印染废水处理工程设计要点分析

2022-05-11 版权声明 我要投稿

摘要:现阶段,我国社会经济高速发展,人们生活水平随之也有了很大的提升,对于服饰等方面的需求也提出了更加多样化的要求。在这种发展背景下,也就使得原本生产单一、量大的企业逐步朝向小批量、多样化生产方向进行专业,这也就使得企业在生产过程中产生更多的废水,而且这部分废水中的有毒有害物质相对比较多、废水性质也比较多等,基于此这就需要相关企业进行废水处理工程设计,就此本文首先对印染工业产生的废水水质特征进行分析,然后探讨印染工业废水处理工程设计方案选择原则,提出印染工业废水处理工艺分析,最后对印染工业废水处理工程提出一些具有可行性的设计优化策略,旨在通过以此能够为相关人士提供有价值的参考依据。

1案例分析——以XX印染企业为例

为有效实现能源资源节约目标,减少印染工厂在生产作业中产生的能量消耗,进一步提升水资源在其中的利用率,该项目决定对车间生产作业产生的部分废水进行收集处理,通过对其进行深加工、处理等一些生化处理,该印染工厂通过建设再生水处理站,对废水的处理能力为1500t/d,通过环保验收要求。对于污水处理站的应用作用,主要用于处理印染工厂排出的印染废水,这些废水具有COD值高、色度高、悬浮固体高、盐度高以及硬度高的特征,上述废水特征也就使得其中废水用于生产导致染色存在一定的困难度和色差问题,因此需要进行废水处理工程设计进行废水处理,旨在通过进行处理后的废水能够再次用于印刷和染色中。

2印染工业废水的水质特征

对于XX印染企业,在进行印染加工过程中,四个工序都需要进行废水排出处理,具体如下:在预处理阶段,该部分阶段的工序主要有烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等,这些工序都需要对废水进行退浆、煮炼、漂白以及丝光处理;在染色工艺阶段,需要将染色和洗涤产生的废水排出来;在印花工艺阶段,需要将印花浆和皂液产生的废水排出来;对于整理部分的工序,则需要将柔软剂等一些整理后产生的废水排出来。而本文所讲的印染废水,就是上述几种类型废水混合于一体产生的废水,该企业在印染过程中各大工序的废水情况具体如下:

(1)退浆废水:这部分废水主要在预处理阶段,产生的废水量相对比较小,但其中的污染物浓度相对比较高,这主要是因为这部分废水中含有各种类型的浆料、浆料分解物、纤维屑以及各种类型的助剂等物。从化学的角度来讲,废水性质为碱性,pH酸碱度浓度在13以上,在上浆时所产生的退浆废水,主要物质为淀粉情况下(例如棉布类),其中的COD值、BOD值都非常高,可生化性好;在上浆时所产生的退浆废水,主要物质为聚乙烯醇情况下(例如涤棉轻纱类),其中还有一些大量PTA,COD值比较高,而BOD值却很低,使得废水可生化性比较差。

(2)煮炼废水:对于这部分废水,产生量相对比较大,污染物产生的浓度也非常高,废水中含有纤维素、蜡质、油脂、表面活性剂等一些物质,从整体上来看,其化学性质为碱性,水温温度非常高,颜色以褐色为主。

(3)漂白废水:因漂白产生的废水,水量比较大,但其产生的污染影响很轻,这部分废水中主要含有残留漂白剂、草酸等一些物质。

(4)丝光废水:这部分废水具有含碱量高的特征,废水中的NaOH在其中的含量占比为3%-5%之间,对于NaOH的处理,很多印染企业都是采用蒸发浓缩的方式进行回收处理,这种处理方式很少能够将丝光废水排出来,通过对工艺进行多次、重复使用后,最终废水性质仍然为强碱性,另外BOD值、COD值、SS值也非常高。

(5)染色废水:在进行染色过程中所产生的废水量比较大,废水的水质也会因使用的染料不同而存在一定的差异性,废水中物质主要有浆料、染料、助剂、表面活性剂等等,具有非常高的色度,对于COD值和BOD值,前者要比后者高很多,可生化性相对比较差。

(6)整理废水:这部分产生的废水量比较少,废水中主要有纤维屑、浆料、树脂等物质。

(7)碱减量废水:对于这部分产生的废水,主要因进行涤纶仿真丝碱减量工序作业而产生的,废水中主要有涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等物质,苯二甲酸在废水中占据的含量在75%左右。从整体上来看,这部分废水具有pH酸碱度高的特征,一般情况下为12;还具有有机物浓度高的特征,废水中的CODCr能够达到8万mg/L,除以上之外,其中的高分子有机物、部分染料的生物降解存在一定的困难,因此这部分类型的废水性质属于印染工业废水中的高浓度难降解有机废水[1]。

3印染工业废水处理工程设计方案选择原则

对于XX印染企业的废水处理现状来看,其在进行印染工业废水处理工程设计过程中,应积极采用生化净化技术工艺,其主体为生物降解,一方面要考虑废水处理的工作效率;260杜荣东:印染工业废水处理工程设计要点分析另一方面也要将降低能源消耗问题考虑其中,以及来降低废水中有机污泥的产生量。对于工序后端可通过混凝沉淀技术,以此来保证最终排放的废水达成排放标准。对于废水处理中所使用的设备装置,应积极采用当前比较先进的具有高度可靠性的处理设备装置,以此来减少系统在运行期间需要的进行维护所产生的工作量,最大限度提升废水处理系统的运行时间。对于系统工艺所使用的主要设备,应尽可能地实现自动化控制功能,这样做的目的在于保证处理系统的操作程序化的控制。

4印染工业废水处理工艺分析

4.1废水处理工艺分析

4.1.1活性炭吸附:

就活性炭这一材料来讲,其具有来源广泛的应用优势,在使用过程中,能够体现出多孔吸附的应用特征,同时,形成的孔表面面积相对比较大,通常情况下孔表面积能够达到500m2/g-1700m2/g之间。基于以上,在进行印染工业废水处理时,从多孔吸附的角度来讲,只有孔的表面积越大情况下,才能具备更强的吸附功能,除此之外,活性炭还具有能够多次重复性使用的应用特征,操作起来也非常简单方便,因此进行废水处理时采用活性炭吸附进行处理是当前应用比较广泛的一种方式。

4.1.2树脂吸附:

从整体上来看,树枝吸附这一工艺处理流程与上述活性炭吸附工艺,两者存在很多类似之处,最大的不同就是树脂具有高吸附容量、耐酸性、耐碱性、耐腐蚀性以及选择性的应用特征[2],因此将树脂吸附应用于实际废水处理工程设计中,因很多废水成分具有多样性特征,而树脂本身的选择性、适应性也很强,这就使得树脂在进行废弃液体回收过程中出现再循环困难情况,树脂吸附过程相对比较少。

4.1.3膜分离:

所谓膜分离,简单来讲,就是采用半透膜选择性将液体中的各种组分进行分离处理的一种技术,该工艺在使用上相对比较简单,具有很好的分离成效,当前应用比较广泛的是纯水处理和废水处理。从整体上来看,虽然膜分离工艺在废水处理工程设计中具有操作方便、控制和维护比较简单的应用优势,但其在使用上需要投入比较高的运行成本和投资资金[3]。与此同时还要结合废水自身的水质特征以及相关参数,根据当前XX印染企业自身实际,以此确定运用膜分离工艺后的一些后续先进处理工艺。

4.2废水处理工艺流程

4.2.1格栅:

在进行废水处理过程中,格栅在其中的应用作用主要是将废水中存在的相对比较的漂浮物、废弃物固体残渣等物质进行清除处理,以此避免这类物质进入废水处理设备中,导致废水处理设备在运行过程中发生阻塞情况,从而使得泵无法正常运行工作。

4.2.2高温厌氧反应池:

印染工业废水在经过格栅进行相应处理后,就会流向高温厌氧反应池进行相应处理,完成处理后的水在通过反应池的顶部排水管进入调节池[4]。所谓高温厌氧反应池,简单来讲就是通过高温谁废水高温厌氧进行发酵预处理,在整个发酵过程中,起到降低废水色度的作用,从而提升废水本身的生物降解性,然后将温度调低几个小时后,废水生物与氧化池的水循环进行接触,以此来达成废水生物接种的水将废水中污染物浓度进行稀释的作用,以此来降低在进行废水处理时的困难度,能够有效减少运行期间的成本支出,确保最终出水符合相关规范标准中提出的处理要求。

4.2.3调节池

印染工业废水通过高温厌氧反应池连接管进入调节池中,调节池在整个处理工艺中起到对水质和水量的平衡调节作用,同时还要保证水质和流量所使用的加工设备处于正常运行状态下的必要性处理结构,要想切实保证水质以及水质平衡,其关键部分就在于适当的调节量,同时这也是保证后续结构能否正常运行的关键所在之处。

4.2.4水解酸化池

在印染工业废水处理过程中,调节池排水主要是通过提升泵将废水泵送至水解酸化池中,然后从流出物的焓排除至生物催化氧化池中。从整体上来看这部分工艺流程,将复合填料至于水解酸化池中,能够其到增加废水和厌氧微生物两者之间接触面积的作用,同时废水中存在的有机物也会因水解酸化池具有的厌氧微生物作用而产生水解酸化反应,使得废水中含有的聚合有机物因此而发生转化,通过有机小分子,将其中降解有一定难度的有机物转化成分解比较容易的有机物质,在这种情况下,废水的pH酸碱度上升,好氧处理成效也会因此上升。

5印染工业废水处理工程的设计优化策略

5.1对工程处理单元顺序的优化

为有效节约XX印染企业在废水处理过程中所需要的运营成本支出、降低化学品成品在其中的投入等,对于处理单元顺序应该根据污水性质来决定。举例来讲,若废水中含有高浓度的磷物质情况下,为防止因磷酸盐对生物化学产生不利影响,应尽可能完成切割后再使用气浮进行相应处理;若废水中pH酸碱度浓度比较高的情况下,通常采用空气浮选法和生物化学法进行相应处理;对于XX印染企业运营期间产生的染料废水,一般情况下选择酸性絮凝化学氧化法进行处理,通过这种处理方式有效将废水中的大分子物质进行清除,同时也能将其中的低分子物质进行有效去除;若废水中的硫磺染料成分占比比较大情况下,可采取还原部分物质被氧化后絮凝的方式进行相应处理。

5.2采用强氧方式进行废水处理

对于XX印染企业而言,若采用常规性废水处理方法很难处理的脱色活性艳红以及其他类型的废水而言,可通过运用强制氧化的方式进行处理,例如光化学氧化处理、臭氧氧化处理等处理方式进行强制性脱色处理。其中臭氧氧化处理方式是当前应用效果相对比较好的一种脱色方式,但将其应用于印染废水中的TOC去除率相对比较低下,因此这种方式通常用于废水处理中的生化预处理部分;对于光化学氧化处理和非均相光化学催化氧化处理方式在进行TOC去除方面有非常明显的应用效果。因此,若TOC需要进行废水排放时,可通过运用UV/03或者是UV/03/Fe2+组合工艺、均相光化学催化氧化进行后续相关处理工作。

5.3加大对清洁生产、全过程控制力度

就当前我国印染工业生产实际来讲,其在清洁生产作业时主要有以下几方面的体现:其一,对于预处理部分作业,通常采用新退浆技术,举例来讲,原始聚酯-棉混纺物上的浆料处理,其中所使用的聚乙烯醇的特性是以聚乙烯醇(PVA)作为基体进行废水预处理的一种生物降解材料,其具有含量比较高、降解比较困难的特征,当前我国上海纺织研究所研发出来的酸化木薯淀粉浆,就具有操作上比较简单,成本投入低以及废水污染比较少的应用特征;其二,对染色工艺进行改进,例如在使用毛媒染色剂时,印染工业企业可将媒染剂的过程进行相应的改变,以此促使媒染剂可以重复性进行使用,降低废水污染率;其三,对染料类型进行优化,在印染工业生产过程中,经常会使用到活性染料,为此可通过使用当前新型双反应性基团来代替原本所使用的活性染料,以此进一步强化染料的吸收效率,起到降低废水染料残留量的作用。

6总结

综上所述,XX印染企业不仅仅要从原料、生产工艺、技术等方面来降低废水的产生;同时还要不断提升自身的废水处理工程成效,实现绿色排放目标,企业应强化自身对废水部分的监管力度,促使自身产业布局更加科学化、合理化,为企业在当前市场竞争发展背景中提升自身的综合竞争实力,为社会的发展做贡献。

参考文献

[1]吴琼,王雄,李国洪,等.大冶市城西北工业废水处理厂工程设计实践[J].给水排水,2020,046(002):63-67,73.

[2]刘绪为,白永强.内江经济开发区城西工业园污水处理厂工程设计[J].工业用水与废水,2019(2):81-83.

[3]陈少明.隆回县工业园污水处理厂工程设计实例[J].广东化工,2020,47(12):144+150-151.

[4]杨琨.浙江某工业型城镇综合污水处理厂工程设计[J].城市道桥与防洪,2020(3):104-106,117.

[5]刘从彬,张成帅,刘峻,等.氯碱工业PVC离心母液废水处理工程设计与运行[J].河北化工,2019,042(008):153-156.

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