專利名稱：基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印染廢水處理及循環(huán)利用方法，特別是涉及一種基于納米催化電 解技術(shù)和復(fù)膜技術(shù)集成的印染深度處理廢水處理及循環(huán)利用的方法。
背景技術(shù)：
紡織工業(yè)通常包括紡織、印染、化纖、服裝和紡織專用設(shè)備制造等5大組成部分。 隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，印染業(yè)也進入了高速發(fā)展期，設(shè)備和技術(shù)水平明顯提升，生產(chǎn)工 藝和設(shè)備不斷更新?lián)Q代，印染企業(yè)發(fā)展十分迅速，到目前為止，僅中國就有規(guī)模以上印染企 業(yè)2000多家。印染工藝指在生產(chǎn)過程中對各類紡織材料纖維、紗線、織物進行物理和化學(xué) 處理的總稱，包括對紡織材料的前處理、染色、印花和后整理過程，統(tǒng)稱為印染工藝。當(dāng)前， 紡織技術(shù)的發(fā)展以生產(chǎn)生態(tài)紡織品和綠色制造技術(shù)為引導(dǎo)，從工藝、助劑、設(shè)備等多渠道著 手，抓住源頭，注重生產(chǎn)過程中每一個環(huán)節(jié)的生態(tài)問題，努力優(yōu)化紡織工藝，減少化學(xué)藥劑、 水、能源的消耗，以達到高效、高速、環(huán)保的目的。國內(nèi)外已投入較大力量開發(fā)環(huán)保型染料助 劑，節(jié)水、節(jié)能、減排新工藝和新設(shè)備，在無水和少水印染技術(shù)方面，涂料印染方面以及紡織 節(jié)能、節(jié)水實用新型技術(shù)等方面都有較大的發(fā)展。盡管紡織印染行業(yè)的節(jié)水和廢水處理技 術(shù)得到快速發(fā)展，但是，紡織印染廢水仍然是我國工業(yè)系統(tǒng)中重點污染源之一，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。印染廢 水作為環(huán)境重要污染源的特點，首先是污染量大，目前，世界印染年產(chǎn)量約為80 90萬噸， 中國印染年產(chǎn)量達15萬噸，位居世界前列，在印染的生產(chǎn)和使用中約有10% 15%的印染 組分隨廢水排入環(huán)境。中國的印染工業(yè)和紡織印染業(yè)發(fā)達，印染廢水對環(huán)境的污染更為嚴(yán) 重，2004年全行業(yè)排水量13. 6億立方米，而其污染物排放總量以COD計則位于各工業(yè)部門 第六位。第二是作為環(huán)境污染物的印染種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。全世界使用的合成印染達3萬 多種，80%以上的印染為含偶氮鍵、多聚芳香環(huán)的復(fù)雜有機化合物。印染工業(yè)是化學(xué)工業(yè)中 環(huán)境污染極其嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)之一，印染廢水色度大；有機物濃度高，組分復(fù)雜；難生物降解物 質(zhì)多；含有大量的無機鹽、硫化物等，屬于難處理的工業(yè)廢水。由于印染分子具有復(fù)雜的芳 香烴分子結(jié)構(gòu)而更加難于去除，這些結(jié)構(gòu)本身在設(shè)計制造時便是為了在水環(huán)境或在光照和 有氧化劑的條件下穩(wěn)定存在。第三是多數(shù)印染為有毒難降解有機物，化學(xué)穩(wěn)定性強，具有致 癌、致畸和致突變的“三致”作用。廢水中殘存的印染組分即使?jié)舛群艿?，排入水體也會造 成水體透光率降低，導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞。因此，對印染廢水進行有效的處理成為重要 的課題。印染廢水的水質(zhì)具有污染物濃度高、種類多、含有毒有害成分及色度高等特點，目 前國內(nèi)外在這類廢水處理中常用的處理方法主要有物理法、化學(xué)法、生物法等多種處理技 術(shù)。1.物理法主要包括吸附氣浮法、膜分離法、超聲波氣振法、蒸餾法等方法。在物理處理法中 應(yīng)用最多的是吸附法。目前，國外主要采用活性炭吸附法，該法對去除水中溶解性有機物非常有效，但它不能去除水中的膠體和疏水性印染，對陽離子印染、直接印染、酸性印染、活 性印染等水溶性印染具有較好的吸附性能。吸附氣浮法就是首先用一些高度分散的粉狀無 機吸附劑如膨潤土、高嶺土等吸附廢水中的印染離子和其他可溶性物質(zhì)，然后加入氣浮劑， 將其轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷灶w粒，通過氣浮除去，對酸性印染、陽離子印染和直接印染等去除率達到 92%以上。應(yīng)用于印染廢水處理的膜技術(shù)主要有超過濾和反滲透。超過濾技術(shù)處理含分散印 染廢水脫色率為80% 97%，TOC去除率為60% 85%。反滲透法溶解固體的去除率達 到85% 99%，印染平均回收率為75% 85%。可以通過控制超聲波的頻率和飽和氣體，使超聲波技術(shù)成為廢水處理的有效方 法。張家港市九州精細化工廠用根據(jù)超聲波氣振技術(shù)設(shè)計的FBZ廢水處理設(shè)備處理印染廢 水，色度平均去除率為97%，CODtt去除率為90. 6%，總污染負荷削減率為85. 9%。2.化學(xué)法化學(xué)法主要包括化學(xué)混凝法、化學(xué)氧化法、光化學(xué)催化氧化法、電化學(xué)法等方法。 化學(xué)混凝法是處理印染廢水的常用方法，曾被認(rèn)為是最有效、最經(jīng)濟的脫色技術(shù)之一。化 學(xué)氧化法是印染廢水脫色的主要方法之一，是利用各種氧化手段將印染發(fā)色基團破壞而脫 色。按氧化劑和氧化條件的不同，可將化學(xué)氧化法分為臭氧氧化法、深度氧化法。此外，光 化學(xué)催化氧化法作為一種降解有機物的深度氧化技術(shù)近幾年來發(fā)展迅速。張桂蘭(張桂 蘭，染料污水在開放式旋轉(zhuǎn)光催化反應(yīng)器中的降解，紡織學(xué)報，2005，263 109-111)使用這 種方法降解印染廢水取得很好的脫色效果。電化學(xué)法是通過電極反應(yīng)使印染廢水得到凈 化。微電解法是利用鐵-炭填料在電解質(zhì)溶液中腐蝕形成無數(shù)微小的原電池來處理廢水的 電化學(xué)技術(shù)，它是一種集電解、混凝、電絮凝、吸附等多種物理化學(xué)作用于一體的廢水處理 方法。在處理印染廢水過程中，印染分子先被吸附到炭表面，然后在兩極發(fā)生氧化或還原反 應(yīng)。也可利用電極進行電解。賈金平等(賈金平，申哲民，王文華，含染料廢水處理方法的 現(xiàn)狀與進展，2000，191 26-29)用活性炭纖維作電極利用電極的導(dǎo)電、吸附、催化、氧化還 原和氣浮等綜合性能實現(xiàn)了吸附-電極反應(yīng)-絮凝脫附一條龍工藝，脫色率達98%，CODcr 去除率大于80%。嚴(yán)濱等(嚴(yán)濱、傅海燕、柴天，等.微電解在處理印染廢水中的應(yīng)用研究， 廈門理工學(xué)院學(xué)報，2008，16(1) 18-22)研究了鐵碳電極的微電解技術(shù)對棉系列及化纖混 紡機織物產(chǎn)生的廢水的脫色及C0D&除去效果，在鐵碳質(zhì)量比為2 1，HRT為1. 5h時，COD 去除率高達55%，色度去除率為95%，B0D/C0D從0. 3提高到約0. 5 ；羅旌生等羅旌生、曾 抗美、左晶榮，等.水處理技術(shù)，2005，31 (11) :67-70利用循環(huán)鐵碳微電解法對含有染料、染 料中間體和助劑等生產(chǎn)廢水進行研究，結(jié)果證明原水PH對處理效果影響很大。pH在1 5范圍內(nèi)，pH越低處理效果越好，pH為1時COD去除率在60%左右，色度去除率在94%以 上；鄧喜紅等(鄧喜紅、王超.環(huán)境科學(xué)與管理，2008，33 (3) 120-122)對污染物含量高、濃 度波動幅度大、偏堿性、色度高、難生化的印染廢水采用微電解+物化+生化處理，該工藝連 續(xù)運行3個月，結(jié)果表明該工藝運行穩(wěn)定、投資少、處理成本低(每噸的處理費用約為0. 765 元)，C0D、B0D、SS和色度的去除率分別在94%、96%、89%、96%以上，出水水質(zhì)各項指標(biāo)均 達到排放標(biāo)準(zhǔn)；EpolitoW illiam J，HanbaeYang 等將 RB4 (Reactive Blue4)廢水采用微電 解法進行研究，實驗結(jié)果表明，脫色率隨著PH的降低和攪拌強度、實驗溫度以及離子強度 的增加而逐漸提高。同時還有其它許多采用電化學(xué)法處理含印染廢水的報道。
3.生化法印染廢水可生化性差，若想采用生化法處理，則可以通過提高活性污泥MLSS和改 善污泥活性生化性能或選用高效菌種來提高生化效果。其中選育和培養(yǎng)優(yōu)良脫色菌群是生 化法的一個重要發(fā)展方向。國外已進行了利用誘變育種、原生質(zhì)體融合、基因工程等技術(shù)， 組建帶有多個質(zhì)粒的高效印染脫色工程菌的研究。近年來的研究表明，假單胞細菌、浮游球 衣菌、節(jié)桿菌、枯草菌、氧化酵母菌等優(yōu)勢菌對印染降解有相當(dāng)?shù)男Ч?。近年來，將化學(xué)法和物理法結(jié)合的印染廢水處理方法或?qū)⑸幚砗臀锢淼挠∪?廢水處理方法得到較快發(fā)展。中國專利ZL 200710008643.0公開一種基于膜技術(shù)的印染廢 水處理方法，它是將化學(xué)絮凝沉淀、生化處理與反滲透分離技術(shù)結(jié)合起來的印染廢水處理 方法。中國專利ZL 200910112879. 8公開一種印染深度處理廢水裝置及方法，將印染廢水 經(jīng)生化處理后，二沉池的廢水經(jīng)納米催化微電解并經(jīng)反滲透膜過濾，透析液循環(huán)利用的方 法，主要適合二沉池的廢水的COD較小的情形。對于二沉池的廢水的COD大于300時，應(yīng)用 仍有一定的局限。雖然上述各種方法都具有良好的處理效果，但也存在以下問題。在物化方面，活性炭雖然具有吸附效果好的特點，但活性炭再生困難，成本高，使 其應(yīng)用受到限制。許多企業(yè)分別轉(zhuǎn)向其他價格便宜、材料易得的吸附劑。雖然電解法、氧化 法在去除印染廢水的色度有一定的效果，但往往COD去除并不理想，處理藥劑的成本也相 對較高，許多新型的氧化手段還處在實驗研究階段，并未工業(yè)化。在生化方面，印染是典型的精細化工產(chǎn)品，具有小批量，多品種的特點，其結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，生產(chǎn)流程長，從原料到成品往往伴隨有硝化、縮合、還原、氧化、重氮化、偶合等單元操 作，副產(chǎn)品多，產(chǎn)品收率低，廢水有機物成分復(fù)雜，印染生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)過程和分離、精制、水 洗等工序操作都是以水為溶劑，用水量很大。生化法處理印染廢水雖然有投資少的優(yōu)點，但 是仍存在微生物難適應(yīng)印染廢水、水質(zhì)波動大、毒性大等缺點，且存在污泥處置、厭氧段的 沼氣處理以及管理復(fù)雜等問題。此外，雖然采用鐵碳作為電極的微電解方法，在處理印染廢 水方面取得進展，但是鐵碳消耗帶來大量沉淀，使處理后的廢水難以利用，只能達到排放標(biāo) 準(zhǔn)。印染廢水處理采用單一的處理方法往往很難達到預(yù)期的效果。常規(guī)的方法是將各 處理方法進行組合，存在工藝流程長、運行成本高、出水質(zhì)量不穩(wěn)定等缺陷，處理后的污水 多達到2級排放標(biāo)準(zhǔn)。由于這種排放廢水分別經(jīng)過了生化、化學(xué)、物化等多種方法處理，理 化性質(zhì)十分穩(wěn)定，后續(xù)脫色凈化非常困難，一般的方法都難以對其進行進一步的脫色凈化， 這種達到2級排放的深度處理廢水的排放對環(huán)境還將造成長期的影響。另一方面，當(dāng)前淡 水資源越來越緊張，供水矛盾日益突出，如能將印染深度處理廢水進行循環(huán)利用，不僅大幅 減輕了對環(huán)境的影響，而且節(jié)省了大量淡水資源和大幅度降低印染企業(yè)的水消耗指標(biāo)和廢 水排放指標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的印染廢水處理方法中所存在的廢水排放量大、循環(huán) 利用成本較高、效能較低和浪費水資源嚴(yán)重等問題，提供一種基于納米催化電解技術(shù)、復(fù)膜 技術(shù)與印染廢水傳統(tǒng)處理技術(shù)相結(jié)合，成本較低，效能較高，將印染廢水經(jīng)過生化處理后的二沉池廢水再生重復(fù)循環(huán)利用的基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法。本發(fā)明基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用裝置設(shè)有納米催化電解系統(tǒng)納米催化電解系統(tǒng)用于納米催化電解、沉淀等處理步驟，納米 催化電解系統(tǒng)設(shè)有截止閥、供水泵、納米催化電解機和沉淀罐；截止閥的進口外接印染廢 水排出口，供水泵的進口接截止閥的出口，供水泵的出口接納米催化電解機的進口，納米催 化電解機的出口接沉淀罐的進口，沉淀罐的出口經(jīng)截止閥與浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)聯(lián) 接。浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)用于將納米催化電解系 統(tǒng)所得印染凈化廢水過濾、分離得透析液(水)和濃縮液，浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)設(shè)有 截止閥、浸沒式超濾膜池、鼓風(fēng)機、曝氣器、超濾膜系統(tǒng)、抽吸泵和透析液(水)貯罐，納米催 化電解系統(tǒng)所得印染凈化廢水通過進水管和截止閥進入浸沒式超濾膜池，超濾膜浸沒在浸 沒式超濾膜池中的印染凈化廢水中，抽吸泵從超濾膜內(nèi)側(cè)將水負壓抽吸過膜壁，產(chǎn)生的透 析液(水)通過抽吸泵收集到透析液(水)貯罐用于進一步經(jīng)過反滲透過濾得循環(huán)利用的 再生水，截止閥的進口接納米催化電解系統(tǒng)沉淀罐的出口，截止閥的出口接浸沒式超濾膜 池的進口，浸沒式超濾膜池的出口依次經(jīng)過抽吸泵、截止閥進入透析液(水)貯罐。超濾膜清洗系統(tǒng)超濾膜清洗系統(tǒng)用于清洗超濾膜過濾分離系統(tǒng)，超濾膜清洗系 統(tǒng)設(shè)有清洗液罐、反沖洗泵、截止閥和聯(lián)接管道，清洗液罐的出口接反沖洗泵的進口，反沖 洗泵的出口接截止閥的進口，截止閥的出口接超濾膜系統(tǒng)。反滲透膜過濾分離系統(tǒng)反滲透膜過濾分離系統(tǒng)用于將超濾膜系統(tǒng)過濾所得印染 凈化廢水過濾、分離得透析液(水)和濃縮液。反滲透膜過濾分離系統(tǒng)設(shè)有截止閥、膜系統(tǒng) 供水泵、保安過濾器、膜系統(tǒng)高壓泵、反滲透過濾膜系統(tǒng)和透析液(水)貯罐。反滲透膜過 濾分離系統(tǒng)將超濾所得印染凈化廢水經(jīng)保安過濾后用高壓泵泵入反滲透膜過濾分離系統(tǒng)， 經(jīng)反滲透膜過濾分離得透析液(水)和濃縮液，透析液(水)進入貯罐得回用水；濃縮液一 部分經(jīng)過濃縮液增壓泵回流進行循環(huán)膜過濾分離，一部分回流進入納米催化電解工序循環(huán) 使用，多余部分排放。截止閥的進口接浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)透析液(水)貯罐的凈 化廢水出口，截止閥的出口依次經(jīng)膜系統(tǒng)供水泵、截止閥、保安過濾器和膜系統(tǒng)高壓泵進入 反滲透過濾膜系統(tǒng)，反滲透過濾膜系統(tǒng)的透析液(水)出口經(jīng)截止閥接透析液(水)貯罐 的進口。反滲透膜過濾回收循環(huán)系統(tǒng)反滲透膜過濾回收循環(huán)系統(tǒng)是用于將反滲透膜過濾 濃縮液進行回用的系統(tǒng)，設(shè)有回流濃縮液增壓泵、截止閥。反滲透過濾膜系統(tǒng)的濃縮液出口 一路回流接回流濃縮液增壓泵入口，泵入反滲透膜過濾分離系統(tǒng)；反滲透過濾膜系統(tǒng)的濃 縮液出口另一路經(jīng)閥門回流接納米催化電解罐重復(fù)利用。反滲透膜清洗再生系統(tǒng)反滲透膜清洗再生系統(tǒng)用于清洗反滲透膜過濾分離系 統(tǒng)，反滲透膜清洗再生系統(tǒng)設(shè)有清洗液罐、反沖洗泵、截止閥和聯(lián)接管道。清洗液罐的進口 經(jīng)截止閥接反滲透過濾膜系統(tǒng)濃縮水出口，清洗液罐的一路出口經(jīng)截止閥接反滲透過濾膜 系統(tǒng)濃縮水出口，清洗液罐的另一路出口經(jīng)截止閥后，一路經(jīng)反沖洗泵和截止閥接膜系統(tǒng) 供水泵出口。本發(fā)明所述基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法包括以下步驟
將印染廢水經(jīng)供水泵提取后，輸入納米催化電解機中，納米催化電解水直接進入 沉淀罐，沉淀后經(jīng)浸沒超濾膜系統(tǒng)除去廢水中因納米催化電解產(chǎn)生的氯和固體雜質(zhì)、浮游 生物、細菌、膠體得凈化廢水，測定其SDI應(yīng)小于5。所述納米催化電解相鄰兩極的工作電壓為2 18V，最佳電壓為3 8V,電流密度 為10 300mA/cm2，最佳電流密度為50 210mA/cm2，含氯化鈉的印染深度處理廢水經(jīng)過納 米催化電解產(chǎn)生初生態(tài)的氯[Cl]后流入沉淀罐中。采用納米催化電解具有如下突出效果 (1)用納米催化電解產(chǎn)生的初生態(tài)的氯[Cl]殺滅廢水中微生物，使廢水中微生物活體下降 到30個/ml以下，消除微生物對膜材料的污染。(2)氧化分解廢水中的有機物，殘留染料快 速斷鏈、分解脫色和降低C0D&，經(jīng)過了生化、化學(xué)、物化等多種方法處理后的深度處理廢水 的還有較深的顏色和較高的CODtt，一般的化學(xué)處理方法很難進一步脫色和降低CODtt，在自 然環(huán)境下，即使經(jīng)過數(shù)十天，也不會退色。采用納米催化電解對深度處理廢水進行處理，能 在2 5分鐘內(nèi)，使廢水脫色和大幅度降低C0D&。(3)使廢水中的懸浮物、膠體、帶電微粒 在電場作用下脫穩(wěn)，凝聚形成較大顆粒后，經(jīng)過后續(xù)的浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)過濾去 除使廢水凈化。(4)廢水中的重金屬離子向微電解罐的陰極移動，在陰極形成沉淀，從而降 低廢水中的重金屬離子含量。(5)氧化分解廢水中的氨氮，降低廢水中氨氮指標(biāo)。所述印染廢水的氯化鈉含量可為0. 6 % 5. 0 %。，最好為0. 06 % 0. 13 %，氯化 鈉含量不夠時可添加工業(yè)氯化鈉補充至0. 6% 5. 0%。所述的浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)可去除廢水中的固體雜質(zhì)、浮游生物、細菌、膠 體等，浸沒式膜采用外壓開放式過濾設(shè)計，可被直接浸入到廢水中，因此系統(tǒng)的占地面積 小。其工作條件是常溫 45°C，工作壓力為3 50kPa。所述膜過濾分離系統(tǒng)為反滲透膜過濾分離系統(tǒng)、納濾膜過濾分離系統(tǒng)等中的一 種。所述反滲透膜過濾系統(tǒng)的反滲透膜為對氯化鈉截留率為98%的反滲透膜，膜組件 的結(jié)構(gòu)為卷式膜組件或管式膜組件，其工作條件是常溫 45°C，工作壓力為7 35kPa。所述納濾膜過濾分離系統(tǒng)的納濾膜為對硫酸鎂截留率為98%的納濾膜，膜組件為 卷式膜組件或管式膜組件，其工作條件是常溫 45°C，工作壓力為3 20kPa。本發(fā)明與單用膜過濾分離處理或吸附處理方法比較，既克服了其成本過高的缺 陷，又克服了廢水處理效果不理想，排放的廢水污染環(huán)境和的缺陷，并且可以化腐朽為神 氣，變廢物為資源，將現(xiàn)有的印染深度處理廢水凈化及回收再生循環(huán)利用，具有以下突出優(yōu)
點·1、水的回收率高、成本低水的回收率高達60 % 80 %，排放廢水少，能耗低，運行 費用低于傳統(tǒng)生化末端加膜過濾處理技術(shù)的成本，噸水(回用水)成本遠低于現(xiàn)行自來水 價；2、脫色效果好迅速氧化分解廢水中的有色物質(zhì)，脫色效果好。如二沉池廢水色度 為200時，經(jīng)納米催化電解機處理后，色度小于32 ；3、大幅度降低廢水COD的總排放量傳統(tǒng)的生化末端加膜過濾技術(shù)，雖然可以實現(xiàn) 部分中水回用，但不能降低廢水COD的總排放量，本發(fā)明能迅速氧化分解廢水中的有機物， 大幅度降低廢水COD的總排放量；4、根除膜的生物污染能殺滅廢水中的細菌，根除膜的生物污染，大幅度減少膜的清洗次數(shù)，降低膜清潔再生成本，提高膜的使用效率，延長膜的使用壽命，減少膜更換成 本；5、沒有二次污染采用納米催化電解技術(shù)對二沉池廢水處理的工藝替代物化處理 工藝，不用加入絮凝劑、脫色劑和氣浮劑等化學(xué)物質(zhì)，不僅節(jié)省成本，而且節(jié)約物質(zhì)消耗和 不產(chǎn)生二次污染；6、大幅度減少污泥采用本發(fā)明處理廢水時，在二沉池出水后采用納米催化電解技 術(shù)替代物化工藝，不用加入絮凝劑、脫色劑等化學(xué)物質(zhì)，污泥只有傳統(tǒng)技術(shù)的二分之一；7、占地少生產(chǎn)工藝流程短，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地少；8、回用水質(zhì)高再生循環(huán)水無色、無味，水質(zhì)遠高于GB/T19923-2005《城市污水再生 水利用工業(yè)用水水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明與納米催化電解+膜過濾分離處理方法比較，適用廢水的COD范圍更寬納 米催化電解+膜過濾分離處理方法處理印染深度處理廢水時，其二沉池廢水的COD應(yīng)小于 300mg/L，對于COD超過300mg/L時，可能出現(xiàn)異常，本發(fā)明處理印染深度處理廢水時，其二 沉池廢水的COD小于500mg/L即可。


圖1為本發(fā)明所述基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用裝置實施例的結(jié)構(gòu) 組成示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明是在對現(xiàn)有深度處理印染廢水的成份、性質(zhì)和現(xiàn)有處理方案進行深入系統(tǒng) 的對比研究之后完成的對深度處理印染廢水的凈化和循環(huán)利用工藝的設(shè)計，它通過納米催 化電解、沉淀、浸沒式超濾膜過濾、反滲透膜過濾等方法的組合運用，從而形成一種特別適 合于深度處理印染廢水的凈化及中水回用方法。下面實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。參見圖1，本發(fā)明所述基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用裝置實施例設(shè) 有納米催化電解系統(tǒng)納米催化電解系統(tǒng)用于納米催化電解、沉淀等處理步驟。納米 催化電解系統(tǒng)設(shè)有截止閥11、供水泵12、納米催化電解機13、沉淀罐14 ；截止閥11的進口 外接印染廢水(二沉池)排出口，供水泵12的進口接截止閥11的出口，供水泵12的出口 接納米催化電解機13的進口，納米催化電解罐13的出口接沉淀罐14的進口。浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)用于將納米催化電解系 統(tǒng)所得印染凈化廢水過濾、分離得透析液(水)和濃縮液。浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)設(shè) 有截止閥21、超濾膜系統(tǒng)22、鼓風(fēng)機23、曝氣器24、浸沒式超濾膜池25、抽吸泵26、截止閥 27和透析液(水)貯罐28 ；截止閥21的進口接納米催化電解系統(tǒng)沉淀罐14的出口，截止 閥21的出口接浸沒式超濾膜池25的進口，浸沒式超濾膜池25的出口依次經(jīng)過水泵26、截 止閥27進入透析液(水)貯罐28。超濾膜清洗系統(tǒng)超濾膜清洗系統(tǒng)用于清洗超濾膜過濾分離系統(tǒng)，設(shè)有清洗液罐 31、反沖洗泵32、截止閥33。清洗液罐31的出口接反沖洗泵32的進口，反沖洗泵32的出口接截止閥33的進口，截止閥33的出口接超濾膜系統(tǒng)22。反滲透膜過濾分離系統(tǒng)反滲透膜過濾分離系統(tǒng)用于將超濾膜系統(tǒng)過濾所得印染 凈化廢水過濾、分離得透析液(水)和濃縮液。反滲透膜過濾分離系統(tǒng)設(shè)有截止閥41、膜 系統(tǒng)供水泵42、截止閥43、保安過濾器44、膜系統(tǒng)高壓泵45、反滲透過濾膜系統(tǒng)46、截止閥 47和透析液(水)貯罐48。截止閥41的進口接浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)透析液(水) 貯罐28的凈化廢水出口，截止閥41的出口依次經(jīng)膜系統(tǒng)供水泵42、截止閥43、保安過濾器 44和膜系統(tǒng)高壓泵45進入反滲透過濾膜系統(tǒng)46，反滲透過濾膜系統(tǒng)46的透析液(水)出 口經(jīng)截止閥47接透析液(水)貯罐48的進口。反滲透膜過濾回收循環(huán)系統(tǒng)反滲透膜過濾回收循環(huán)系統(tǒng)是用于將反滲透膜過濾 濃縮液進行回用循環(huán)利用的系統(tǒng)。反滲透膜過濾回收系統(tǒng)設(shè)有回流濃縮液增壓泵51、閥門 52、截止閥53、閥門54。回流濃縮液增壓泵的進口接反滲透過濾膜系統(tǒng)46的濃縮液出口， 回流濃縮液增壓泵的出口接反滲透過濾膜系統(tǒng)46的進口 ；反滲透過濾膜系統(tǒng)的濃縮液出 口另一路經(jīng)閥門52、截止閥53、閥門54回流接納米催化電解罐13重復(fù)利用。反滲透膜清洗再生系統(tǒng)反滲透膜清洗再生系統(tǒng)用于清洗反滲透膜過濾分離系 統(tǒng)，反滲透膜清洗再生系統(tǒng)設(shè)有截止閥61、清洗液罐62、截止閥63、截止閥64、反沖洗泵65、 截止閥66。清洗液罐62的進口經(jīng)截止閥61接反滲透過濾膜系統(tǒng)46透析液(水)出口， 清洗液罐62的一路出口經(jīng)截止閥63、閥門52接反滲透過濾膜系統(tǒng)46濃縮水出口，清洗液
罐62的另一路出口經(jīng)截止閥64后，一路經(jīng)反沖洗泵65和截止閥66接膜系統(tǒng)供水泵42出□。以下給出采用圖1所示的基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用裝置進行的 印染廢水循環(huán)利用的實施例。實施例1150噸/日印染深度處理廢水的凈化及中水回用方法。所述的印染深度處理廢水經(jīng)測定指標(biāo)如表1所示。表 權(quán)利要求
1.基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用裝置，其特征在于設(shè)有納米催化電解系統(tǒng)納米催化電解系統(tǒng)設(shè)有截止閥、供水泵、納米催化電解機和沉淀 罐；截止閥的進口外接印染廢水排出口，供水泵的進口接截止閥的出口，供水泵的出口接納 米催化電解機的進口，納米催化電解機的出口接沉淀罐的進口，沉淀罐的出口經(jīng)截止閥與 浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)聯(lián)接；浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)設(shè)有截止閥、浸沒式超濾膜 池、鼓風(fēng)機、曝氣器、超濾膜系統(tǒng)、抽吸泵和透析液貯罐，納米催化電解系統(tǒng)所得印染凈化廢 水通過進水管和截止閥進入浸沒式超濾膜池，超濾膜浸沒在浸沒式超濾膜池中的印染凈化 廢水中，抽吸泵從超濾膜內(nèi)側(cè)將水負壓抽吸過膜壁，產(chǎn)生的透析液通過抽吸泵收集到透析 液貯罐用于進一步經(jīng)過反滲透過濾得循環(huán)利用的再生水，截止閥的進口接納米催化電解系 統(tǒng)沉淀罐的出口，截止閥的出口接浸沒式超濾膜池的進口，浸沒式超濾膜池的出口依次經(jīng) 過抽吸泵、截止閥進入透析液貯罐；超濾膜清洗系統(tǒng)超濾膜清洗系統(tǒng)設(shè)有清洗液罐、反沖洗泵、截止閥和聯(lián)接管道，清洗 液罐的出口接反沖洗泵的進口，反沖洗泵的出口接截止閥的進口，截止閥的出口接超濾膜 系統(tǒng)；反滲透膜過濾分離系統(tǒng)反滲透膜過濾分離系統(tǒng)設(shè)有截止閥、膜系統(tǒng)供水泵、保安過濾 器、膜系統(tǒng)高壓泵、反滲透過濾膜系統(tǒng)和透析液貯罐，反滲透膜過濾分離系統(tǒng)將超濾所得印 染凈化廢水經(jīng)保安過濾后用高壓泵泵入反滲透膜過濾分離系統(tǒng)，經(jīng)反滲透膜過濾分離得透 析液和濃縮液，透析液進入貯罐得回用水；濃縮液一部分經(jīng)過濃縮液增壓泵回流進行循環(huán) 膜過濾分離，一部分回流進入納米催化電解工序循環(huán)使用，多余部分排放，截止閥的進口接 浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)透析液貯罐的凈化廢水出口，截止閥的出口依次經(jīng)膜系統(tǒng)供水 泵、截止閥、保安過濾器和膜系統(tǒng)高壓泵進入反滲透過濾膜系統(tǒng)，反滲透過濾膜系統(tǒng)的透析 液出口經(jīng)截止閥接透析液貯罐的進口；反滲透膜過濾回收循環(huán)系統(tǒng)反滲透膜過濾回收循環(huán)系統(tǒng)設(shè)有回流濃縮液增壓泵、截 止閥。反滲透過濾膜系統(tǒng)的濃縮液出口一路回流接回流濃縮液增壓泵入口，泵入反滲透膜 過濾分離系統(tǒng)；反滲透過濾膜系統(tǒng)的濃縮液出口另一路經(jīng)閥門回流接納米催化電解罐重復(fù) 利用；反滲透膜清洗再生系統(tǒng)反滲透膜清洗再生系統(tǒng)設(shè)有清洗液罐、反沖洗泵、截止閥和聯(lián) 接管道，清洗液罐的進口經(jīng)截止閥接反滲透過濾膜系統(tǒng)濃縮水出口，清洗液罐的一路出口 經(jīng)截止閥接反滲透過濾膜系統(tǒng)濃縮水出口，清洗液罐的另一路出口經(jīng)截止閥后，一路經(jīng)反 沖洗泵和截止閥接膜系統(tǒng)供水泵出口。
2.基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法，其特征在于采用如權(quán)利要求1所述 基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用裝置，所述循環(huán)利用方法包括以下步驟將印染廢水經(jīng)供水泵提取后，輸入納米催化電解機中，納米催化電解水直接進入沉淀 罐，沉淀后經(jīng)浸沒超濾膜系統(tǒng)除去廢水中因納米催化電解產(chǎn)生的氯和固體雜質(zhì)、浮游生物、 細菌、膠體得凈化廢水。
3.如權(quán)利要求2所述基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法，其特征在于所述 納米催化電解的相鄰兩極板的工作電壓為2 18V，工作電壓最好為3 8V。
4.如權(quán)利要求2所述基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法，其特征在于所述納米催化電解的電流密度為10 300mA/cm2，電流密度最好為50 210mA/cm2。
5.如權(quán)利要求2所述的基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法，其特征在于所 述印染廢水的氯化鈉含量為0. 6% 5. 0%。
6.如權(quán)利要求2所述的基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法，其特征在于所 述印染廢水的氯化鈉含量為0.6% 1.3%。
7.如權(quán)利要求2所述的基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法，其特征在于所 述的超濾膜過濾為浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)，工作條件是常溫 45°C，工作壓力為3 50kPao
8.如權(quán)利要求2所述的基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法，其特征在于所 述膜過濾分離系統(tǒng)為反滲透膜過濾分離系統(tǒng)或納濾膜過濾分離系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法，其特征在于所 述反滲透膜過濾系統(tǒng)的反滲透膜為對氯化鈉截留率為98%的反滲透膜，膜組件的結(jié)構(gòu)為卷 式膜組件或管式膜組件，其工作條件是常溫 45°C，工作壓力為7 25kPa。
10.如權(quán)利要求8所述的基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用方法，其特征在于 所述納濾膜過濾分離系統(tǒng)的納濾膜為對硫酸鎂截留率為98%的納濾膜，膜組件為卷式膜組 件或管式膜組件，其工作條件是常溫 45°C，工作壓力為3 20kPa。
全文摘要
基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用裝置及其方法，涉及一種印染廢水處理及循環(huán)利用方法。提供一種基于納米催化電解技術(shù)、復(fù)膜技術(shù)與印染廢水傳統(tǒng)處理技術(shù)相結(jié)合，成本較低，效能較高，將印染廢水經(jīng)過生化處理后的二沉池廢水再生重復(fù)循環(huán)利用的基于電解和復(fù)膜技術(shù)的印染廢水循環(huán)利用裝置。所述裝置設(shè)有納米催化電解系統(tǒng)、浸沒式超濾膜過濾分離系統(tǒng)、超濾膜清洗系統(tǒng)、反滲透膜過濾分離系統(tǒng)、反滲透膜過濾回收循環(huán)系統(tǒng)、反滲透膜清洗再生系統(tǒng)。將印染廢水經(jīng)供水泵提取后，輸入納米催化電解機中，納米催化電解水直接進入沉淀罐，沉淀后經(jīng)浸沒超濾膜系統(tǒng)除去廢水中因納米催化電解產(chǎn)生的氯和固體雜質(zhì)、浮游生物、細菌、膠體得凈化廢水。
文檔編號C02F9/06GK102092879SQ20101061487
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月30日
發(fā)明者張世文, 方宏達, 王峰 申請人:波鷹(廈門)科技有限公司