本發(fā)明屬于印染廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電膜耦合式印染廢水深度處理及分質(zhì)回用方法。
背景技術(shù)：
紡織印染行業(yè)是典型的耗水和排污大戶，隨著《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-2012）的實(shí)施，對(duì)紡織印染行業(yè)廢水排放要求進(jìn)一步提高，行業(yè)內(nèi)在廢水提標(biāo)改造方面做了諸多努力，目前印染廢水基本采用物化-生化-深度處理達(dá)標(biāo)排放工藝，而深度處理使用最多的技術(shù)是氣浮，該技術(shù)對(duì)于執(zhí)行間接排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)能基本滿足達(dá)標(biāo)排放要求，但對(duì)直接排放的企業(yè)，氣浮出水指標(biāo)如CODcr、色度等指標(biāo)則有時(shí)不能滿足達(dá)標(biāo)排放要求，必須采用活性炭吸附或臭氧氧化等深度處理工藝才能滿足排放要求。
另一方面，隨著國(guó)家對(duì)節(jié)能減排工作的深入推進(jìn)，對(duì)諸如對(duì)紡織印染行業(yè)這類耗水大戶的新鮮水消耗指標(biāo)不斷提高，印染廢水回用要求和回用比率也不斷提高，廢水深度處理與回用是必須的選擇。近年來(lái)諸如高級(jí)氧化、活性碳吸附和膜技術(shù)在印染廢水深度處理和資源化方面有了較多的研究與應(yīng)用，而反滲透膜過(guò)濾是目前印染廢水回用最常用的方法。反滲透膜有較高的脫鹽率，產(chǎn)水品質(zhì)高，可直接回用到生產(chǎn)工序，但膜濃水則普遍存在色度、CODcr等指標(biāo)達(dá)不到行業(yè)排放要求的問題，如將其重新納入廢水處理系統(tǒng)，因其高鹽度造成鹽分在生化處理系統(tǒng)不斷累積，會(huì)導(dǎo)致生物處理系統(tǒng)的效率大幅降低，達(dá)標(biāo)排放都無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此，如何實(shí)現(xiàn)行業(yè)節(jié)水減排、提高廢水回用量，同時(shí)解決膜濃水達(dá)標(biāo)排放的問題顯得十分迫切。
近年來(lái)也出現(xiàn)了一些印染廢水深度處理與回用的新方法。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朇N 102701331 A 公開了一種印染廢水電分解深處處理回用方法，對(duì)初始pH為6-9、TDS﹥800mg/L、CODcr100-200mg/L的印染廢水在5-12mA/cm2電流密度下電解0.5-1h，出水CODcr﹤60mg/L、色度﹤30倍，可回收利用。該發(fā)明能降低廢水CODcr和色度，解決了水質(zhì)達(dá)標(biāo)的問題，但電解過(guò)程并不能去除廢水中的鹽分，這種水只能用于對(duì)鹽分要求不高的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，作為簡(jiǎn)單回用水，對(duì)其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)并不適用。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朇N 104944646 A 公開了一種膜電耦合的廢水處理方法，它將外排尾水經(jīng)過(guò)膜過(guò)濾裝置處理后得到淡水和濃水，淡水回用，濃水送入電催化氧化裝置，濃水中有機(jī)污染物、生物體被電催化氧化分解，得到的種水進(jìn)入雙極膜電滲析裝置處理，水中的無(wú)機(jī)鹽轉(zhuǎn)化為酸和堿，實(shí)現(xiàn)了資源化利用，經(jīng)電滲析分離了無(wú)機(jī)鹽后的水作為景觀環(huán)境用水。該方法綜合解決了廢水的有機(jī)污染物、鹽分的問題，實(shí)現(xiàn)了廢水資源化，但膜濃水處理工藝復(fù)雜，設(shè)備投資大，運(yùn)行成本高。
中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朇N 105417775 A 公開了一種印染廢水的反滲透處理回用方法，將印染廢水處理系統(tǒng)出水進(jìn)行活性炭吸附、超濾膜過(guò)濾、大孔樹脂吸附、反滲透膜分離，反滲透產(chǎn)水作為一種高品質(zhì)用水在企業(yè)循環(huán)利用，膜濃水進(jìn)行高級(jí)氧化反應(yīng)后，一部分達(dá)標(biāo)排放，一部分經(jīng)吸附后用于漂洗。該發(fā)明能解決印染廢水達(dá)標(biāo)排放和回用的問題，但工藝流程長(zhǎng)，存在吸附劑吸附飽和后的再生和廢棄后的處理處置等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目是提供一種電膜耦合式印染廢水深度處理與分質(zhì)回用方法，該方法處理流程短，可根據(jù)企業(yè)實(shí)際排水量、用水要求和排污指標(biāo)靈活控制分質(zhì)回用水量和最終排水量，同時(shí)RO膜濃水可直接達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-2012）表2的排放限值要求，無(wú)需再行處理，有效解決了紡織印染企業(yè)供水或排污受限問題，實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)水減排的目的。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種電膜耦合式印染廢水深度處理與分質(zhì)回用方法，包括以下步驟：
步驟一、電氧化處理：取印染廢水生化處理系統(tǒng)二沉池出水，進(jìn)電氧化處理裝置進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，去除印染廢水生化處理系統(tǒng)二沉池出水的色度及其中的有機(jī)物，電氧化處理后得到的電氧化處理出水可繼續(xù)深度處理或直接達(dá)標(biāo)排放；
步驟二、浸沒式超濾膜過(guò)濾：將步驟一中電氧化處理出水進(jìn)行浸沒式超濾膜過(guò)濾，得到超濾產(chǎn)水和超濾膜濃水，超濾產(chǎn)水中的部分出水可根據(jù)企業(yè)需求用做漂洗工序的回用水，其余部分出水進(jìn)反滲透膜繼續(xù)處理；超濾膜濃水回流，與印染廢水生化系統(tǒng)二沉池出水混合，循環(huán)處理；
步驟三、反滲透膜過(guò)濾：取步驟二超濾產(chǎn)水進(jìn)反滲透膜過(guò)濾系統(tǒng)，反滲透產(chǎn)水作為高品質(zhì)水進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)利用，反滲透濃水則直接達(dá)標(biāo)排放。
印染廢水生化處理系統(tǒng)二沉池出水水質(zhì)為：初始pH為6.5-7.5、CODcr為110-250 mg/L。
步驟一中電氧化處理?xiàng)l件為：電壓為6.1-7.2V，電流密度為9-12.5mA/cm2，水力停留時(shí)間為15-30min。
電氧化處理裝置包括依次連接的污水泵、流量計(jì)、電氧化反應(yīng)器、和整流器；電催化反應(yīng)器為圓柱型，其內(nèi)徑為0.3m，高為1.8m，其底端和頂端分別設(shè)置水流入口區(qū)和出口區(qū)，電催化反應(yīng)器內(nèi)沿其縱軸方向等距交替設(shè)置陰極板和陽(yáng)極板，陰極板和陽(yáng)極板分別與整流器的負(fù)極和正極連接，其中陰極板為圓形金屬鈦網(wǎng)，陽(yáng)極板為鈦基β-PbO2涂層網(wǎng)，陰極板和陽(yáng)極板各24片，陰極板和陽(yáng)極板的間距為25mm。
所述步驟二中的浸沒式超濾膜為額定孔徑為0.01μm的中空纖維膜，其材質(zhì)為聚偏氟乙烯PVDF，超濾產(chǎn)水控制在90%。
所述步驟三中反滲透膜采用脫鹽率在99%以上的反滲透膜，其材質(zhì)為聚酰胺，控制膜產(chǎn)水率在50%-60%。
步驟一中電氧化處理出水的CODcr穩(wěn)定在80mg/L以下。
步驟三中反滲透過(guò)濾操作壓力為0.5-2MPa，操作溫度在5-40℃，反滲透產(chǎn)水的CODcr<15mg/L、色度在1-2之間，反滲透濃水的CODcr<180mg/L、色度<50。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的有益效果在于：
1）電氧化較傳統(tǒng)氣浮工藝的CODcr去除率高30%以上，以電氧化取代氣浮工藝，無(wú)需加藥，也無(wú)印染污泥產(chǎn)生，且出水水質(zhì)能直接達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-2012）表2的排放限值要求；
2）可根據(jù)企業(yè)實(shí)際排水量、回用水實(shí)際需求量和排污指標(biāo)靈活設(shè)置浸沒式超濾和反滲透單元的廢水處理量；
3）反滲透濃水水質(zhì)滿足達(dá)標(biāo)排放要求，無(wú)需進(jìn)一步處理，解決了紡織印染企業(yè)膜濃水不能直接達(dá)標(biāo)排放的問題；
4）工藝流程短，可有效解決紡織印染企業(yè)供水或排污受限問題，實(shí)現(xiàn)企業(yè)節(jié)水減排的目的。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例及本發(fā)明的工藝流程圖1作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本發(fā)明的保護(hù)并不限于此。
如圖1所示，一種電膜耦合式印染廢水深度處理與分質(zhì)回用方法，包括以下步驟：
步驟一、電氧化處理：取印染廢水生化處理系統(tǒng)二沉池出水進(jìn)電氧化處理裝置進(jìn)行催化氧化反應(yīng)，印染廢水生化處理系統(tǒng)二沉池出水水質(zhì)為：初始pH為6.5-7.5、CODcr為110-250 mg/L，SS和色度無(wú)特殊要求，采用污水泵將印染廢水生化處理系統(tǒng)二沉池出水送入電氧化處理裝置底部的入水口，廢水在一定流速下以柱塞流形式流經(jīng)各電極，采用恒電流電氧化，依據(jù)進(jìn)水CODcr濃度調(diào)節(jié)電流密度，一般在9-12.5mA/cm2，電壓為6.1-7.2V，調(diào)節(jié)廢水流速使其在陰陽(yáng)極之間的槽體內(nèi)水力停留時(shí)間為15-30min，去除印染廢水生化處理系統(tǒng)二沉池出水的色度及其中的有機(jī)物，至電氧化處理出水CODcr穩(wěn)定在80mg/L以下，處理達(dá)到要求后根據(jù)企業(yè)回用水量設(shè)置膜系統(tǒng)處理量，其余廢水則進(jìn)入外排池；
步驟二、浸沒式超濾膜過(guò)濾：將步驟一中電氧化處理出水進(jìn)行浸沒式超濾膜過(guò)濾，將電氧化處理出水用增壓泵送入浸沒式超濾水池，池底部設(shè)有曝氣裝置，以連續(xù)式曝氣維持膜絲的抖動(dòng)，超濾膜通過(guò)自吸泵抽吸過(guò)濾，得到超濾產(chǎn)水和超濾膜濃水，超濾產(chǎn)水進(jìn)入超濾水池，超濾產(chǎn)水的CODcr<80mg/L，色度<20，一部分超濾產(chǎn)水送入車間用作漂洗等工序的簡(jiǎn)單回用水，一部分超濾產(chǎn)水通過(guò)增壓泵送入反滲透膜過(guò)濾裝置；浸沒式超濾膜的出水口和反洗口各裝有自動(dòng)閥，當(dāng)膜污堵壓差上升時(shí)，反洗泵將超濾產(chǎn)水推到超濾膜出口處對(duì)膜進(jìn)行反沖洗，超濾膜濃水回流，與印染廢水生化系統(tǒng)二沉池出水混合，循環(huán)處理；
步驟三、反滲透膜過(guò)濾：取步驟二超濾產(chǎn)水進(jìn)反滲透膜過(guò)濾系統(tǒng)，超濾產(chǎn)水通過(guò)增壓泵輸入反滲透膜裝置，操作壓力為0.5-2MPa，操作溫度在5-40℃，控制反滲透膜產(chǎn)水率在50-60%，反滲透產(chǎn)水CODcr<15mg/L、色度接近1，可直接進(jìn)行作為高品質(zhì)水進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)循環(huán)利用；反滲透膜濃水CODcr<180mg/L、色度<50，滿足《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-2012）表2的間接排放限值要求，可直接達(dá)標(biāo)排放。
電氧化處理裝置包括依次連接的污水泵、流量計(jì)、電氧化反應(yīng)器、和整流器；電催化反應(yīng)器為圓柱型，其內(nèi)徑為0.3m，高為1.8m，其底端和頂端分別設(shè)置水流入口區(qū)和出口區(qū)，電催化反應(yīng)器內(nèi)沿其縱軸方向等距交替設(shè)置陰極板和陽(yáng)極板，陰極板和陽(yáng)極板分別與整流器的負(fù)極和正極連接，其中陰極板為圓形金屬鈦網(wǎng)，陽(yáng)極板為鈦基β-PbO2涂層網(wǎng)，陰極板和陽(yáng)極板各24片，陰極板和陽(yáng)極板的間距為25mm。
所述步驟二中的浸沒式超濾膜為額定孔徑為0.01μm的中空纖維膜，其材質(zhì)為聚偏氟乙烯PVDF，超濾產(chǎn)水控制在90%。
所述步驟三中反滲透膜采用脫鹽率在99%以上的反滲透膜，其材質(zhì)為聚酰胺，控制膜產(chǎn)水率在50%-60%。
實(shí)施例：
以某紡織印染企業(yè)生化處理系統(tǒng)二沉池出水作為原水，水質(zhì)情況：pH6.9、CODcr 215 mg/L，色度120。
（1）電氧化處理：廢水在電流密度11.5mA/cm2、槽電壓為6.5V條件下，經(jīng)電氧化裝置處理，水利停留時(shí)間30min，出水水質(zhì)：pH為7.17、CODcr 為76 mg/L，色度為30。
（2）浸沒式超濾處理：超濾膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯（PVDF）中空纖維膜，額定孔徑為0.01μm，超濾壓力為0.15-0.20MPa，水溫為26-28℃，水的回收率為90%。
超濾出水水質(zhì)：pH為7.15、CODcr為70mg/L、色度為20，滿足印染企業(yè)簡(jiǎn)單回用水及色度要求。
（3）反滲透處理：反滲透膜材質(zhì)為聚酰胺，脫鹽率在99%以上，控制膜產(chǎn)水率在60%。
反滲透產(chǎn)水：pH為6.62、CODcr低于檢測(cè)線、色度<2、電導(dǎo)率為21μs/cm，滿足工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水要求。
反滲透濃水：pH為6.45、CODcr為164mg/L、色度為40，滿足《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-2012）表2的間接排放限值要求。
本發(fā)明并不局限于實(shí)例所描述的效果，它的描述是非限制性的。本發(fā)明的權(quán)限由權(quán)利要求所限定，本技術(shù)領(lǐng)域人員依據(jù)本發(fā)明通過(guò)變化、重組等方法得到的與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。