印染廢水回用1

1、目錄,印染廢水-------分類及特性印染廢水-------常見處理工藝印染廢水-------回用處理工藝印染廢水-------膜系統(tǒng)設(shè)計(jì)印染廢水-------中試的目的及建議,印染廢水-------分類及特性,印染廢水概述,截止至2006年初，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)我國(guó)印染廢水每天排放量為300～400萬m3。印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物濃度高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，屬較難處理工業(yè)廢水之一。按使用原料劃分：棉紡

2、織印染、麻紡織印染、毛紡織染整、絲綢印染和其他印染；印染廢水中的主要污染物是在印染過程中添加的各種染料和助劑，以及部分廢水處理設(shè)施中添加的一些溶解性的鹽類[Ca(OH)2]。,印染廢水——染料1,直接染料：不依賴其它介質(zhì)而直接染色，大多數(shù)是芳香族化合物的磺酸鈉鹽(－SO3Na)和少量羧基鈉鹽(－COONa)。不溶性偶氮染料：又稱之為納夫妥染料或冰染染料。一般先打底再顯色，主要用于棉纖維的染色。對(duì)人體和環(huán)境有害，已被歐美市場(chǎng)拒用。活

3、性染料是一種含有能與纖維上的羥基、氨基或酰胺基發(fā)生共價(jià)鍵結(jié)合的活性基團(tuán)的可溶性染料，目前廣泛應(yīng)用于棉、麻、絲、毛和化纖等紡織材料的印染。還原染料不溶于水，它的分子結(jié)構(gòu)中含有酮基，是一種在堿性的強(qiáng)還原溶液中生成隱色體而溶解后才能染色的染料?？扇苄赃€原染料一般是由還原染料衍生而來的，是用還原染料經(jīng)過還原及酯化而成的隱色體硫酸酯鈉或鉀的鹽。與還原染料不同的是在染色的過程中一般不使用燒堿和保險(xiǎn)粉。,印染廢水——染料2,硫化染料是含有2個(gè)或以

4、上硫原子組成硫鍵(R-S-S-R)的染料，在染色過程中必須使用硫化堿。硫化染料價(jià)格低廉、氯漂牢度差，適用于棉、粘膠和維綸纖維的染色。分散染料是一類水溶性較低的非離子型染料，主要是低分子偶氮、蒽醌及二苯胺的衍生物，其特點(diǎn)是在分散劑的作用下，在溶液中為0.5-2微米分散顆粒。酸性染料的分子結(jié)構(gòu)中含有磺酸基、羧基等親水基團(tuán)，其母體多為偶氮類、蒽醌類和三苯甲烷類。在酸性溶液中與纖維上的氨基結(jié)合，可以直接染羊毛、蠶絲和錦綸。金屬絡(luò)合染料的分

5、子由染料分子(大多是酸性染料)和金屬原子絡(luò)合而成，在中性或酸性溶液中染色。還有陽離子染料、媒介染料、酞菁染料、氧化染料和縮聚染料等等。,印染廢水——助劑,主要包括表面活性劑、金屬絡(luò)合劑、還原劑、氧化劑、分散劑、樹脂整理劑和染色載體等；潤(rùn)濕劑和滲透劑類；乳化劑和分散劑類；起泡劑和消泡劑類；金屬絡(luò)合劑類；勻染劑、染色載體和固色劑類；還原劑、拔染劑、防染劑和剝色劑類；粘合劑和增稠劑類；柔軟劑和防水劑類，上漿硬挺整理劑類，樹脂

6、整理劑熒光增白劑類；防靜電類，阻燃整理類；羊毛防縮和防蛀類，防霉防臭整理劑類，防油易去污類。,印染廢水——種類劃分,高濃度印染廢水：機(jī)織布的退煮漂廢水、牛仔線的漿染廢水、印花廢水、蠟染廢水、堿減量廢水和繡花廢水等。中等濃度印染廢水：毛織物染色、針織染色、絲綢染整、縫紉線染色及拉鏈染色等。低濃度印染廢水：牛仔服飾洗漂廢水。,印染廢水——水質(zhì)概況,印染廢水的水質(zhì)隨加工的纖維種類和采用工藝以及使用的染化料的不同而異，污染物組分差

7、異很大。PH值 ：6-13；COD ：400-4000 PPm；BOD ：100-1000 PPm；色度 ：---1000倍；SS ：---2000PPm；,印染廢水——機(jī)織布印染,坯布燒毛-退漿-煮煉-漂白-絲光-染色-印花-整理-成品退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水和其它廢水；其特點(diǎn)為：PH值高（13-14）、水溫高（40-55℃）、色度高(800-1500倍)，COD/BOD比較高，

8、可生化性較差；退漿主要是為了去除織物上的漿料；廢水污染物濃度高，含有各種漿料及其分解物、織物雜物、堿和各種助劑等。淀粉的退漿廢水，COD/BOD比高可生化性好；PVA的退漿廢水，COD/BOD低可生化性差。煮煉是在高溫堿液中蒸煮織物，煮煉廢水水量大，污染物濃度高，其中含有燒堿、表面活性劑、纖維素、果酸、蠟質(zhì)和油脂等，廢水呈強(qiáng)堿性、水溫高、呈黑褐色。漂白的目的是去除織物上色素一般采用次氯酸鈉或雙氧水作為漂白劑。漂白廢水水量大，但污染

9、物和色度較低。絲光是在一定的張力作用下用濃堿處理，使織物具有光澤。絲光廢水含堿量高，NaOH含量在3%-5%，多數(shù)印染廠通過蒸發(fā)濃縮回收NaOH，所以絲光廢水一般很少排出，經(jīng)過工藝多次重復(fù)使用最終排出的廢水仍呈強(qiáng)堿性，BOD、COD、SS均較高。,印染廢水——針織布染色,針織坯布-煮煉-漂白-絲光-染色-印花-整理-成品無退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水和其它廢水；由于針織坯布不含漿料，因而不需退漿；其余

10、工序與棉機(jī)織產(chǎn)品加工過程類似；棉針織布的染色廢水與上述的棉機(jī)織印染廢水相比，PH值、有機(jī)污染物濃度和色度均較低。其水質(zhì)一般為：CODCr300-500mg/L，PH值8-10，色度150-300倍，水溫有時(shí)也高達(dá)45℃。,印染廢水——牛仔服飾染色,棉紗-卷緯-染色-紅外-水洗-上漿-烘干-織布-制衣-洗漂-脫水烘干-包裝;牛仔紗線漿染，主要使用直接染料和硫化染料等，另使用漿料、硫化堿、元明粉、燒堿、勻染劑和滲透劑等多種印染助劑。其廢

11、水主要來自水洗、染色和上漿等工序。廢水中主要污染物為染化料、硫化物、漿料和助劑。廢水的特點(diǎn)是堿性強(qiáng)、有機(jī)污染物濃度高、色度高、硫化物高，廢水水質(zhì)、水量變化較大。單純生化或物化均難以達(dá)到排放要求，被認(rèn)為是難處理的廢水種類之一。水質(zhì)因加工工藝不同也變化很大，比如生產(chǎn)絲光藍(lán)、絲光黑、特深藍(lán)和特深黑等產(chǎn)品的廢水污染物濃度就很高;漿染廢水水質(zhì)一般為：CODCr2000-6000PPm，BOD1000-2500PPm，PH值9-14，色度1000

12、-2500倍，S2- 200-1000PPm。洗漂是生產(chǎn)的關(guān)鍵工序, 廢水中主要污染物為浮石渣、短纖，以及從牛仔服飾上洗下染料、漿料和助劑等。廢水的特點(diǎn)是含有大量的懸浮物、有機(jī)污染物濃度和色度不高、廢水水質(zhì)和水量變化大,此類廢水應(yīng)切實(shí)做好預(yù)處理;洗漂廢水水質(zhì)一般為：CODCr300-500PPm，BOD100-150PPm，PH值7-9，色度100-300倍，SS500-2000PPm。,印染廢水——真絲織物印染,坯綢-織物精煉-漂

13、白-染色-印花-固色-后整理包裝；其中主要廢水有：織物精煉、漂白、染色和印花均產(chǎn)生廢水；精煉主要有化學(xué)法(包括堿精煉和酸精煉)和酶法，漂白一般用雙氧水作為氧化劑，漂白廢水濃度較低，染色過程中產(chǎn)生的廢水量較少，有機(jī)污染物濃度也較低，印花廢水量較少，濃度較高。因真絲品輕薄，所用的染料和助劑較少，且上染率高，所以一般真絲產(chǎn)品印染廢水的有機(jī)污染物濃度較低，可生化性好，其廢水特點(diǎn)是一般呈弱酸性。真絲印染廢水水質(zhì)一般為：CODCr500-80

14、0PPm，BOD200-400PPm，PH值5-8，色度100-300倍。,印染廢水——人造絲織物印染,人造絲坯布-織物精煉-染色-印花-固色-后整理包裝；其中主要廢水為：織物精煉、染色和印花均產(chǎn)生廢水；人造絲的印染所使用的染料助劑等與棉紡織物的印染相類似，但是由于人造絲的雜質(zhì)少，因而其印染廢水的污染物濃度不高，可生化性較好。人造絲印染廢水水質(zhì)一般為：CODCr600-1000PPm，BOD250-400PPm，PH值8-10，色

15、度100-300倍。,印染廢水——合成纖維絲織物印染,合成纖維一般以滌綸纖維應(yīng)用較多，滌綸仿真絲綢產(chǎn)品的堿減量生產(chǎn)工序產(chǎn)生的廢水濃度極高，處理起來十分困難，其PH值13以上，COD可達(dá)10000PPm，主要污染物為滌綸水解后的對(duì)苯二甲酸等物質(zhì)。堿減量后的印染工藝與真絲印染工藝相似，使用的染料略有不同，滌綸仿真絲綢產(chǎn)品的印染主要使用分散和陽離子染料。其廢水水質(zhì)也與真絲的印染廢水水質(zhì)相近。,印染廢水——毛織物染整,粗紡產(chǎn)品染色時(shí)主要使用酸

16、性染料和媒介染料，分毛染和坯染。毛混紡織物還使用分散、陽離子和直接染料等。其生產(chǎn)廢水的PH值一般在7左右，污染物主要為漂洗和染色殘液。精紡產(chǎn)品一般為薄織物，屬高檔產(chǎn)品。染色工序的水量大，有大量的漂洗廢水產(chǎn)生，煮呢、洗呢廢水中含有表面活性劑類助劑。染色主要使用酸性染料，毛混紡織物還使用分散、陽離子和其它染料等。其生產(chǎn)廢水的PH值一般在7左右，污染物較低。毛絨線分為粗絨線和細(xì)絨線，染色通常采用酸性染料，毛腈綸則采用陽離子染料。染色工序產(chǎn)

17、生的廢水主要為漂洗廢水和染色殘液，其污染物濃度介于粗紡與精紡印染廢水之間?？傊徔椢锶菊饕褂盟嵝匀玖?、陽離子染料和分散染料，廢水污染物濃度不高，大多呈中性，可生化性較好。其印染廢水水質(zhì)一般為：CODCr500-900PPm，BOD250-400PPm，PH值6-9，色度100～300倍,印染廢水——其它,麻紡織物染色工藝及其廢水特性麻紡織物屬于天然植物纖維，其染色工藝與棉紡印染相近，麻紡坯布也先進(jìn)行退漿、煮煉，然后再進(jìn)行染色

18、，染色主要采用還原染料、活性染料和直接染料。麻紡織物廢水與棉紡品廢水水質(zhì)近似，麻紡織物的污染物濃度比棉紡品略低。 縫紉線染色工藝及其廢水特性縫紉線原料主要為滌綸長(zhǎng)絲、滌綸短絲、高支棉和滌棉等。滌綸縫紉線染色大多使用分散染料，在高溫高壓的筒子缸內(nèi)染色，其廢水溫度高、水量少、可生化性差。拉鏈、織帶染色工藝及其廢水特性拉鏈帶和織帶原料主要選用滌綸、滌棉、錦綸、丙綸、尼龍等。染料采用分散、酸性、活性和直接染料等。廢水特性為：水質(zhì)變化大、

19、水量少、溫度高、有機(jī)污染物濃度高、可生化性差。印花廢水印花廢水中含大量糊料和涂料，尤其PVA廢水很難處理，印花廢水是污染物濃度高、懸浮物高、淀粉漿廢水可生化性較好，化學(xué)漿廢水可生化性差，處理難度大。廢水水質(zhì)一般為：CODCr1500～5000PPm，BOD300-1000PPm，PH值6-9，SS500-1000PPm。,印染廢水——常見處理工藝,印染廢水——典型工藝1適合原水SS含量高，B/C低，可生化性差的廢水,降溫/格柵,,

20、調(diào)節(jié)池,反應(yīng)池,,沉淀/氣浮,,,,,,,水解酸化,好氧池,二沉/過濾,放流池,,,,,,,污泥池,,,物化污泥,剩余污泥,污泥回流,,NaOH PAC PAM,印染廢水——典型工藝2適合原水SS含量低，B/C低，可生化性差的廢水,降溫/格柵,調(diào)節(jié)池,水解酸化,好氧池,二沉/過濾,放流池,,,,,,,,,,污泥池,,剩余污泥,,,污泥回流,印染廢水——典型工藝3適合原水SS含量高，B/C高，可生化性好的廢水 (采用淀粉退漿廢水)

21、,降溫/格柵,調(diào)節(jié)池,反應(yīng)池,沉淀/氣浮,好氧池,二沉/過濾,放流池,,,,,,,,,,NaOH PAC PAM,,,污泥池,,,,,物化污泥,剩余污泥,污泥回流,,印染廢水——回用處理工藝,主要工藝環(huán)節(jié)1,浸沒式MF——MBRMF膜片本身提供單純物理性截流；活性污泥濃度可達(dá)8000-12000MLSS；可利用以“諾維信”為代表的特殊菌種強(qiáng)化生化效果；RO/NF(特殊材質(zhì)NF)可以截流溶解性鹽類；濃縮排放水中的COD；

22、縮減排放水量，但不縮減排放量；產(chǎn)品水可直接回用于生產(chǎn)。,主要工藝環(huán)節(jié)2,高級(jí)氧化法：FONTEN法(H2O2 + Fe2+)；微電解(C + Fe + 電極)處理高濃度COD較有優(yōu)勢(shì)，但處理費(fèi)用較高；進(jìn)水COD100，產(chǎn)水COD可小于25PPm，適合膜法預(yù)處理；吸附法：粉末活性炭(0.1-0.3gCOD/g活性炭)；硅藻土(0.01-0.1gCOD/g活性炭));產(chǎn)水水質(zhì)完全符合膜法水處理進(jìn)水條件；處理費(fèi)用昂貴，污泥

23、產(chǎn)量巨大。,主要回用工藝1已采用完整物化+生化工藝的排放水，且生化流程長(zhǎng)，排水水質(zhì)穩(wěn)定,排水,沉淀,過濾,UF/MF壓,RO/NF,排放,,,,,,,,,HCl PAC PAM,,污泥回流,高級(jí)氧化,,回用,,主要回用工藝2已采用部分物化+生化工藝的排放水，且生化流程短，排水水質(zhì)不穩(wěn),排水,沉淀,過濾,UF/MF壓,RO/NF,排放,,,,,,,,HCl PAC PAM,,污泥回流,高級(jí)氧化,,回用,,,主要回用工藝3采用

24、不完整物化，或場(chǎng)地不變需擴(kuò)大處理規(guī)模，排水水質(zhì)不穩(wěn)定,厭氧,RO/NF,排放,,,,,,,高級(jí)氧化,,回用,,好氧,二沉,MF浸（MBR）,,厭氧,,,印染廢水——膜系統(tǒng)設(shè)計(jì),RO膜元件解剖圖,印染廢水——膜系統(tǒng)設(shè)計(jì),寬通道給水隔網(wǎng),錯(cuò)流過濾和回收率,首先，切向流速能使原水中的污染物隨濃水排出;其次，切向流速能產(chǎn)生紊流破壞膜表面的濃差極化層;因此，我們需要保證單只膜元件回收率不超過15%;濃水/產(chǎn)水的比例最小不低于5:1。,,,進(jìn)

25、水,濃水,產(chǎn)水,,,進(jìn)水,濃水,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,全量過濾,,錯(cuò)流過濾,,,切向流速,,,,,,,,,錯(cuò)流過濾與全量過濾,強(qiáng)化——濃水流速控制,,,,,10-12GFD3.8-4.5m3/h,≥4.1m3/h,≥8.6m3/h,,,,,10-12GFD2.5-3.0m3/h,≥4.1m3/h,≥7.1m3/h,最大進(jìn)水水流量與最小濃水流量,,流量,阻力,△Ｐ,,,,流速,濃差極化,污染,,,流量

26、,濃縮倍數(shù)與回收率,濃水回流與回收率,濃水回流提高了系統(tǒng)回收率；膜元件回收率仍然維持15%，符合設(shè)計(jì)要求；濃差極化得到了有效控制；沖洗流速得到保證；濃水濃縮倍數(shù)是(1-系統(tǒng)回收率)的倒數(shù)。,,進(jìn)膜=1,,,,,,產(chǎn)水=0.15,濃水=0.85,回收率=15%,提升系統(tǒng)回收率,排放=0.15,進(jìn)泵=1,進(jìn)水=0.3,,膜回收率=15%,系統(tǒng)回收率=50%,,,回流=0.70,膜系統(tǒng)前后端通量偏差,短流程系統(tǒng)運(yùn)行(CPA3-LD 3

27、1mil),長(zhǎng)流程系統(tǒng)運(yùn)行(PROC10 34mil),系統(tǒng)沖洗,系統(tǒng)停機(jī)時(shí)膜濃水側(cè)長(zhǎng)時(shí)間聚集著大量濃水，停機(jī)前使用RO產(chǎn)水沖洗系統(tǒng)能有效防止結(jié)垢產(chǎn)生；系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)，最末端膜元件的濃水側(cè)長(zhǎng)期在高濃度的狀態(tài)下運(yùn)行，每2h運(yùn)行使用RO 產(chǎn)品水沖洗2-5min或直接打開濃水限流閥，能有效延緩結(jié)垢的產(chǎn)生，RO產(chǎn)水的溶解能力更強(qiáng)，效果更好。,系統(tǒng)生物活性控制,定期大劑量(500PPm)沖擊式投加殺菌劑，更經(jīng)濟(jì)有效；不定期的更換殺菌劑的品種，

28、防止生物形成抗藥性；如使用氧化性的殺菌劑，需在RO系統(tǒng)前進(jìn)行還原；活性碳作為多為孔性物質(zhì)吸附大量有機(jī)物——營(yíng)養(yǎng)源，其多孔結(jié)構(gòu)也有利于細(xì)菌的滋生，因此活性碳產(chǎn)水中的微生物活性較難控制；微生物的繁殖生長(zhǎng)也會(huì)堵塞保安過濾設(shè)備；,印染廢水回用——RO設(shè)計(jì)總結(jié),印染水采用軟化工藝時(shí)，系統(tǒng)回收率應(yīng)適當(dāng)調(diào)高低通量設(shè)計(jì)(10-12GFD)短流程單段設(shè)計(jì)(單殼內(nèi)4芯裝)增加物理性沖刷的效率；增加化學(xué)清洗的效率；簡(jiǎn)化清洗系統(tǒng)設(shè)計(jì)；濃水在線

29、增壓回流保證切向流速；實(shí)現(xiàn)短流程高回收率；降低系統(tǒng)壓差；平衡進(jìn)濃水側(cè)滲透壓；有效降低系統(tǒng)能耗；采用寬通道(34mil-0.86mm)膜元件——PROC10。,印染廢水回用——RO設(shè)計(jì)舉例,已知：排水量125t/h，設(shè)計(jì)回收率=80%。求： RO系統(tǒng)設(shè)計(jì)？解：產(chǎn)水量=125t/h * 80%=100t/h取設(shè)計(jì)通量=11GFD=0.69t/h支膜膜數(shù)量=100 ÷ 0.69=145支 取4倍數(shù)：膜

30、數(shù)量=148支膜殼數(shù)量=148 ÷ 4=37個(gè)單殼產(chǎn)水量=100 ÷ 37=2.7t/h 取單殼進(jìn)水流量=9.0t/h單殼濃水流量=6.3t/h系統(tǒng):進(jìn)水=125t/h，產(chǎn)水=100t/h,濃排=25t/h,循環(huán)=208t/h答：系統(tǒng)采用37(4芯)單段設(shè)計(jì)，循環(huán)量=208t/h。,印染廢水回用——RO設(shè)計(jì)舉例,印染廢水——中試的目的和建議,中試的目的,對(duì)比各種工藝的優(yōu)缺點(diǎn)；驗(yàn)證各種工藝的可行性；驗(yàn)