實用的水污染處理技術之一,微生物處理染料廢水的開發和研究已有多年的歷史。微生物脫色降解機理非常復雜多樣,很多降解過程和反應機制還很不清楚,有待不斷探討。
由於對各種有毒有害的、難以降解的、在環境中宿存的異生物質具有低耗、高效、廣譜、適用性強的生物降解作用,以黃孢原毛平革菌為代表的白腐真菌成為治理多種污染物的有效武器,近些年來發展起來的真菌技術被很多學者稱之為創新環境生物技術。可能是由於其在次生代謝階段產生的木質素過氧化酶和錳過氧化酶的作用,許多白腐真菌對染料有廣譜的脫色和降解能力。培養條件對白腐真菌脫色及降解活性有較大的影響。Conneely等人認為,白腐真菌對一些染料廢水,如Rem.azol綠藍G133、酞菁染料、Everzol綠藍和Heli.gon藍等生物吸附作用較強,並通過胞外酶的代謝作用使染料脫色降解。
利用微生物對染料廢水進行處理的發展方向之一是選育和培養高效降解工程菌。微生物對有機染料的脫色、降解,以前多集中在兼性厭氧菌,如芽孢桿菌、假單胞菌和一些光合細菌,近年來逐漸篩選到了不少新品種。一些學者採用假單胞菌屬對多種印染工業廢水進行處理,研究結果表明,食油假單胞菌對其中的甲基橙、B15染料的脫色率都能達到80%以上,並且在高濃度染料環境中,食油假單胞菌表現出很強的耐受性。
20世紀80年代初,固定化微生物技術成為國內外有機工業廢水處理的研究熱點。這種技術是將可降解染料的微生物固定在特定載體的表面,提高微生物降解效率。用於固定化的微生物有單一和混合等多種方式。相關研究指出,混合菌脫色降解作用更好。隨著固定化脫色菌載體技術的發展,脫色降解反應時問也在大大縮短。
生物強化技術是在生物處理體系中投加具有特定功能的微生物來改善原有處理體系的處理性能,用於對難降解有機物的去除。實施生物強化技術的途徑主要有:投加高效降解的微生物;投加遺傳工程菌(GEM);對現有處理體系的營養供給進行優化,通過添加基質或底物類似物質,來刺激微生物的生長或提高其活力。
膜生物反應器也是近些年來發展起來的一種新型污水處理技術。最早應用於發酵工業,20世紀80年代,膜生物反應器技術引起了學術界高度重視。膜技術能截流生物體,減少出水中所含的生物。通過無泡鼓氣、膜生物反應器使氧的利用最大化。近年來,膜生物反應器已成功地應用於處理水道污水、糞便污水和垃圾滲濾液,並開始應用於處理染料廢水。很多學者認為,含酶膜生物反應器將是未來處理染料廢水的重要方向。由於膜製造費用高且易堵塞,膜生物反應器技術在水處理領域全面推廣還受到了一定限制。
盡管生物法得到了很大發展,但隨著染料廢水的可生化度降低,受到微生物對營養物質、pH值、溫度等條件有苛刻要求的限制,在實際應用處理染料廢水時,生物法很難適應染料廢水水質波動大、染料種類多、毒性高的實際狀況。如微生物的高效化及固定化等生物強化技術。許多專家和學者都致力於高效降解菌的篩選和基因工程菌的構建等研究工作,實現利用大自然現有的豐富資源來為人類服務,但是實踐表明,新開發的高效菌應用於染料廢水的處理時,並不一定能夠完全達到預期的強化作用。此外,微生物本身還存在著安全性問題,高效菌與基因工程菌流落到自然環境中,可能對自然環境和生態平衡造成威脅,因而,這些生物方法的應用必須事先經過嚴格的環境安全性檢查和評估。同時,微生物對染料的降解機理以及微生物的代謝機制還需要進一步研究和探討。
❺ 印染廢水處理設計怎麼寫
印染廢水處理的來話,一般源分物理化學處理方法和生物處理方法;
現在我學的是生物處理的,利用(污泥)微生物處理,試驗中用過SBR(序批式污泥處理系統)和生物膜法:
一般過程:
首先是了解該印染廢水的性質,物理化學性質,主要的化合物
然後是篩選合適的微生物,一般對污泥進行多代培養,
最後是利用篩選後的污泥,使用SBR或者生物膜法處理;
這個過程中還要考慮廢水的毒性和溫度,同時考慮是否需要加入某些化學葯劑;
❻ 印染廢水怎麼處理求處理工藝
(一)廢水的水質特點以棉紡和混紡產品為主的印染廠,排出的多種廢水及水質特點為:
1:退漿廢水退漿廢水是鹼性的有機廢水,含多種漿料分解物、纖維屑,酸和酶等污染物。其污染程度視漿料的種類而異。過去多用天然澱粉作漿料,水中BOD高,近些年來,逐漸由化學漿料代替,如聚乙稀醇(PVA),廢水中BOD很低,但COD很高,從而降低了廢水的生物降解性能。
2:煮煉廢水廢水呈深褐色,含鹼濃度約0.3%,廢水BOD和COD均高達數千毫克/升。
3:漂白廢水水量大,污染輕,可直接排放或循環回用。
4:絲光廢水含氫氧化鈉3%~5%,一般通過蒸發濃縮回收,工藝上可重復使用,外排的絲光廢水呈鹼性,BOD高於生活污水。5)染色廢水主要污染是有機染料和表面活性劑等助劑。水質變化大,色澤深,pH值高。6)印花廢水主要是皂洗、水洗廢水。在採用活性染料時要用大量的尿素,故廢水中氨氮較高。7)整理廢水水量少,含有各種樹脂,甲醛,表面活性劑等。國內幾個有代表性印染廠的廢水水質見表16-1。
(二)印染廢水治理方法首先,從生產工藝上消除和減輕污染源。
如採用干法印花工藝,消除印染廢水。按水質特點,分別回收,一水多用;用沉澱、過濾法回收土林染料和磁化染料,用超過濾法回收還原染料、分散染料等。其次,對廢水進行無害化處理。對廢水中鹼度,一般設調節池並保證必要的勻質時間;對色度,根據廢水排放和利用要求,可用凝聚法,吸附法。氧化法,電解法等化學或物理法處理,也有培養特殊的細菌在兼氣條件下進行脫色。需要指出的是,採用凝聚法對直接染料,還原染料,磁化染料,分散染料的色度,去除效果好,但對酸性染料,活性染料,脫色效果差。活性炭對染料的吸附有選擇性,對陽離子染料,直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料有良好吸附性能,但對硫化染料、還原染料、塗料等不溶性染料吸附性能很差。
常用的臭氧氧化劑,對直接染料、酸性染料、鹼性陽離子和活性染料等親水性染料,脫色效果好,對還原染料、硫化染料、分散染料等疏水性染料脫色效果差。廢水中大量有機物,通常採用生物法處理能達到較滿意的效果;對PVA等化學漿料,可採用生物分解法或回收利用法。在生物分解中,可分別採用高MLSS的一段和二段曝氣法及厭氧—好氧串酸處理工藝;在回收利用中,可分別採用膠凝鹽析法(投加硼砂及硫酸鈉)、凝結劑法(如用芒硝和硼砂作凝結劑)、超過濾法(在北京、上海、河南等廠已採用)。總之,印染廢水處理流程的選擇,要根據生產工藝採用的原料、產品種類、加工的方法,工藝過程中投加的葯劑,染料、助劑性質以及出水最終去向和要求,分別採用一級化.學和物化處理或二級生物法為主的處理或三級深度處理。
❼ 印染廢水處理工藝
政策規定印染行業的廢水回用率必須要達到60%,現有的廢水處理工藝,生化尾水COD超標,達不到回用標准,現在企業生產廢水進污水處理廠繼續處理。
根據企業生產需要,海普對1000t生化尾水進行工藝設計,採用海普的吸附工藝處理該廢水,能達到回用要求,在解決企業廢水處理難題的同時,減少了廢水委外處理的費用和補加新水的費用,有明顯的經濟效益。
採用海普的吸附工藝處理COD廢水時,將廢水預先過濾去除其中的懸浮和顆粒物質,然後進入吸附塔吸附,吸附塔中填充的特種吸附材料能將廢水中的有機物吸附在材料表面,使出水持續達標排放。
吸附飽和後,再利用特定的脫附劑對吸附材料進行脫附處理,使吸附材料得以再生,如此不斷循環進行。
❽ 設計一種紡織印染廢水處理的工藝流程,要求畫出工藝流程圖
1 印染廢水的產生及特點
印染廢水復雜,污染物成分差異性大,很難歸類,要污染指標 COD 高,BOD和 COD的比值一般在 0.25 左右,可生化性較差,色度高,混合水中顯色分子離子微粒大小重量各異性大,脫色難,水質水量波動大等特點。
2.污水處理工藝
3 工藝流程
印染廢水---格柵---調節池---水解酸化池---生物接觸氧化池---沉澱池---混凝沉澱池
4 主要構築物
1) 格柵
格柵是一組平行的金屬柵條或篩網組成,安裝在污水管道、泵房、集水井的進口處或處理廠的端部,用以截留較大的懸浮物或漂浮物,以便減輕後續處理構築物的處理負荷[1]。
截留污物的清除方法有兩種,即人工清除和機械清除。大型污水處理廠截污量大,為減輕勞動強度,一般應用機械清除截留物。小型污水處理廠和污水處理站截污量小,一般可採用人工清除截留物。
2) 調節池
所有進入廢水處理系統的廢水,其水量和水質隨時都可能發生變化,這對廢水處理構築物的正常運轉非常不利。水量和水質的波動越大,處理效果就越不穩定,甚至會使廢水處理工藝過程遭受嚴重破壞。為減少水量和水質變動對廢水處理工藝過程的影響,在廢水處理系統之前宜設置調節池,以資均和水質、存盈補缺,使後續處理構築物在運行期間內能得到均衡的進水量和穩定的水質,並達到理想的處理效果。
主要起均衡水量作用的調節池稱為均量池,主要起均和水質作用的調節池稱為均質池,既可均量又可均質的調節池稱為均化池。
(1)設計調節池時應考慮的問題:
①調節池的幾何形伏宜為方形或圓形,以利形成完全混合狀態。長形池宜設多個進口和出口。
②調節池中應設沖洗裝置、溢流裝置、排除漂浮物和泡沫的裝置,以及灑水消飽裝置。
③為使在線調節池運行良好,宜設混合和曝氣建置。混合所需的功率約為0.004 ~0.008 kW/m3池容。所需曝氣量約為0.01~0.015m3空氣/( min·m2之池表面積)。
④調節池出口宜設測流裝置,以監控所調節的流量。提升泵可設於調節池的前面或後面。
由於該廠廢水的水質和水量變化均比較大,所以採用矩形均化池,兩邊進水中間出水。
(2) 污水泵房
污水處理廠的運行費用大部分來自於電能,其中40%的電能為水泵消耗,所以,確定合理的水泵及泵站具污水處理廠的關鍵所在。
泵站形式的選擇取決於水力條件和工程造價,其他考慮因素還有:泵站規模大小、泵站的性質、水文地質條件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、環境性質要求、選用水泵的形式及能否就地取材等。
污水泵站的主要形式:
①合建式矩形泵站,裝設立式泵,自灌式工作台,水泵數為4台或更多時,採用矩形,機器間、機組管道和附屬設備布置方便,啟動簡單,佔地面積大;
②合建式圓形泵站,裝設立式泵,自灌式工作台,水泵數不超過4台,圓形結構水力條件好,便於沉井施工法,可降低工程造價,水泵啟動方便。
③對於自灌式泵房,採用自灌式水泵,葉輪(泵軸)低於集水池最低水位,在最高、中間和最低水位都能直接啟動,其優點為啟動及時可靠,不需引水輔助設備,操作簡單。
④非自灌式泵房,泵軸高於集水池最高水位,不能直接啟動,由於污水泵水管不得設低閥,故需設引水設備。但管理人員必須能熟練的掌握水泵的啟動程序。
由以上可知,本設計因水量較小,並考慮到造價、自動化控制等因素,以及施工的方便與否,採用自灌式半地下式圓形泵房。
3) 水解酸化池
水解池一般可採用矩形或圓形結構。對於圓形反應器,在同樣的面積下其周長比正方形的少12%,但是圓形反應器的這一優點僅僅在採用單個池子時才成立。當建立兩個或兩個以上反應器時,矩形反應器可以採用公用壁。對於採用公共壁的矩形反映器,池型的長寬比對造價也有較大的影響,因此如果不考慮地形和其他因素,這是一個在設計中需要優化的參數。水解池依據水力停留時間進行設計時,反應器體積可根據停留時間計算。
(1)反應器的高度
選擇適當高度的原則應從運行上的要求和經濟方面綜合考慮。從運行上選擇反應器的高度要考慮如下影響因素:
①高流速增加系統擾動,因此增加污泥與進水有機物之間的接觸;
②過高的流速會引起污泥流失,為保持足夠多的污泥,上升流速不能超過一定的限值,從而反應器的高度也就會受到限制;
③土方工程隨池深(或深度)增加而增加,但佔地面積則相反;
④高程選擇應該使得污水(或出水)可以不用提升或降低提升高度;
⑤考慮氣候和地形條件,池子建造在半地下可減少建築費用和保溫費用;
⑥反應器的經濟高度(深度)一般是在4-6m之間,在大多數情況下這也是系統最優的運行圍。
(2).反應器的面積和反應器的長、寬度
高度確定後,可以計算出反應器的截面積。
在確定反應器的容積和高度後,對矩形池必須確定反應器的長和寬。
在反應器面積一定的條件下,正方形池周長比矩形池小,從而矩形反應器需更多的建築材料;從布水均勻性和經濟性考慮,單個矩形池的長/寬比在2:1以下較為合適。長/寬比在4:1時費用增加十分顯著;採用公用壁的(或多組)矩形池,池的長寬比對造價有較大的影響,但是影響因素相應增加,這是一個在設計中需要優化的參數。從目前的實踐看,反應器的寬度<10m(單池)是成功的。反應器長度在採用管道或管道布水時不受限制。
(3).反應器的升流速度
① 反應器的高度與上升流速(v)之間的關系表示如下:
v=Q/A=V/(HRT·A)=H/HRT
式中V、A表示反應器的容積和截面積。
②水解反應器的上升流速v=0.5-1.8m/h
③最大上升流速在持續時間超過3h的情況下vmax≤1.8m/h
(4).反應器的分格
採用分格的反應器對運行操作和管理是有益的。首先分格的反應器的單元尺寸減小,可避免單體過大帶來的布水均勻性問題;同時多池有利於維護和檢修,可放空一池進行檢修而不影響整個廠的運行。
(5).反應器的配水系統
水解池良好運行的重要條件之一是保障污泥和廢水之間的充分接觸,因此系統底部的布水系統應該盡可能地均勻。水解反應器進水管的數量是一個關鍵的設計參數,為了使反應器底部進水均勻,有必要採用將進水均勻分配到多個進水點的分配裝置。一個進水點服務的最大面積是應該進行深入研究的問題。
適當設計的進水分配系統對於一個運轉良好的水解系統是至關重要的。水解池進水系統有多種形式,進水系統兼有配水和水力攪拌的功能,為了保證這兩個功能的實現,需要滿足如下原則[2]:
①確保各單位面積的進水量基本相同,以防止短路等現象發生;
②盡可能滿足水力攪拌的需要,保證進水有機物與污泥迅速混合;
③很容易觀察到進水管的堵塞狀況;
④當發現的色後,很容易被清除。
⑤管道設計
採用穿孔管布水器(一管多孔或分枝狀)時,不宜採用大阻力配水系統,需考慮設反沖洗裝置,採用停水分池分段反沖。用液體反沖時,壓力為100-200kPa,流量為正常進水量的3-5倍;用氣反沖時,反沖壓力大於100kPa,氣水比(5-10):1。
5) 生物接觸氧化池
淹沒式生物濾池亦名生物接觸氧化池,它相當子在曝氣池中填裝了填料,也相當於生物濾池浸沒於污水中工作。它具有容積負荷高,停留時間短,有機物去除效果好,運行管理簡單和佔地面積小等優點。它可以用於二級生物處理,也可用於三級生物處理;可以在好氧條件下去除有機物,也可在厭氧條件下脫氮。其最大隱患是填料的堵塞,要恰當設計才能避免。
淹沒式生物濾池有鼓風曝氣式和表面曝氣式兩種形式。後者氣液沖刷力小,污水濃度高時往往引起填料堵塞,所以適於處理BOD5在100mg/L以下的低濃度污水。而鼓風曝氣式則為一般常用的形式。
淹沒式生物濾池的填料有所謂硬性的、軟性的和半軟性的等多種形式,其中以蜂窩型硬性填料應用較多。
(1)特點:
①處理效率較高。作為生物膜法的生物接觸氧化法不僅兼有活性污泥的特點,而且起單位體積生物的數量比活性污泥法多,生物活性高;此外,底物和產物的傳質速度快。因而處理效率高,縮小了處理池容積和佔地,節省了基建費用。
②工藝適用范圍廣泛。無論是污染物的濃度高或濃度低,生物接觸氧化法都能適應。尤其是對微污染的飲用水水源,生物接觸氧化法能有效地去除水中的氨氮和微量有機物,而活性污泥法缺愛莫能助。
③沒有污泥膨脹和污泥迴流,管理簡便。由於我國廢水處理特別是工業廢水處理領域中的操作技術水平、管理水平都有待於提高,所以,運轉管理條件往往是影響處理方法選擇的重要因素。而操作比較簡單的生物接觸氧化法正是人們樂意接收的方法之一。
④耐沖擊,適應性較強。由於在填料上生長著大量的微生物膜,對負荷的變化適應性較強,尤其是採用多級或多段的工藝流程,可保障有穩定的出水水質。同時,在間隙運行的條件之下,仍有一定的效果。因此,這對於排水不均或者生產不穩定的工業企業以及電力供應尚不充分的地區更具有實用意義。
⑤掛膜簡單,啟動快。一般地,配製好的氧化池混合液只需經2~3d曝氣就可以掛膜,再經20d左右的馴化和培養便可以達到正常運行能力,即使在運行中斷後,只需很短幾天就能回復到正常處理效果。
⑥節能效果明顯。尤其在城市廢水處理中,廢水處理電耗是常規活性污泥法的1/5。
⑦污泥產量少,如與水解工藝合理組合,或將污泥單獨水解後迴流到氧化池中,有實現污泥少排放或零排放的可能。
(2).缺點:
①填料上生物膜實際數量隨BOD負荷而變。BOD負荷高,則生物膜數量多;反之亦然。因此不能像活性污泥法那樣,通過污泥迴流量和迴流點的變化來靈活地調節生物量和裝置的效能;但如果與活性污泥法聯合,形成復合反應器,有可能彌補此缺陷。
②生物膜量隨負荷增加而增加,負荷過高,則生物膜過厚,在某些填料中易於堵塞。所以,在某些多孔填料中,必須要有負荷允許的上限和必要的防堵塞沖洗措施。
③由於填料設置使氧化池的構造較為復雜,均布曝氣設備的安裝和維護不如活性污泥法來得便。
④填料的性能是生物接觸氧化法工藝的關鍵,同時填料的使用壽命又直接影響到工藝的運行費用。因此,如果填料選用不當,會嚴重影響接觸氧化法工藝的正常使用。
(3).浸沒式生物濾池設計中常採用如下數據和措施;
①池子個數或分格數不少於2,並按同時並聯工作設計。
②設計污水量按平均日污水量計算。
③填料的容積負荷理應通過試驗確定。當無試驗資料時,對於生活污水及其類似的污水,容積負荷可取1000~1800gBOD5/( m3·d)。
④進水BOD5濃度以100~250mg/L為好。
⑤污水在濾料內的有效接觸時間為1~2h。
⑥填料層總高度一般為3m,對蜂窩填料等為了支持和維修方便、應從下到上分幾段填裝,每段高度lm左右。
⑦為防止堵塞,蜂窩填料的孔徑應不小於25mm。
⑧為保證布水均勻,每格濾池面積一般應不大於25m2。
⑨池中溶解氧含量應維持在2.5~3.5mg/L之間,供氣量與進水量之比為10:1~15:1。
(4)填料
生物接觸氧化池常用填料有硬性填料、彈性填料和軟性填料等三種類型。硬性填料有蜂窩形、球形和波紋板型多種,一般用塑膠或玻璃鋼製成。其優點是比表面積較大,空隙率大(一般都在98%左右),質輕高強.管璧光滑無死角,生物膜易於脫落等。其缺點是價格較高,當設計或運行不當時,填料易於堵塞,尤其是在兩層填料的接合處。因此一般應採取分層充填,上下兩層間留有200~300mm間隙,使水流在層間再次分配,形成橫流和紊流,有助於避免填料堵塞。早期的接觸氧化池多採用蜂窩型填料。
彈性填料是近年來發展起來的一種新型填料,它由彈性絲和中心繩組成。彈性絲由聚丙烯和助劑製成,具有強度高、耐腐蝕、耐老化和壽命長等優點。由彈性絲組成的彈性填料分柱狀型和平板串型兩種,該填料具有比表面積大、孔隙率高、充氧性能好、價格較低等特點。目前國內接觸氧化他採用較多。
軟性翻科由化學纖維,如維綸、睛綸、滌綸和錦綸纖維與中心繩製作面成。纖維絲在水中處於自由漂動狀態。具有不易堵塞和價格低廉的優點。但此種填料容易產生斷絲和結球而形響處理效果。
綜上所述採用兩座一段式生物接觸氧化法,每座分為八格,單格生物池內分三層,每層一米的高度,曝氣採用鼓風曝氣的方式,填料採用蜂窩型玻璃鋼填料。
6) 混凝沉澱法
(1).混凝沉澱的作用
混凝法是印染廢水處理的一種重要處理方法。用於印染廢水處理,可有效除去水中疏水性染料物質及部分親水性染料物質;作為生物處理的預處理,可大大減輕後續生物處理的壓力;作為生物處理的後處理,可去除水中殘存染料物質,以降低廢水的色度。混凝法可去除多種高分子物質、膠狀有機物、重金屬有毒物質,如汞、鎘和鉛等,以及導致水體富營養化的物質,如磷等可溶性無機物。此外,還可以作為污泥機械脫水前的調質處理,以改善污泥的脫水性能。
印染廢水中含有大量染料、助劑和漿料、洗滌劑和其他化學葯劑,其中染料多數呈膠體狀態,採用混凝法處理效果顯著。
(2).混凝的原理
壓縮雙電層:所謂壓縮雙電層是指向分散系中投加可產生高價反離子的電解質,通過增大溶液中反離子濃度,降低擴散層厚度,使膠體粒子的ξ電位降低的過程。這種作用特別使用於無機鹽混凝劑提供的簡單離子的情況,如Al3+、Fe3+等。
電性中和:膠粒表面對電性相異的膠粒,離子或臉子狀分子帶異好號電荷的部位的吸附,會中和電位離子所帶電荷,導致靜電斥力減少,電動電位降低,從而使膠體的脫穩和凝聚易於發生
吸附架橋:吸附架橋是指在懸浮液中加入鏈狀高分子化合物,由於其架橋作用而使懸浮液中的膠體粒子脫穩的現象。高分子絮凝劑具有線性結構,可被膠體微粒強烈吸附,在相距較遠的兩顆粒間吸附架橋,使顆粒結大,形成粗頭絮凝體。
沉澱物網捕:向廢水中投加含金屬離子的化學凝聚劑,當葯劑投加量和溶液介質的條件足以使金屬離子迅速生成金屬氫氧化物沉澱或金屬碳酸鹽沉澱時,所生成的難溶分子就會以膠體或細微懸浮物作為晶核形成沉澱物,或是對其產生吸附作用,從而實現對水中膠體和細微懸浮物的網捕。
7) 濃縮池
污泥處理系統產生的污泥,含水率很高,體積很大,輸送、處理或處置都不方便。污泥濃縮可使污泥初步減容,使其體積減小為原來的幾分之一,從而為後續處理或處置帶來方便。首先,經濃縮之後,可使污泥管的管徑減小輸送泵的容最減小。濃縮之後採用消化工藝時,可減小消化池容積,並降低加熱量;濃縮之後直接脫水,可減少脫水機台數,並降低污泥調質所需的絮凝劑投加量。
污泥濃縮使體積減小的原因,是濃縮將污泥顆粒中的一部分水從污泥中分離出來。從微觀看,污泥中所含的水分包括空隙水、毛細水、吸附水和結合水四部分。空隙水系指存在於污泥顆粒之間的一部分游離水,占污泥中總含水量的65% -85%之間;污泥濃縮可將絕大部分空隙水從污泥中分離出來。毛細水系指污泥顆粒之間的毛細管水,約占污泥中總含水量的15%一25%之間濃縮作用不能將毛細水分離,必須採用自然干化或機械脫水進行分離。吸附水系指吸附在污泥顆粒之上的一部分水分,由於污泥段粒小,具有較強的表面吸附能力,因而濃縮或脫水方法均難以使吸附水與污泥顆粒分離。結合水是顆粒內部的化學結合水,只有改變顆粒的內部結構才可能將結合水分離。吸附水和結合水一般占污泥總含水量的10%左右,只有通過高溫加熱或焚燒等方法,才能將這兩部分水分離出來。
污泥濃縮主要有重力濃縮,氣浮濃縮和離心濃縮三種工藝形式。國內目前以重力濃縮為主,但隨著氧化溝、A2/O等污水處理新工藝的不斷增多,氣浮濃縮和離心濃縮將會有較大的發展。事實上,這兩種濃縮方法在國外早已有了非常成熟的運行實踐經驗。
(1).浮選濃縮池:適用於濃縮活性污泥以及生物濾池等較輕的污泥,並且運行費用較高貯泥能力小。
(2).重力濃縮池:用於濃縮初沉池污泥和二沉池的剩餘污泥,只用於活性污泥的情況不多。
(3).離心濃縮:適用於不適合重力濃縮的污泥,由於其靠離心力濃縮,且為封閉結構,故效果較好。但運行成本較高。
綜上所述,本設計採用間歇式重力濃縮池。
8) 污泥脫水
污泥脫水的方法有自然干化、機械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。本設計採用機械脫水,採用板框式壓濾機,脫水後的污泥運到垃圾填埋場進行衛生填埋。