專利名稱：一種印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于污水處理工程領域，涉及一種染色廢水的脫鹽、回用，并實現(xiàn)零排放的方法。
背景技術：
紡織印染工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，也是我國出口創(chuàng)匯支柱性產(chǎn)業(yè)。但是， 紡織印染行業(yè)同時也是我國工業(yè)水污染物的重點污染來源，據(jù)國家環(huán)保總局統(tǒng)計，印染行 業(yè)排放的印染廢水總量位于全國各工業(yè)部門排放總量的第五位，環(huán)境危害十分嚴重。印染廢水是印染過程中退漿、煮煉、染色、漂白、整理等各生產(chǎn)環(huán)節(jié)排放廢水的總 稱。印染廢水成分復雜、多變、COD高，其中染色廢水是印染廢水中處理的難點。據(jù)不完全 調(diào)查，在染色過程中使用的無機鹽占印染生產(chǎn)過程的40 70%，而排放的染料占到90%以 上。染色廢水含有多種有機染料(如分散染料、直接染料、酸性染料、冰染染料、活性染料、 還原染料等)，色度極高，且染料結構中硝基和胺基化合物及鉻、鋅、砷等重金屬元素具有較 大的生物毒性，難以降解。同時，在染色過程中需要加入大量的純堿、氯化鈉或元明粉(硫 酸鈉)作為促染劑和勻染劑，導致廢水的含鹽量很高，一般染缸排水的鹽含量可達0. 8 4%，嚴重降低了廢水的可生化性。染色過程中染料是典型的難生化降解物質(zhì)，而高濃度的 無機鹽不僅降低了生化過程中微生物的活性和降解效率，而且對生化過程中活性污泥的沉 降分離十分不利。傳統(tǒng)的印染廢水工藝將染色廢水與漂洗等其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)的廢水混合，通 過間接稀釋的方法降低了廢水的色度和含鹽量，再通過常規(guī)生化-物化處理工藝進行末端 處理。即便如此，色度和COD仍然是印染廢水達標的難點。難降解染料和鹽是影響污水末 端處理效能的重要原因。污染物的源頭控制是環(huán)境治理的關鍵。染色過程中染缸排放的高濃度染色廢水是 印染廢水難降解物質(zhì)的關鍵來源。據(jù)清潔生產(chǎn)調(diào)查，該股高濃度染色廢水排放的無機鹽約 占印染生產(chǎn)過程的50 80%，而排放的染料占90%以上。而無機鹽和染料是印染廢水難 生化難處理的重要原因。將高濃度染色廢水單獨處理，實現(xiàn)脫鹽、回用和零排放，不僅可以 提高印染廢水的處理效益，還有利于改善混合印染廢水的處理效能。蒸發(fā)技術是實現(xiàn)廢水零排放的有效技術，但是蒸發(fā)過程屬于相變過程，耗蒸汽量 或者耗電量極大，運行費用高。如果針對印染廢水，或者僅僅是染色環(huán)節(jié)的高濃度廢水直接 蒸發(fā)，其成本也難以為企業(yè)所接受。因此，如何采用新技術，降低蒸發(fā)水量，降低廢水零排放 處理的運行成本，是染色廢水零排放能夠?qū)嶋H應用的關鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的新方法。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下一種印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的方法，首先將高濃度染色廢水送入調(diào)節(jié)池均質(zhì)；然后進入反應池，加入硫酸亞鐵30 5000mg/L調(diào)節(jié)印染廢水pH值至5 9，發(fā)生混 凝反應；反應池出水進入沉淀池沉淀，廢水在沉淀池內(nèi)去除浮渣和沉渣，殘渣外排作為污泥 處理；沉淀池上清液經(jīng)過電化學反應器處理，降低廢水中的有機物濃度和色度，然后進入二 級沉淀池去除浮渣和沉渣，再進入曝氣池曝氣，曝氣后通過錳砂過濾器過濾除鐵；過濾后的 出水先通過超濾膜處理，超濾膜濃水回到調(diào)節(jié)池，淡水進入納濾膜處理；納濾膜產(chǎn)出淡水進 入反滲透膜，產(chǎn)出濃水回流至調(diào)節(jié)池或直接蒸發(fā)處理；反滲透膜濃水進入電滲析器，電滲析 淡水回流作為反滲透膜進水，電滲析濃水進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)；蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽可回用于 印染生產(chǎn)，蒸發(fā)產(chǎn)生的殘渣作為固體廢棄物處置；整個過程中不排放水污染物。其中，所述的高濃度染色廢水為色度> 500倍、COD > 500mg/L且電導率> 5000 μ s/cm的染色廢水。其中，所述的電化學反應器為極板型或三維電極型電催化反應器。其中，所述的超濾膜為中空纖維膜、管式膜或平板膜。其中，所述的反滲透膜為單級或多級。其中，所述的納濾膜為單級或多級，并可以是不同規(guī)格的反滲透膜的組合。有益效果本方法的先進性主要在于1)利用脫鹽膜對高含鹽廢水進行濃縮減量，降低了蒸發(fā)水量，大大降低了零排放 的成本。通過反滲透、納濾等工藝，可以使?jié)鈴U水的含鹽量提高到5 10%，進入蒸發(fā)器的 高含鹽廢水量削減50 95%，從而大大降低了蒸發(fā)所需的費用。2)成分復雜、有機物濃度高的廢水會導致嚴重的膜污染，在短時間內(nèi)形成難以清 洗的膜堵塞，使膜設備難以正常運行。因此廢水的預處理技術是膜濃縮的難點。其中的降 低有機物濃度和鈣、鐵等易導致膜結垢的物質(zhì)濃度是關鍵。有機物的去除方法通常采用生 化法或者物化法。而高含鹽的染色廢水，由于鹽含量高，且鹽濃度波動范圍大，常規(guī)的生化 處理無法正常運行。一般的混凝沉淀也無法達到較好的去除效果。本方法采用電化學氧化 有機物。對有機物的氧化作用比較完全，且能夠?qū)⒁恍┐蠓肿佑袡C物氧化成較小分子的有 機物，降低膜污染的可能性。3)由于廢水的鹽含量高，導電性好，電化學氧化可以在較低的電壓下實現(xiàn)較高的 電流密度，有助于氧化效率的提高。4)混凝劑以及電化學氧化過程中，在去除有機物的同時，往往會投加或釋放出大 量的鐵離子。鐵離子是導致膜污染的主要因素之一。常規(guī)膜處理工藝之前需要避免投加含 鐵的藥劑，或避免設置導致鐵離子產(chǎn)生的工藝。本工藝采用電化學氧化出水雖然有機物濃 度顯著降低，但是同樣會導致產(chǎn)生較高的鐵離子。為了避免膜污染，本發(fā)明設置了曝氣后加 錳砂過濾的方法，使電化學工藝能夠和膜處理工藝耦合，在發(fā)揮最佳的處理效果的同時，通 過錳砂過濾除去廢水中的鐵離子，保證了膜設備的運行壽命。5)采用本方法，納濾膜和反滲透膜的淡水出水水質(zhì)優(yōu)良，可用于印染生產(chǎn)工藝，實 現(xiàn)完全的回用。反滲透膜出水可用于農(nóng)業(yè)灌溉、景觀用水等低含鹽用水的用途。含鹽量較 高的納濾濃水和電滲析濃水產(chǎn)生的水量小，直接蒸發(fā)后，蒸汽可回用作印染生產(chǎn)用汽。廢水 可實現(xiàn)完全回用，不外排。6)印染企業(yè)采用本方法處理高含鹽染色廢水后，剩余廢水(包括退漿、煮煉、漂 洗，后整理廢水等)的含鹽量降低40 70%，色度降低90%以上，難降解COD明顯下降。因此，剩余廢水的處理難度大大下降，采用簡單生化處理即可達標。降低了剩余廢水的處理成 本。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結果僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限 制權利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。實施例1 某印染企業(yè)，退漿、煮煉、染色、漂洗等工段均產(chǎn)生廢水，其中染色段主要染料為活 性染料，主要采用的助劑為氯化鈉和氫氧化鈉。為了降低排放廢水的鹽濃度，達到農(nóng)灌水 質(zhì)標準(TDS < 1000mg/L)，將高含鹽染色段廢水單獨處理。其中進水COD 2000mg/L，色度 1200 倍，電導率 20000 μ s/cm。具體操作流程見圖1。首先將高濃度染色廢水送入調(diào)節(jié)池均質(zhì)；然后進入反應池， 加入硫酸亞鐵30 5000mg/L調(diào)節(jié)印染廢水pH值至7，發(fā)生混凝反應；反應池出水進入沉 淀池沉淀，廢水在沉淀池內(nèi)去除浮渣和沉渣，殘渣外排作為污泥處理；沉淀池上清液經(jīng)過電 化學反應器處理，控制電流密度50 500A/m2，電解時間2 50min，降低廢水中的有機物 濃度和色度，去除浮渣后進入曝氣池曝氣將廢水中二價鐵充分氧化，曝氣后通過錳砂過濾 器過濾除鐵；過濾后的出水先通過超濾膜處理，超濾膜濃水回到調(diào)節(jié)池，淡水進入納濾膜處 理脫除有機物和部分二價鹽；納濾膜產(chǎn)出淡水進入反滲透膜，產(chǎn)出濃水回流至調(diào)節(jié)池或直 接蒸發(fā)處理；反滲透膜濃水進入電滲析器，電滲析淡水回流作為反滲透膜進水，電滲析濃水 進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)；蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽可回用于印染生產(chǎn)，蒸發(fā)產(chǎn)生的殘渣作為固體廢棄 物處置；整個過程中不排放水污染物。其中，超濾膜為可以為中空纖維膜，也可以為平板膜或管式膜，膜材料可以是有機 的，也可以是無機的。截留分子量為6000 300000。其中，納濾膜截留分子量為100 1000。其中，反滲透膜可以采用海水淡化膜，也可采用低壓反滲透膜。反滲透膜的濃水進 入電滲析器進一步濃縮，反滲透的淡水可用于回用或者農(nóng)灌。主要污染物指標的去除效果見表1。表1去除效果
權利要求
一種印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的方法，其特征在于首先將高濃度染色廢水送入調(diào)節(jié)池均質(zhì)；然后進入反應池，加入硫酸亞鐵30～5000mg/L調(diào)節(jié)印染廢水pH值至5～9，發(fā)生混凝反應；反應池出水進入沉淀池沉淀，廢水在沉淀池內(nèi)去除浮渣和沉渣，殘渣外排作為污泥處理；沉淀池上清液經(jīng)過電化學反應器處理，降低廢水中的有機物濃度和色度，然后進入二級沉淀池去除浮渣和沉渣，再進入曝氣池曝氣，曝氣后通過錳砂過濾器過濾除鐵；過濾后的出水先通過超濾膜處理，超濾膜濃水回到調(diào)節(jié)池，淡水進入納濾膜處理；納濾膜產(chǎn)出淡水進入反滲透膜，產(chǎn)出濃水回流至調(diào)節(jié)池或直接蒸發(fā)處理；反滲透膜濃水進入電滲析器，電滲析淡水回流作為反滲透膜進水，電滲析濃水進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)；蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽可回用于印染生產(chǎn)，蒸發(fā)產(chǎn)生的殘渣作為固體廢棄物處置；整個過程中不排放水污染物。
2.根據(jù)權利要求1所述的印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的方法，其特征在于所述的 高濃度染色廢水為色度> 500倍、COD > 500mg/L且電導率> 5000 μ s/cm的染色廢水。
3.根據(jù)權利要求1所述的印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的方法，其特征在于所述的 電化學反應器為極板型或三維電極型電催化反應器。
4.根據(jù)權利要求1所述的印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的方法，其特征在于所述的 超濾膜為中空纖維膜、管式膜或平板膜。
5.根據(jù)權利要求1所述的印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的方法，其特征在于所述的 納濾膜為單級或多級。
6.根據(jù)權利要求1所述的印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的方法，其特征在于所述的 反滲透膜為單級或多級。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種印染企業(yè)高含鹽染色廢水零排放的方法，廢水首先進入調(diào)節(jié)池均質(zhì)，然后進入反應池，反應池內(nèi)加入硫酸亞鐵調(diào)節(jié)pH值并發(fā)生混凝反應，反應后出水進入沉淀池沉淀，沉淀池上清液經(jīng)過電化學反應器處理，然后進入二級沉淀池去除浮渣和沉渣，再進入曝氣池曝氣，曝氣后通過錳砂過濾器過濾除鐵；過濾后的出水先通過超濾膜處理，超濾膜濃水回到調(diào)節(jié)池，淡水進入納濾膜處理；納濾膜產(chǎn)出淡水進入反滲透膜，產(chǎn)出濃水回流至調(diào)節(jié)池或直接蒸發(fā)處理；反滲透膜濃水進入電滲析器，電滲析淡水回流作為反滲透膜進水，電滲析濃水進入蒸發(fā)器進行蒸發(fā)；蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽可回用于印染生產(chǎn)，蒸發(fā)產(chǎn)生的殘渣作為固體廢棄物處置；整個過程中不排放水污染物。
文檔編號C02F9/10GK101955282SQ20101051009
公開日2011年1月26日 申請日期2010年10月18日 優(yōu)先權日2010年10月18日
發(fā)明者吳海鎖, 周海云, 姜偉立, 常清波, 王萬壽, 王惠中, 褚紅, 鄒敏, 鄭明建, 陸繼來, 馬曉英 申請人:江蘇省環(huán)境科學研究院;杭州水處理技術研究開發(fā)中心有限公司;杭州回水科技有限公司;石河子經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)管理委員會