印染废水回用研究

印染废水回用研究（共10篇）

印染废水回用研究 篇1

印染工业作为中国最具竞争力的行业之一, 产生的印染废水因其水量大、水质波动大、污染物组分复杂且含量高, 色度、化学需氧量和生化需氧量均较高等特点, 成为国内外难处理的工业废水之一, 其处理技术得到了国内外水处理工作者的充分重视和广泛研究。

1 印染废水水质特点及传统处理工艺

1.1 印染废水水质特点

1.1.1 水质、水量不均匀。

由于每一批原料布的用途不同, 其加工工艺及辅料也有所差异, 这导致不同的生产周期内排水量及废水水质变化很大, 增加了处理难度。

1.1.2 有机物含量高, 碱度高, 色度深, 可生化性差。

特别对于纺织过程中, 织物如采用聚乙烯醇 (PVA) 类的化学浆料, 其印染过程的退浆水COD浓度将达到上万左右, 并且p H大都在10以上, 色度大于500, 可生化性非常差, 常规的处理方法很难处理。

1.1.3 温度和盐分。

由于煮练等工序的影响, 印染废水的出水温度很高, 通常在40℃以上, 夏季通常达到50℃~60℃, 加之较高的盐分, 使得生化的效率大大下降, 处理效果不理想。

1.2 传统处理工艺

传统的印染废水一般采用“物化+生化+物化”的处理工艺, 具体流程为:废水调节→混凝沉淀→厌氧/好氧→气浮。印染废水的高温度及低效率的混凝处理设施很大程度上影响了生化处理效果, 由于混凝沉淀不彻底, 大部分悬浮的有机物被带入生化处理设施, 对生化产生不利影响, 生化处理效率有时甚至低于50%, 而生化末端使用气浮设备无疑增加了处理成本, 出水亦很难完全达到排放要求, 高额的处理成本却没有达到预期的处理效果。

2 印染废水工艺改造及回用

针对传统处理工艺运行费用高、处理效果不理想的特点, 提出了印染废水处理的改造方案:废水调节→冷却降温→铁碳微电解→混凝沉淀→多介质催化氧化→水解酸化→接触氧化→MBR→反渗透→中水回用 (或达标排放) 。

印染废水进行预曝气以达到废水调节与匀质的作用, 其后处理工艺说明如下。

2.1 降温冷却

废水调节池的末端增加高效冷却塔, 在特定季节 (夏季) 对废水进行预降温, 消除高温对混凝沉淀反应的影响, 增强混凝效果, 同时可降低高温对生化反应的影响, 使生化能够正常、稳定的运行。

2.2 铁碳微电解

通过对印染废水的实验, p H10左右的印染废水, 在经过铁碳微电解反应后, p H略有下降, 色度去除率近60%, 结合后续的混凝沉淀, 废水的B/C由原来的0.1上升至0.2~0.3, 废水的可生化性提高。

2.3 高效混凝

与传统的混凝反应不同, 将混凝加药、反应过程集成在设备内, 在不同时间、不同阶段、不同位置依次加入混凝药剂, 不仅充分发挥了药剂的性能与作用, 减小药剂的浪费, 而且提高了混凝反应的效率, 同时也减小了混凝设施的占地面积。。

2.4 多介质催化氧化

对于印染废水进行适度的氧化处理, 不仅可改善废水的可生化性, 而且增加了回用水的活性, 更适合于印染废水的中水回用。

采用无二次污染的臭氧氧化, 配合Ti O2/UV催化的方法, 使得废水中游离的胶体性有机质由难生物降解的大分子转化为小分子, 进一步提高废水的可生化性, 同时氧化处理的尾气 (富氧空气) 导入好氧生化处理中, 增强了后续生化处理的效率。

2.5 水解酸化+接触氧化

经过充分预处理的废水进入生化处理系统, 在常规的水解酸化池中增加了更适应微生物生长的新型组合填料, 其废水的水力停留时间更长, 污泥浓度为常规水解酸化的2~3倍, 处理效果明显增强。

2.6 MBR

以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池, 在生物反应器中保持高活性污泥浓度, 提高生物处理有机负荷, 从而减少污水处理设施占地面积, 并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。利用沉浸于好氧生物池内的膜分离设备截留池内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥 (MLSS) 浓度可提升至6000 mg/L~10000mg/L, 污泥龄可延长至30天以上。膜生物反应器因其有效的截留作用, 保留世代周期较长的微生物, 可实现对污水深度净化, MBR出水达到一级标准排放。

2.7 反渗透处理

随着近几年水处理行业的不断发展, 反渗透膜的性能及寿命日渐成熟, 加之水价的进一步上涨, 使得反渗透膜的应用得到大力发展, 经过膜处理后的废水可回用于煮练、漂洗等工段, 至于对水质要求更严格的染色工段, 回用技术还需进一步探索和发现。

3 结语

印染废水的处理一直是我国废水治理的难点, 仅靠单一的处理工艺很难实现废水的达标排放, 在传统工艺的基础上, 集成催化氧化、膜处理等处理工艺对实现废水回用的目标具有重要的意义, 而优化各工段的运行参数, 降低处理成本是实现印染废水深度处理及回用目标的研究发展方向。

参考文献

[1]魏先旭.环境工程设计手册.

[2]马春燕.印染废水深度处理及回用技术研究[D].东华大学, 2008.

[3]俞海桥, 王俊川, 江良涌, 任以伟.双膜技术在印染废水回用工程的应用[J].中国环保产业, 2011 (08) .

[4]吴琼, 周启星, 华涛.微电解及其组合工艺处理难降解废水研究进展 (11) .

印染废水回用研究 篇2

深度处理印染废水及其回用的可行性研究

印染废水经采用水解酸化-接触氧化-生物滤池-亚滤工艺深度处理后,水质指标优于建设部生活杂用水水质标准.将出水回用于生产工序,其染色产品各方面特性和质量上与自来水染色产品没有明显差异.

作 者：袁海源 陈季华 卢徐节 作者单位：东华大学环境科学与工程学院,上海,51刊 名：节能与环保英文刊名：ENERGY CONSERVATION AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年，卷(期)：“”(9)分类号：X7关键词：印染废水 深度处理 回用 亚滤

炼油废水处理及回用工艺研究 篇3

关键词：炼油废水；现状；工艺；方法

最近几年，我国石油化工工业取得一定进展，炼油污水的大量排放却导致了严重的污染问题。炼油废水是在原油炼制、加工及油品水洗等过程中产生的一类含油各类有机质和无机物的废水。将炼油废水进行工艺的处理可以再生水回用，降低、节约了大量的水资源同时还能提高水资源的利用率，对水资源短缺的矛盾的缓解起到了一定的作用。针对目前各个炼油废水处理中废水水量和水质差、处理工艺不合理等问题，展开对炼油废水的综合分析和处理方法的研究显得十分有必要。

统计资料显示，在我国煤矿生产过程中，平均吨煤就要排出2-5吨废水。我国大部分煤矿废水的治理工作仍停留在为排放而治理，造成了十分严重的水质污染问题。笔者认为，煤矿废水处理不能只是单纯的先污染后治理，开展煤矿废水的回用以及处理技术具有十分重要的意义。

1 废水处理因素和现状

1.1 废水水质的影响因素

炼油废水水质不稳定，主要为工业用水中的质量及生产工艺和原油性质所影响。采用循环系统可降低受工业用水的水质、水量影响，进而减小废水的性质。生产工艺不同会影响废水的性质，简易加工的炼油厂相比深度加工的炼油厂，排出的废水油、酚、硫化物含量低，污染程度也较低。所以产生污染程度较高。另外，不同的原油性质会产生水质差异很大的废水，某些高含硫的原油炼化后排出的废水的含硫量和含酚量严重超标。

1.2 炼油废水处理现状及存在的问题

目前，我国石油化工行业废水的回用率还很低，循环水处理技术还比较落后，多数装置连续运行时间短，浓缩倍数也比较低。这些炼化指标与国外相比，还存在十分明显的差距，造成了水资源的浪费以及环境的污染。

资料显示，矿井涌水中的CODcr和SS成分严重超标，具有一定的毒性。奸石山淋溶水一般为酸性，在不经处理直接会对水体造成很大污染，严重时造成水质恶化。煤矿中油类污染物比较常见，这类废水在土壤中残留而难以清除，在土壤孔隙間形成油膜后堵塞并破坏土壤原有的空隙结构，同时油污中的有害物质将会使营养物质供应受阻造成农作物的枯死。油污内部往往是微生物的聚集地，微量腥臭及活体生物大量繁殖，死亡腐烂后遗体残留在水体中，造成有机富集，在不加以处理的情况下将会导致传染疾病的蔓延。

依据中石化炼化资料在2008年显示，新鲜水在耗水量上需要0.65t才能满足每吨原有的平均量，平均排放量中炼油废水达到0.35t。

2 废水处理工艺选择依据

2.1节约水资源

废水处理工艺选择基本要求是工艺流程易于管理，操作简便；工艺流程技术先进成熟，处理效果稳定；在保证处理效果的前提下，尽可能降低投资和运行成本。

2.2 根据原油性质选择合适的工艺

原油的含硫量和含酚量、工艺装置的复杂程度等决定了炼油废水中各污染物的含量，因此根据原油性质和加工工艺复杂程度选择适当的废水处理工艺非常重要。根据油珠粒径采用不同的处理形式。根据隔油后污水的含油量来确定采用一级或二级浮选；每级浮选对石油类的去除率约为50%-70%。对于含硫污水要进行汽提处理后再进入处理流程；含碱废水要进行中和预处理。

3 炼油废水处理常用方法

3.1 隔油

在重力作用下用重力方法分离的原理是隔油，根据不同的相对密度，自行分离废水中密度小于1的油及其他悬浮杂质，相对密度大于1的则下沉。水中的浮油和粗分散油经隔油在废水中分离，可回收油品。初次沉淀池也可称为隔油池，减轻后续处理絮凝剂的用量，去除粗颗粒等可沉淀物质。成功应用污油回收系统中的隔油池，节约了生产成本，降低了污水处理中的负荷和储运损失，也减小了环境污染。

3.2 气浮

用于分离相对密度接近于水的悬浮物质是气浮法，能提高处理且缩短处理时间，如油类、纤维、活性污泥等，在炼油废水中，通入产生微细气泡，用空气或其他气体的过程是气浮法的气浮。

3.3 生物处理

利用微生物的生物化学作用，把生物处理工艺中有毒物质和复杂的有机物质进行分解和转化，使其成为简单的、无毒的物质，达到净化污水的效果。生物处理工艺去除有机污染物，降解生物。近年来应用较广泛的有A/O法、SBR、MBR、BAF和生物接触氧化法等。将预处理的废水用A/O法处理厌氧生物，降解大分子污染物，或者将难分解微生物降解为小分子有机物，时间分割的操作方式将空间分割，SBR技术的操作方式可替代，稳态生化反应由非稳定生化反应替代。

3.4 深度处理

炼油废水深度处理用于去除水中的微量CODcr、BOD、SS、高浓度营养物质（氮、磷等）及盐类。如果水质符合要求，且石化企业循环水用量大，那么根据这一特点，循环冷却水补水回用是较好的选择。膜分离法、吸附法以及催化氧化法是目前应用较广泛的处理方法。联合使用这些工艺与生物处理工艺，常常满足回用水质标准，在深度处理中，常用的生物工艺有MBR等。

4 结语

值得注意的是，很多炼油厂在进行污水处理厂改造以后还没有考虑装置停工检修、出现事故，因此当污水处理厂出现事故，将会导致大量未经处理的炼油废水直接排放，严重污染环境，这将是下一步着重研究的课题。

参考文献：

[1]宋永欣，炼油厂生产废水处理工艺技术改造[J].工业用水与废水，2009（4）：57-59.

[2]吴琦.气浮选含油污水处理技术[J].油气田地面工程，2010，3（29）：53-55.

印染废水回用研究 篇4

关键词：印染废水,深度处理,回用

印染行业是工业中排污大户, 印染废水是防治工业污染的重要来源。当前我国印染废水在排放量占工业废水的30%左右。随着新型燃料和助剂的不断发展, 印染废水的处理难度也越来愈大, 近些年来随着排放标准的不断提升, 水费也逐渐提升, 因此需要灵活应用深度处理技术和回用技术。

1 印染废水深度处理技术及回用的现状

近些年来我国纺织印染行业不断发展, 用水量不断增加, 排放标准日趋严格, 水费也不短增加, 因此印染废水的深度处理技术和回用尤为重要。以下将对印染废水深度处理技术及回用方案进行分析。

1.1印染废水—生化出水—混凝—气浮—砂滤—活性碳吸附功能是应用在比较广泛的处理技术方案。该方案和物化技术有紧密的联系。经过氧化池处理的水具备排放的条件, 但是废水中残留的燃料以胶状物的形状存在。

1.2废水处理站出水—生物陶粒—脱色—过滤—阳离子交换树脂—出水, 该方式是典型的多种方式结合的处理方式, 由于臭氧会损坏交换树脂的结构, 甚至导致其失去交换的能力[1]。需要根据实际情况增加清水处理池, 等到臭氧全部分解后在交换树脂。该应用方式可以减少颜色的脱落, 但是需要注意相互间的交换作用, 减少不利因素的影响。

1.3印染废水—沉淀—内部循环—生物活性炭—接触氧化—纤维球过滤, 该方式是比较明显复合型处理方式, 需要将HCR和生物活性碳法结合起来, 提升反应器中氧的利用率, 增强自身抗冲击能力。该方式有效的解决了生物护理不足的情况, 具有过滤快、效果好的特点。

1.4 处理厂出水—电化学处理—离子交换, 电子交换法是应用比较广泛的处理方式, 在处理过程中能增加过氧化氢, 提升处理效果。

2 印染废水深度处理技术及回用方式的发展趋势

针对深度处理技术和回用方案的优点和弊端, 需要在实践中根据实际情况确定方案。以下将对处理技术和回用方式发展趋势进行分析。

2.1 进行综合性治理

企业在生产过程中, 需要根据实际情况, 将清洁生产的目标落实到实处。需要从源头进行制止, 降低各种污染物的排放量。首先需要不断改进生产工艺流程, 制定切合实际的处理方案, 例如光氧化法是比较常见的处理当时, 需要采用光敏化半导体作为基础, 添加催化剂, 使其发张氧化和降解反应、在进行光催化氧化过程中, 需要对印染废水生化进行深度处理, 如果TO2反应器有明显脱色的情况, 需要从悬浮的液体中对杂物进行分离, 通过过滤, 将其回用到光催化处理器中, 满足印染废水回用的指标要求。

2.2 优化处理和回用方案

废水的回用包括水质优化和水量优化。水质优化是将不同工艺单元进行有效的组合, 对处理技术进行合成, 进而达到回用的目的。由于印染废水的类型存在一定的差异, 需要按照水质要求, 进行个别处理, 针对高要求的小水量需要适当的补充处理。如果水量优化需要根据自身情况选择比较经济的回用的方式。如果应用的水质符合要求较高的工序, 需要进行严格的深度处理, 考虑到在回用水的固定匹配量。由于印染技术和工艺用水的水质有明显的差异, 应用程序在比较复杂, 没有统一的应用标准, 需要切合实际, 选择符合处理要求的方案[2]。

2.3 努力开发新技术

原有的过滤技术、光氧化处技术及生物技术在印染废水处理中有重要的作用, 当前膜分离技术是深度处理技术的未来发展方向。膜分离技术包括:催化氧化技术、超滤和过滤技术, 需要将其和其他应用方案有机结合起来。MF集成系统具有抗污染和反渗透的作用, 可以进行离子交换和消毒。水膜除尘技术主要应用于废水的脱色和达标排放中, 可以将电厂或者车间的废水进行回用。在处理中需要添加聚合氯化铝, 可以防止悬浮的杂物污染陶瓷膜, 并且需要及时进行清洗, 清洗周围为一个星期。在清洗过程中不需要添加任何化学剂, 必须保证水质完全达标[3]。

3 结语

针对印染废水处理技术和回用现状, 需要结合实际情况选择处理方案, 按照处理程序进行, 重视纺织厂的废水污染机制和治理技术的应用。为了减少其他因素的影响, 需要保证产品质量不受干扰, 以清洁生产为主, 改善现有的废水处理技术, 降低处理技术的难度, 保证水质达标排放。

参考文献

[1]张健俐, 于长华, 威俊.采用二级组合处理并回用印染废水的应用研究[J].水处理技术, 2013, (12) :200-203.

[2]周锋.BAF处理印染废水二级出水试验研究[D].东南大学硕士学位论文, 2013, (13) :290-293.

印染废水回用中除盐技术的应用 篇5

印染废水回用中除盐技术的应用

摘要：阐述了印染废水回用中存在盐含量的积累问题,分析了离子交换和膜分离技术在印染废水回用过程中除盐的.特点,提出了降低离子交换进水的有机物和盐质量浓度能够最大限度地发挥离子交换在印染废水回用中的技术优势.同时,随着膜使用成本的降低,膜分离技术在印染废水回用上的应用前景光明.作 者：胡萃    黄瑞敏    谢春生    高武龙    HU Cui    HUANG Rui-min    XIE Chun-sheng    GAO Wu-long  作者单位：华南理工大学环境科学与工程学院,广东广州,510640 期 刊：印染助剂  ISTICPKU  Journal：TEXTILE AUXILIARIES 年，卷(期)：2006, 23(9) 分类号：X791 关键词：除盐    离子交换    膜分离技术    水回用    印染废水   

 

印染废水回用研究 篇6

1 印染废水的特性

在整个纺织业和印染业生产过程之中产生和排放出来的各种废水统称为印染废水。通常印染废水的特征有水质变化大、不稳定, 碱性强, 污染物高, 颜色深等[1]。

随着经济和技术的发展很多新的化学制剂被加入到了印染废水中, 这一现象加大了印染废水处理的难度。不一样的印染工艺有着不一样的印染废水特征, 详见表1。

2 印染废水的害处

印染废水中有大量的污染物, 如排入水中会消耗溶解氧, 打破水环境的生态平衡, 危害鱼类以及其他水生生物的生存, 污染物沉入水底以后会产生大量的有害气体, 造成环境污染。如不慎流入农田里会使土地盐碱化, 为农业生产带来损失。

3 印染废水深度处理的方法

目前我国采用的处理印染废水是二级处理方法, 即物化处理加上生化处理的方式。随着工业的发展, 印染废水的水质也发生了变化, 废水处理标准也有所提高, 因此常规的二级处理已经不能满足要求了。

3.1 吸附法

吸附法是运用多孔性固体物质的吸附能力将污水里的多种物质除掉的方法。一般活性炭的运用比较常见, 活性炭是一种具有耐酸碱腐蚀的吸附剂, 其吸附性和化学稳定性都特别好, 因此能够被大量运用到废水处理之中。

3.2 利用膜法

利用膜法又叫做膜分离法, 是一种利用不同物质对膜的选择透过性不相同, 进而将混合物分离出来的技术。由于分离功能不相同将其分为微滤、超滤、纳滤、反渗透四个方面。前面两项经常作为后面两项的预处理。

3.3 高级氧化

高级氧化是利用氧化反应中产生的自由基可以让水体之中难分解的有机分子转化成没有毒害的物质, 进而将废水的可生化性提高。

3.4 混凝法

化学混凝法是最常用来处理印染废水的方法, 是最经济实惠的脱色技能之一[2]。

3.5 生物术

一般来说, 印染废水中有很多非常难以降解的物质, 传统老式的方法不能够处理。高效的生物技术解决了这一难题, 一般我们利用生物接触氧化、膜生物反应器等方式。

3.6 优化、集成

由于印染废水水质的复杂性, 很难被单一的生物法和物化法有效的处理, 很难达到深度处理的标准。我们应该将各种方法有机的相结合, 进行综合治理。

4 印染废水深度处理的未来方向

截止到目前, 我国处理印染废水的方法还是把污染物从一种状态转化为另一种状态的末端治理方法, 这并没有从根本上真正的做到废水污染消除。不能够最大程度地减少对人类和环境造成的危害, 也达不到世界废水污染处理的标准。因此, 我们应该在末端治理废水的同时, 采用新型生产技术和生产原材料, 加大控制污染源头, 最大程度的减少污染。

在纺织印染行业要实施新型生产技术、新型生产原材料、增加先进设备、注重管理。企业在选择原材料时应该首先要考虑到容易降解的新型环保原材料, 以减少在废水处理时带来的困难[3]。

废水回用是印染废水深度处理的一个重要目标, 在实际生产回用中, 可以按照不同企业有不同的生产工序要求, 可以将废水处理到不相同的质量水平, 从而回用于不同的工厂生产之中。此外, 处理出的不同质量的水还可用于冲刷工厂道路、给绿化带浇水等。

5 结语

我国是世界上最大生产、出口纺织品的国家, 因此在我国经济的飞速发展中纺织印染行业是功不可没的。但在纺织印染行业飞速发展的同时也大量排放了污染废水, 这不仅会严重破坏水资源环境, 也会导致加剧我国水资源日益短缺的问题。伴随着环保事业的发展、人们环保意识的逐步增强和不断提高, 印染废水的深度处理也倍受关注, 因此有关印染废水深度处理及回用的探讨和研究日渐增多。

参考文献

[1]温沁雪, 王进, 郑明明, 等.印染废水深度处理技术的研究进展及发展趋势[J].化工环保, 2015, 35 (4) :363-369.

[2]黄瑞敏.高效低耗的印染废水的深度处理及回用集成技术[J].中国科技成果, 2013, (20) :97-97.

印染废水回用研究 篇7

膜技术主要是通过对废水中污染物的分离而达到废水处理的目的,此方法的工艺过程简单,处理过程无二次污染,并且出水水质优良,可以回收再利用[3]。曾杭成等[4]研究了超滤- 反渗透双膜技术深度处理印染废水的情况。超滤对浊度的去除率达90% ,但对CODCr和UV254 的去除率较低,对盐分几乎没有去除效果,超滤出水经过反渗透处理后,出水各项指标均接近或优于自来水水质指标,完全达到城市污水再生利用工业用水水质标准,能回用于大部分印染过程的高级工序,该工艺运行费用约为1. 88 元/m3。钟毓[5]在工程实践上验证了膜技术在印染废水深度处理回用中应用的可行性。本文以江苏某印染公司废水为处理对象,详细介绍其废水处理及回用工艺的设计参数和工程运行经济分析等。

1 工程概况

江苏某印染有限公司是一个年生产15000 t各类筒子纱及3000 t针织布染色布的大型染整企业,在生产过程中产生一定量的印染废水。公司本着 “节能减排”的原则,拟将达标废水进行处理和深度回用,实现节能减排废水回用率大于50% 。本文根据厂方提供的数据和对整厂水平衡规划后得出一期工程的中水回用量为1200 m3/ d。

车间各生产工艺段排放水汇集到污水处理场进行处理,污水分为煮炼等工艺排放的高浓度污水和漂洗等工艺排放的低浓度污水两个处理系统,车间各段排放水水质见表1。低浓度废水处理系统的生化出水经浸没式超滤( MBR) 和反渗透( RO) 双膜法回收后产水回用于生产过程,浓水达到市政污水接管标准后外排到如污水处理厂处理,中水回用水质要求见表2。经处理后的外排水质要达到 《纺织染整工业水污染物排放标准》( GB4287 - 2012) 中表2 标准和污水处理厂接管标准后排入开发区污水管网,外排水的水质要求见表3。

2 工艺流程及设计参数

2. 1 工艺流程

本工程为将1800 m3/ d的低浓度印染废水深度处理后达到筒子纱染色工艺水标准的项目。低浓度印染废水的处理回用工艺流程如图1,废水处理工程采用水解+ 接触氧化为核心的组合工艺,中水回用工程采用浸没式超滤系统和反渗透系统; 其中超滤系统为反渗透系统的预处理系统,采用浸没式超滤取代传统的机械过滤系统+ 超滤的工艺。印染废水经物化+ 生化处理系统处理后,二沉池出水还会含有一定量的悬浮物、胶体、COD等; 设置浸没式超滤系统作反渗透的预处理系统,不仅可以去除水中的微小颗粒( SS) 和胶体物质,在确保颗粒物和胶体去除率的同时可以进一步降低原水的COD指标; 确保后续膜回收系统免于经常堵塞,提高后段膜回收系统的处理效率。反渗透膜系统为脱盐系统,去除污水中含有的盐分和有机污染物等,是该项目的核心。反渗透系统确保脱盐率在95% 以上,确保回用水的水质达到设计要求。

2. 2 主要系统设计

2.2.1废水处理系统设计

(1)水解酸化池

印染废水中所含的染料和助剂,大多数是高分子化合物,不易生物降解或难于降解的有机化合物,可生化性差,直接好氧生物处理对色度和难生物降解的有机物去除率不高。采用厌氧水解酸化工艺流程,是利用厌氧工艺流程容易进行的前两段,即水解和酸化作用,使难降解的有机物及其发色基团解体,被取代或裂解,从而降低废水的色度,改善废水可生化性。即使不能直接降低废水的色度,由于分子结构或发色基团已发生变化,也可使其在后续处理的好氧条件下容易被降解、脱色,降低生物处理的负荷,提高后续生化处理的稳定性和效果。同时,水解产生的有机酸可以有效地中和部分碱度,将p H值降至9. 5 以下,减少了加酸调p H值的用量,节约了运行费用。

构筑物设计参数: 水解酸化池,地上式、钢砼、1 座、31. 7 m × 15. 7 m × 7 m ( 分8 格,预留2 期4 格) 、有效水深6. 5 m、一期有效容积1586 m3、水力停留时间15. 8 h、容积负荷0. 76 kg CODCr/ ( m3·d) 。

主要设备参数: 原水提升泵,型号G - 310 - 100、2 台( 1用1 备) 、功率7. 5 k W、Q = 108 m3/ h,H = 18 m; 潜水搅拌机,4 套、功率2. 2 k W、单位池容搅拌功率7. 5 W/m3污水;弹性填料,规格 Φ160 mm × 3500 mm、数量1600 m3。

( 2) 接触氧化池

在接触氧化池中,利用附在生物填料上的生物膜及鼓风机送来的氧来培养水中的微生物,通过这些微生物来降解水中的有机物。接触氧化池具有容积负荷高、停留时间短、占地面积小、有机物去除效果好、运行管理方便、出水水质易控制等特点。在有氧条件下,有机物通过微生物的代谢活动,得以转化及稳定,达到无害化。好氧菌生长待老化后从填料表面剥离进入水中。生物膜填料采用新型生物填料,该填料除具有比表面积大,使用寿命长优点外,且挂膜容易,耐腐蚀,不结团堵塞。安装方便,支架固定简易。

构筑物设计参数: 接触氧化池、地上式、钢砼、两组、单组尺寸( 净空) 28. 4 m × 7. 7 m × 7 m( 两格) 、有效水深6. 5m、总有效容积2842 m3、水力停留时间14 h、设计污泥浓度4 g MLSS / L、设计污泥负荷0. 056 kg BOD5/ ( kg MLSS·d) 。

主要设备参数: 管式微孔曝气器,规格DN65 × 1000、服务面积1 ~ 2 m2、空气通量4. 85 m3/ ( h · 只) 、氧转移效率12. 5% 、数量240 只; 弹性填料,规格 Φ160 mm × 3500 mm、数量840 m3; 罗茨鼓风机,型号FSR200BMG、流量Q = 32. 6 m3/min、风压73. 5 k Pa、功率73. 5 k W、数量3 台。

( 3) 沉淀池

接触氧化池出水自流至沉淀池,实行泥水分离,上清液排至综合排放池,污泥回流至曝气池,剩余污泥排至水解酸化池。二沉池采用平流式沉淀池,配备平流式行车刮吸泥机。

构筑物设计参数: 二沉池,地上式、钢砼、1 座、17. 7 m× 5. 85 m × 7 m、有效水池6. 5 m、沉淀区面积95 m2、表面负荷0. 62 m3/ m2·h。

主要设备参数: 行车式刮吸泥机,1 套、9 k W、水下部件不锈钢、代表性参数W = 6. 0 m,L = 17 m,H = 7 m; 污泥回流泵,ISWH65 - 125、2 台( 一用一备) 、3 k W、过流部件不锈钢、代表性参数Q = 25 m3/ h,H = 20 m。

( 4) 污泥浓缩脱水系统

各生化沉淀池和物化沉淀池排出的污泥含水率很高,一般在98% 以上,流动性好,运输极不方便,需送至污泥浓缩池进行浓缩,去除一部分污泥颗粒间隙水( 游离水) ,从而降低了后续脱水处理过程中污泥的体积。浓缩后含固率的提高会使污泥的体积大幅度地减少,从而可以大大降低脱水过程的投资和运行费用。

构筑物设计参数: 污泥浓缩池,地上式、钢砼、1 座、4. 0 m × 4. 0 m × 5 m、有效水池4. 0 m、有效容积64 m3。

主要设备参数: 中心传动污泥浓缩机,Φ 4 m、1 套、1. 5 k W、防腐水下部件不锈钢; 污泥进料泵,VA - 50、2 台、代表性参数气动; 厢式压滤机,150 m2、2 套、3 k W、代表性参数自动保压。

( 5) 废水处理系统处理效果预测

废水进水总量为1800 m3/ d,废水经过水解酸化和接触氧化处理后,预测出水水质如表4。

2.2.2中水回用系统设计

(1)MBR系统设计

主要工艺参数: 流量2400 m3/ d、日运行时间22 h、设计膜产水能力109 m3/ h、膜通量取值17 L / ( m2·h) 、膜总过滤面积6412 m2、装置膜面积800 m2、所需膜装置总数8 套、单套膜装置所需曝气量2. 5 m3/ min、一期工程膜装置总需气量20 m3/ min、膜运行最大压差≤0. 06 MPa、膜反洗最大压力≤0. 10 MPa。

构筑物设计参数: MBR池、地上式、钢砼、1 座、8. 0 m ×8. 0m × 7 m、有效水池6. 4 m、有效容积410 m3、水力停留时间4 h;MBR产水池,地上式、钢砼、1 座、8. 0 m × 5. 5 m × 7 m、有效水池6. 0 m、有效容积264 m3、水力停留时间2. 6 h; 膜清洗池,地上式、钢砼、2 座、4. 0 m ×2 m ×7 m、有效水池4. 5 m。

主要设备参数: 膜装置,8 套、不锈钢、单组规格W 1. 42× L 2. 1 × H 2. 4 m、 代表性参数膜面积800 m2; 抽吸泵,ISWH65 - 125、2 台、5. 5 k W、不锈钢、代表性参数Q = 60 m3/h,H = 17 m; 反洗泵,ISWH65 - 125A、2 台( 一用一备) 、2. 2k W、不锈钢、代表性参数Q = 22. 3 m3/ h,H = 16 m; 污泥回流泵,ISWH80 - 100、1 台、3 k W、不锈钢、代表性参数Q = 50m3/ h,H = 12. 5 m; 鼓风机,FSR150、3 台( 二期配置,二用一备,变频控制) 、37 k W、代表性参数Q = 21. 18 m3/ min,P= 53. 9 k Pa; 膜反洗加药计量泵,AHA41、2 台( 一用一备) 、0. 2 W、代表性参数Q = 2. 3L / min,P = 5 kg / cm2; 管式微孔曝气器,DN65 ×1000、服务面积1 ~2 m2、空气通量4. 85 m3/ ( h·只) 、氧转移效率12. 5% 、数量72 只。

( 2) RO系统设计

主要工艺参数: 设计进水流量1200 m3/ d、 日运行时间22 h、设计膜产水能力55 m3/ h、 单只8040RO膜产水能力0. 585 m3/ h、所需RO膜芯数96 只、RO膜芯布置方式4 列、6 层、4 芯装布设( HAPRO - 2 - 96 /4 ) 、 RO设计运行压力1. 35 MPa、错流过滤、单膜壳设计进水总量12 m3/ h。

构筑物设计参数: RO产水池、地上式、砖混结构、1 座、L 8. 0 m × W 5. 0 m × H 7. 0 m、有效水深6. 0 m、有效容积240 m3、水力停留时间4. 3 h。

主要设备参数: RO膜组件,1 套、不锈钢、代表性参数产水能力55 m3/ h; 原水泵,ISWH100 - 200B、1 台、15 k W、不锈钢、代表性参数Q = 87 m3/ h,H = 38 m; 高压泵、DLF120 -70、1 台、75 k W、不锈钢、变频控制、代表性参数Q = 90 m3/ h,H = 155 m; 循环泵、IHG150 - 400A、1 台、37 k W、不锈钢、变频控制、代表性参数Q = 187 m3/ h,H = 44 m; 药洗泵,IHF100 - 80 - 160 ( A) 、1 台、18. 5 k W、不锈钢、代表性参数Q = 100 m3/ h,H = 32 m; 加药计量泵,BX10、1 台、40 W、代表性参数Q = 13 L/h,F = 10 kg/cm2; 加药计量泵,NFH10、1 台、30 W、代表性参数Q = 6 L / h,F = 7 kg / cm2。

2. 2. 3 水厂辅助系统

污水处理站辅助设施主要有风机房、污泥压滤间、反渗透脱水车间及河水软化过滤车间等工艺必须的配套设施,而仓库房、值班室和化验室等附属设施由工厂统一规划。

构筑物清单: 风机房,1 座、7. 5 m × 8. 0 m × 5. 0 m; 配电及中控间,1 座、8. 0 m × 8. 0 m × 3. 5 m; 反渗透设备间、1 座、29. 0 m × 8. 0 m × 5. 0 m; 污泥脱水房,污泥堆放间、1 座、12. 0 m× 8. 0 m × 5. 5 m; 过滤软化间,1 座、13. 0 m × 7. 0 m × 5. 5 m。

3 工程运行经济分析

3. 1 电费

注:对采用变频控制的电机以节省用电20%计。

其中废水处理系统每天耗电量约为3975. 6 度,每度电按0. 60 元计,以整个污水处理量1800 吨计则每m3污水处理耗电成本: 3975. 6 × 0. 60 /1800 = 1. 33 元/吨;

中水处理系统每天耗电量约为3880. 1 度,每度电按0. 60 元计,以整个中水回用量1200 吨计,则每m3中水处理耗电成本: ( 3880. 1 × 0. 60 /1200) × 0. 8 = 1. 55 元/吨。

3. 2 药剂费

3. 3 人工费

废水处理站的劳动组织与劳动定员应以精干、高效、有利生产、提高经济效益为原则,做到分工合理、职责分明、工作效率高。定编工作必须按照质量管理的原则,实行岗位责任制,责任到人,责任到岗,以提高工作质量,发挥劳动潜力。

根据建设部 《污水处理工程项目建设标准》 ( 修订) 的有关规定,结合本工程高自控的具体情况,制订人员编制见表7。

月工资预估为2000 元/人·月。

则其中废水处理段人工费为: 2. 5 人 × 2000 元/人·月 ÷ 30天 ÷ 1800 吨= 0. 09 元/吨水; 则中水处理段人工费为: 2. 5 人× 2000 元/ 人·月 ÷ 30 天 ÷ 1200 吨= 0. 14 元/ 吨水。

3. 4 污泥处理费用

厢式压滤机每天约产生1吨含水率不大于75%的污泥。

污泥处置费:1.0T×150元/T=150元

以整个污水处理量1800 吨计则吨水污泥处理成本为0. 08 元。

3. 5 膜损耗成本

中水回收系统需浸没式超滤膜640 片,需反渗透膜96 支,超滤膜以1500 元/片的单价,使用寿命以4 年来计算,反渗透膜以5000 元/支的单价,使用寿命以4 年来计算。

浸没式超滤成本:

640 片 × 1500 元/ 片 ÷ 360 天/ 年 ÷ 4 年 ÷ 1800 吨= 0. 37 元/ 吨

反渗透膜成本:

96 支 × 5000 元/ 支 ÷ 360 天/ 年 ÷ 4 年 ÷ 1200 吨= 0. 27 元/ 吨

则回收系统膜组件损耗成本:

0.37元/天+0.27元/天=0.64元/天

3. 6 单位运行费用

单位运行费用分两部分: 其一废水处理处理系统,第二是中水回收处理系统。运行成本结果如表8。

3. 7 工程效益分析

本工程的工程效益主要由通过利用中水回用节省了自来水,以及中水回用节省了污水处理费等。以自来水2. 8 元/吨和污水处理费为3. 0 元/吨计算,见表9。

4 结语

本设计采用水解酸化+ 接触氧化+ MBR + RO的废水处理及回用工艺处理漂洗等低浓度印染废水,回用水量为1200m3/ d,回用率为66. 7% 。回用水质满足生产的需求,外排水量满足 《纺织染整工业水污染物排放标准》( GB4287 - 2012) 中表2 标准。本工程的处理费用约为每吨4. 05 元,年回收效益为117 万元。

摘要：采用水解酸化+接触氧化+MBR+RO废水处理及回用工艺处理某印染厂的废水,并介绍了各处理构筑物的工艺参数、设计参数、设备参数等,同时对废水处理及回用工艺中的电费、药剂费、人工费、污泥处理费用、膜损耗成本等进行了详细分析。本文设计回用水量为1200 m3/d,回用率为66.7%。回用水质满足生产的需求,外排水量满足《纺织染整工业水污染物排放标准》中表2标准。本工艺的处理费用约为每吨4.05元,年回收效益为117万元。

关键词：印染废水,废水处理,中水回用

参考文献

[1]阮慧敏,褚红,阮水晶,等.膜集成技术在印染废水回用中的应用研究[J].现代化工,2009,29(10):73-75.

[2]宋梦琪,周春江,马鲁铭.水解酸化工艺处理印染废水的机理[J].环境工程学报,2015,9(1):102-106.

[3]马玉萍.印染废水深度处理工艺现状及发展方向[J].工业用水与废水,2013,44(4):1-5.

[4]曾杭成,张国亮,孟琴,等.超滤/反渗透双模技术深度处理印染废水[J].环境工程学报,2008,2(8):1021-1025.

印染废水回用研究 篇8

近年来,随着环境压力的日益增大,国家对印染企业废水排放量和排放浓度要求越来越高。太湖流域印染废水处理提标工艺探讨对日益严重的环境和政策压力,印染企业也积极应对,如柯桥区,目前200 余家印染企业已有65 家企业建设了中水回用设施。对于印染企业而言,如何通过转型升级,淘汰落后产能,尤其是推行中水回用,实行节能减排等提质增效举措已成为企业急需解决的问题。

1 印染企业废水排放标准及处理技术

1. 1 印染废水达标排放标准

国家环保部于2012 年10 月和2015 年3 月发布了 《纺织染整工业水污染物排放标准》 ( GB4287 - 2012) ( 2013 年1 月1日实施) 修改单的公告,排放标准分直接排放和间接排放两类,主要指标如表1 所示。

注: 1废水进入城镇污水处理厂或经由城镇污水管线排放,应达到直接排放限值; 2适用于园区( 包括工业园区、开发区、工业集聚区地等) 企业向能够对纺织染整废水进行专门收集和集中预处理( 不与其他废水混合) 的园区污水处理厂排放的情形,集中预处理的出水应应满足3所要求的排放限值; 3适用于1和2以外的其他简介排放情形;4蜡染行业执行该标准。

1. 2 中水回用水质要求

废水如果要进行回用,则需要在预处理的基础上进一步进行深度处理。目前尚无印染废水中水回用的标准,印染企业中水回用标准主要参考 《城市污水再生利用工业用水水质》( GB/T 19923 - 2005) ,主要标准要求如表2 所示。

注: 再生水用作工艺与产品用水水源时,达到上中所列的控制指标后,尚应根据不同生产工艺或不同产品的具体情况,通过再生利用试验或者相似经验证明可行时,工业用户可以直接使用; 当上中所列水质不能满足供水水质指标要求,而又无再生利用经验可借鉴时,则需要对再生水作补充处理试验,直至达到相关工艺与产品的供水水质指标要求。

1. 3 印染废水预处理工艺

印染废水的常用预处理方法可分为物理法、化学法与生物法三类。由于印染废水水质较复杂,污染物浓度较高,宜采用生物处理技术和物理化学处理技术相结合的综合治理路线,不宜用单一的物理化学处理单元作为稳定达标排放治理路线。物化法用于去除悬浮物、色度及部分COD。生物处理技术中我国最常用的是生物接触氧化法,其无需污泥回流,不产生污泥膨胀,管理简单［5］。经厌氧后的难降解有机物被分解为易生物降解的小分子,可生化性提高,再经好氧处理后可以做到达标排放。比较常见的印染废水预处理工艺如图1 所示。

2 典型印染企业中水回用实例调查

2. 1 绍兴东龙针纺织印染有限公司

绍兴东龙针纺织印染有限公司位于绍兴县滨海工业区,是一家合资经营( 港资) 企业,是一家集工、贸、高科于一体的现代化企业,工厂占地面积15 万m3,生产设备先进,技术力量雄厚,拥有国际先进、国内一流的处理配套设备。企业拥有完备的中水回用工程设备,在废水预处理的基础上可深度处理废水量2500 m3/ d,废水进水的平均COD值为480 ~ 510 mg / L,中水回用率达到40% 以上。

( 1) 企业中水回用现状明细

( 2) 中水处理工艺流程

( 3) 中水回用经济效益分析

中水回用工程投资约为288. 77 万元,中水综合运行成本费用为4. 2 元/吨,而绍兴市自来水供水费2. 7 元/吨、排污费3 元/ 吨,扣除处理成本合计可节省1. 5 元/ 吨,预计每年可节省97. 2 万元,预计3 年可收回中水处理工程投资。

2. 2 绍兴县盛鑫印染有限公司

绍兴县盛鑫印染有限公司位于绍兴县滨海工业区,是一家专业各类织物面料的印染加工和自主营销为一体的综合性印染企业,公司占地面积172 亩,拥有员工1500 余人。年加工生产高档织物面料约2 亿m,年产值约3. 9 亿元。

( 1) 企业中水回用现状明细

( 2) 中水处理工艺流程

( 3) 中水回用经济效益分析

中水回用工程投资约为380 万元,中水综合运行成本费用为1. 47 元/吨,而绍兴市自来水供水费2. 7 元/吨、排污费3 元/ 吨,扣除处理成本合计可节省1. 63 元/ 吨,预计每年可节省51. 6 万元,预计7 年可收回中水处理工程投资。

2. 3 浙江宝纺印染有限公司

浙江宝纺印染有限公司坐落于绍兴县滨海工业区,公司专业生产全棉真蜡印花布,年产1. 8 亿m,生产的全棉真蜡印花布全部远销到非洲国家和地区,是目前国内乃至全球最大的全棉真蜡印花布生产企业之一。

( 1) 中水回用明细

( 2) 企业采取的污水处理及回用措施

企业对高浓度废水通过生物菌群,将污水中有机物深度分解,达到达标排放要求,低浓度废水采用中水回用处理。处理工艺为气浮- 酸化- 接触氧化- 沉淀,其水质与具体工艺如图4 所示。

( 3) 中水回用经济效益分析

企业在进行中水回用后,每年有30% 左右的水来自中水回用,每吨水的电费、药剂费、污水污泥处理、人工费的价格总和为1. 41 元/吨,扣除处理成本合计可节省1. 29 元/吨。经计算,企业每年可大约节约97. 2 万元。工程( 不含土建部分费用) 378. 63 万元可在4 年左右的时间即可回收。

2. 4 富丽达集团控股有限公司

富丽达集团控股有限公司位于浙江杭州钱塘江南岸萧山临江工业园区内,公司是萧山区百强企业,杭州市重点骨干企业,浙江省重点扶持企业。

( 1) 富丽达中水处理工艺

( 2) 中水回用明细

( 3) 中水回用经济效益分析

企业中水回用工程含土建部分投资约为1049. 08 万元,每吨水的电费、药剂费、污水污泥处理、人工费的价格总和为0. 8 元/ 吨,而萧山自来水费用为2. 4 元/ 吨,河道水为0. 5 元/ 吨,回用时河道水和自来水比例为1∶1,因此水费为1. 5 元/吨,排污费为1. 98 元/吨,扣除成本可节约预计每年可节省405. 5 万元,预计2. 6 年左右可收回中水处理工程投资。

2. 5 其他典型印染企业中水回用情况汇总

除以上企业外,还调查了其他典型印染企业中水回用的现状,见表7。

*进水水质为经预处理后的废水或低浓度印染废水。

3 印染企业中水回用现状调查小结

( 1) 从现状调查结果看,印染企业废水排放点较多,废水主要排放口在水洗、漂洗工段,布料、工艺和染色工序不同,排放废水的水量和污染物浓度相差较大,排放废水一般可分为高浓度废水和低浓度废水,高浓度废水CODCr在2000 mg/L以上,低浓度废水CODCr在1000 mg/L以下。

( 2) 对于企业而言,企业采用中水回用关键看是否有经济效益。企业目前用水成本主要为自来水价格和排污费。工业用水价格地区不同价格也有所不同,排污费也因各地废水进管标准不同而不同。目前绍兴工业用水2. 7 元/吨,排污费为3. 5 元/ 吨［9］,杭州工业用水为1. 75 元/吨,排污费为2. 2 元/吨［10］,企业用水( 包括排污费) 成本一般为4. 0 ~ 6. 0 元/吨左右,由此可知中水处理成本如果可以控制在4. 0 ~ 4. 5 元/吨对于企业而言是可以接受的。

( 3) 中水回用技术在印染企业被普遍采用,浙江省印染企业中水回用技术主要是生化处理和膜处理,契合了2001 年原国家环保局颁布的 《印染行业废水污染防治技术政策》中所提出的 “印染废水治理宜采用生物处理技术和物理化学技术相结合的综合治理路线”。但目前企业利用生化法和膜法作为中水回用技术,处理的废水均是在废水预处理后或低浓度废水,进水水质CODCr在500 ~ 1000 mg/L,浓度较高的废水要实现中水回用,不但一次性投资高,而且运行费用也高,每吨废水处理到回用水质的成本在5. 0 元/吨以上,不考虑环境效益,对企业而言在经济上成本过高。

( 4) 印染企业中水回用的途径,一般用于补充对水质要求较低的印染前处理工序,水质要求在60 ~200 mg/L左右。由于中水回用技术对原水的要求,企业对废水大多采用分质利用,即大部分高浓度废水经预处理后纳管排放,部分预处理后的高浓度废水和低浓度废水经深度处理后回用,由此导致企业中水回用率较低,绍兴、萧山印染企业中水回用率普遍在50%以下。

4 提高企业中水回用率的对策和建议

( 1) 注重开发和引进新工艺新技术,选用先进设备

运用前处理冷轧堆技术节水; 充分运用冷堆染色技术节水; 引进国外短流程湿蒸染色技术节水。全方位的推进自动化配液系统的应用; 引进高效节能型前处理设备; 主体设备均采用节能型。

( 2) 采取环境经济激励政策,提高政策激励作用

政府管理部门可通过进一步完善、调整和改进已有的环境经济激励政策,确保其行为激励功能的发挥和实现。具体可从以下几方面开展: 1明确排污收费责任: 应明确排污费收缴部门在排污收费政策执行过程中的法律责任,严格按照国家规定征收排污费,禁止 “协议”收费,以提高排污收费政策的实施效力。2排污费实行阶梯式收费制度: 目前浙江省内部分地区废水排污收费按照统一的收费标准。随着印染废水中水回用比例的增加,其处理成本也相应递增,为鼓励企业深度开展中水回用,印染废水排污费可以实施阶梯式的收费制度,以降低中水回用率高的企业的排污费,鼓励企业加大中水回用的力度。3实施税收等优惠制度: 实施产品的环境标志制度并给予税收优惠政策,对中水回用率高的印染企业的贷款利率、还贷条件等实行优惠政策。同时,在税收政策上要明确实施办法和操作程序,确保各项优惠政策的落实。并建造中水回用装置、开展中水回用的企业进行奖励。

( 3) 制定印染行业中水回用水质标准

政府可以制定相关政策,一方面鼓励各印染企业,通过自身开展中水回用的实践和研究,摸索出一套适用于印染行业的中水回用水质标准,并予以一定奖励。另一方面,可以委托专业的科研设计单位,通过调查研究,制订一套适用于印染行业的中水回用水质标准,以便于各印染企业更好的开展中水回用。

5 结语

燃煤电厂脱硫废水回用技术研究 篇9

在燃煤电厂烟气的各类脱硫方法中, 石灰石-石膏湿法脱硫工艺以其高效、低成本、高适应性以及副产品的综合利用率高等特点, 被现行火电机组广泛采用。燃煤烟气中含有少量从原煤中带来的F-和Cl-, 进入脱硫吸收塔后被洗涤下来进入浆液。其中F-与浆液中的铝联合作用对脱硫吸收剂石灰石的溶解会造成屏蔽影响, 致使石灰石溶解性减弱, 脱硫效率下降;同时Cl-浓度过高对吸收塔系统和结构也有影响。脱硫废水是为了实现石膏的分离, 过滤出了浆液中的高浓度水, 并经过中和、絮凝及沉淀等环节后排出的废水[2]。虽然脱硫废水量一般不大, 但由于水质特别差, 不能直接排入火电厂工业废水处理系统处理, 需要设置单独处理系统。

脱硫废水的传统处理工艺, 工序繁复, 成本也较高, 而且还是不能除尽污染物质, 特别是最终的脱硫废水已是目前电厂实现废水零排放的最大障碍。烟道处理技术采用雾化喷嘴将电厂脱硫废水进行雾化[3], 喷入电厂空预器与电除尘器之间的烟道内, 利用烟道内高温烟气将雾化后的废水液滴蒸干, 形成细小固体颗粒结晶随烟气灰尘进入电除尘器被电极捕捉, 进入除尘器灰斗随灰外排, 达到脱硫废水近零排放的目的。

本文将通过在脱硫废水中添加Na2CO3, 并在不同喷射流量下, 分析省煤器后烟道中的烟气温度、含湿量及成分和烟尘成分的影响, 确定脱硫废水烟道喷射处理方法的可行性与效果。

1 测试与分析方法

1.1 测试装置

电厂的燃煤烟气由DN800旁路烟道从省煤器出口引出, 排至干式电除尘器入口烟道, 烟气流量为10 000 Nm3/h, 试验时间200 h。喷射蒸发装置布置在旁路烟道的水平段中间位置上, 在测试烟道中喷射点的出、入口过渡段上各布置一个采样口。因为加装喷射装置对其上游的流场影响要小于下游的流场, 为了保证下游采样口处的流场是稳定的, 喷射点出口稳定段上的采样口到喷射点的距离较入口稳定段上的采样口多出2.8 m。

喷射点附近的出、入口稳定段上的采样点, 主要用来分别同时测试烟气成分、烟气流量、烟气温度、灰尘取样等;烟气成分主要是采用烟气分析仪;烟气流量和温度及灰尘取样主要用等速采样仪来进行。烟气中氟离子、氯离子等采用氢氧化钠溶液吸收法, SO3采用异丙醇溶液吸收法, 取样后快速进行离子色谱仪进行测试。脱硫废水的p H值采用p H计现场测量。

1.2 脱硫废水及加入Na2CO3后的成分分析

脱硫废水的成分一般包括K+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Na+、Cl-、NO3-、SO42-等, 可通过现场液体吸收法采样后进行离子色谱测量。具体的测试结果见表1。

由表1可看出, 在脱硫废水中加入Na2CO3以后, p H值由6.2增加到8.83, 碱性增强, 这对脱除SO3、HF和HCl等酸性气体是有利的。另外加入Na2CO3以后, Na+浓度显著增大, 其它离子浓度变化不明显。

1.3 试验方案

试验是在保证锅炉运行工况稳定的前提下进行的, 在将固液比为35 g/L的Na2CO3脱硫废水以三种不同流量雾化喷射入试验管道时, 主要测试喷射点前后烟气的成分变化 (主要是SO3, HF, HCl浓度) , 以及烟气中飞灰成分的变化。

1.3.1 反应机理

脱硫废水加入Na2CO3后被雾化喷入烟气管道, 立即与烟气中的SO3、HCl、HF气体迅速反应生成盐类物质。其反应路径如下

但是脱硫废水中的Ca2+浓度较高, 会与F-直接反应生成Ca F2[4]。Ca F2是一种难溶物, 会存在于最后干燥形成的飞灰中, 这将是F离子存在的主要形式。其反应路径如下

1.3.2 采样方法

本次试验的重点在于:针对加碱脱硫废水的喷射点前后, 进行烟尘采样, 以及烟气成分的测试。在测试期间, 要求机组在额定负荷下运行, 并保持稳定的具体要求如下:

锅炉负荷波动范围为±5 t/h, 蒸汽压力波动范围为±0.1 MPa;送风、引风系统完整, 风机挡板两侧开度一致, 且固定不变, 风量、烟气量保持稳定;保持锅炉燃煤煤质稳定, Aar波动不超过±1%, War波动不超过±1%, Sar波动不超过±0.1%;试验过程中不打焦、不吹灰;喷射量保持稳定。

(1) 烟尘采样

利用便携式微电脑烟尘平行等速采样测试仪进行采样试验, 选择皮托管自动跟踪等速采样。采样时, 将采样枪由采样孔插入烟道, 采样嘴的中心轴线和烟气流方向之间的夹角应小于5°。为收集粉尘样品进行等速采样时, 单点采样时间为60 s, 每一遍要求将烟道所有布点采完。滤筒收集的粉尘倒入磨口瓶中, 总采样量不少于50 g。

(2) 烟气成分

采用烟气分析仪测定O2、CO2、NOx、SO2等气体成分浓度;烟气含湿量的测定利用便携式微电脑烟尘平行等速采样测试仪自带功能进行测试。

烟气成分测试时, 选择在烟道测量截面的中间测孔进行, 采样头在烟道的中心位置, 测试时要消除测孔的空气漏入。烟气在抽气泵的作用下, 经过石英棉过滤后, 进入伴热采样器, 然后由玻璃管进入置于冰浴中的第一级吸收瓶, 经过滤器过滤后的烟气随即进入第二级吸收瓶, 最后烟气经由气泵排出。经测试结果稳定后, 每隔1 min读取一组数据, 然后取平均值。采用自制微量气体液相吸收采样装置 (见图1) 定量吸入一定体积的烟气, 烟气中HCl、HF、SO3等气体经过吸收瓶时被液体吸收, 吸收液样品处理后封存待测。

在进行SO3浓度测试时, SO3采样装置的核心是冰浴箱以及配套的管道。这是一套根据美国环保所的Method 8改造设计的采样装置[5,6]。冰浴箱中设置有2个250 m L冲击吸收瓶。装有100 m L的80%异丙醇水溶液, 用来吸收SO3;在两个吸收瓶之间设置一个过滤器, 过滤未来得及溶解的硫酸酸雾。过滤器由三部分组成, 沿烟气流动方向分别为玻璃熔渣 (粉) 、硅胶垫圈及玻璃熔渣 (粉) 。抽样管道采用内径为6 mm, 厚2 mm的玻璃管, 连接器采用硅胶。设定抽气流速1 L/min, 采样时间20 min。具体形式如下图1。吸收液样品用80%异丙醇溶液定容250 m L, 采用液相离子色谱仪测定。

图中:①-烟气挡板;②-烟道壁;③-连接器;④-雾滴过滤器;⑤-真空表;⑥-检漏阀;⑦-石英过滤棉;⑧-采样枪;⑨-冰水浴;⑩及11-冲击吸收瓶

在进行HCl、HF浓度测试时, HCl和HF的采样装置类似SO3的采样装置。只是其液相吸收部分只设置一瓶250 m L的冲击吸收瓶。

在工作平台上连接好采样系统, 启动烟气分析仪的定流量抽气泵, 将伴热采样枪 (150℃以上) 插入烟道中心, 烟气中的HCl、HF被Na OH溶液吸收, 烟气经采样泵排入大气。设定抽气流速1 L/min, 采样时间20 min。吸收液样品用1 mol/L的Na OH溶液定容250 m L, 采用液相离子色谱测定。HCl与HF采样装置的Na OH吸收液冰浴部分见图2。

2 结果与讨论

2.1 对烟气温度和含湿量的影响

试验采用耦合了温度测量和含湿量测量的等速采样测试仪, 测量不同喷射流量下喷射点前后烟气温度和含湿量的变化, 结果发现烟气脱硫废水的烟道喷射对这两项参数的影响甚小。

由表2可看出, 脱硫废水的烟道喷射对烟气含湿量影响几乎没有, 对烟气温度的影响也很小, 这是由于脱硫废水喷射流量相对很低的缘故。存在的温度降可能更多与雾化废水所使用的空气量有关。

2.2 对SO3的脱除效果

通过自制的异丙醇吸收液系统和定量抽气泵, 对烟气内的SO3进行液相吸收采样固定后, 然后通过液相离子色谱测定其浓度。在进行烟气采样时, 因为该机组燃烧采用的低硫煤, 使得SO3的酸露点温度在130℃左右[7], 所以需要保证采样枪以及吸收瓶之前的承受温度在130℃以上。80%的异丙醇水溶液对SO3可进行有选择性地吸收[8,9], 能有效分离SO3和SO2。但是样品必须在2 h内进行SO42-的液相离子检测, 否则样品中的溶解氧会氧化样品溶液中溶解中的SO2, 造成所测SO3的数值虚增, 严重影响检测的SO3准确性。

由表3可看出, 只喷射脱硫废水时 (45 L/h) , 对SO3脱除效率只有1.56%。脱硫废水中加入Na2CO3以后, 随喷淋量由32 L/h增大到43 L/h、56 L/h, SO3脱除效率由12.44%分别增加到15.28%直至19.20%, 这表明不添加碱性吸附剂对SO3几乎没有脱除作用;同时也说明加入Na2CO3对SO3的脱除是有利的;且随加碱脱硫废水的喷淋量增加, SO3的脱除效率增加。

2.3 对HCl和HF的脱除效果

通过自制的Na OH吸收液系统和定量抽气泵对烟气中的HCl和HF进行液相吸收固定后, 然后通过液相离子色谱测定其浓度。HCl和HF的采样需要保证采样器和吸收瓶之间的管道温度在烟气露点以上, 以防止在管道内形成水滴, 并影响HCl和HF的测量准确性。

由图3可看出, 不添加Na2CO3的脱硫废水在喷淋量为45 L/h时, HCl和HF脱除效率分别已经达到40.24%和41.22%, 表明只喷射脱硫废水对HCl和HF都具有较好的脱除作用。脱硫废水中加入Na2CO3以后, 随喷淋量由32 L/h增大到43 L/h、56L/h, HCl和HF脱除效率增加了15%~20%, 这表明加入Na2CO3对HCl和HF的脱除有良好的作用;且增大喷淋量, HCl和HF脱除效率的增加也比较明显。

2.4 对烟气中的其他气体浓度的影响

无论是在何种喷射流量下, 脱硫废水的烟道喷射对SO2、CO2、O2、NOx的浓度影响几乎不存在 (见图4) , 图中的横坐标含义都为:1表示45 L/h脱硫废水;2为加碱的32 L/h脱硫废水;3为加碱的43 L/h脱硫废水;4为加碱的56 L/h脱硫废水。但是添加Na2CO3后, 脱硫废水对减少SO2和NOx的浓度有一定的作用 (见图4 (a) ) , 如在加碱脱硫废水的喷淋量为56 L/h时, SO2由842 mg/Nm3降为829 mg/Nm3;NOx由141 mg/Nm3降为127 mg/Nm3。SO2的减少值为13 mg/Nm3及NOx的减少值14 mg/Nm3。

2.5 对飞灰成分的影响

采用烟尘平行等速采样测试仪以等速采样方法抽取喷射点前后的飞灰样本, 送检得到测试结果如图5所示。由图5 (a) 可看出, 在烟气中喷射脱硫废水后, 烟气飞灰中Ca O含量增加;加入Na2CO3以后, 飞灰中Na的含量随喷淋量增大而增加。飞灰中的SO3和Cl增加显著, 见图5 (b) 和图5 (c) , 且随喷淋量的增大而明显增加。其他化合物变化无明显规律。

3 结论

(1) 省煤器后的尾部烟气中喷射脱硫废水的流量在32~56 L/h内时, 脱硫废水的烟道喷射技术对喷射点前后的烟气温度和含湿量影响很小, 可以认为在此流量范围内, 采用烟道喷射技术, 对尾部烟道烟气的热力学性质影响可以忽略不计;

(2) 喷射流量在32~56 L/h内, 采用脱硫废水的烟道喷射技术会使得飞灰中的Ca O含量和Cl含量明显增加;添加Na2CO3后, Na含量增加显著。但是这些化合物或单质的增加, 并不影响ESP的正常运行, 所以可以认为在此流量范围内, 采用脱硫废水的烟道喷射, 对锅炉的正常运行影响不大;

(3) 在脱硫废水的喷射流量在32~56 L/h内时, 通过添加35 g/L的Na2CO3改进的脱硫废水后, 发现该烟道中喷射加碱的脱硫废水, 可以有效地减少烟气中SO3、HCl、HF的浓度。在此流量范围内, 通过增加喷射流量, 可以提高相应的脱除效率。

摘要：针对燃煤电厂脱硫废水问题, 通过采用烟道喷射处理技术来实现电厂废水的最终零排放问题。结合某电厂300 MW机组进行了相关技术方案的试验研究。结果表明:喷射时加入碱性吸附剂, 烟气中的HCl最大可脱除68.21%;HF最大可脱除65.79%, SO3最大可脱除19.20%。脱硫废水的烟道喷射方法可实现电厂脱硫废水的回用处理, 同时还可实现脱除烟气中HF、HCl以及SO3, 减少了对尾部烟道的腐蚀。

关键词：脱硫废水,回用技术,碱性吸附剂,三氧化硫,烟气成分

参考文献

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印染废水回用研究 篇10

我国印染废水的排放量占整个工业废水排放量的35% 以上。印染废水主要包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花、皂液、整理等工序产生的废水, 是一种水量大、色度高、碱性强、有机物含量高且组分复杂、化学需氧量 (COD) 和生物需氧量 (BOD) 高的废水, 其水质变动范围大, 废水中常含有染料、浆料、表面活性剂、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等[1,2], 是较难处理的工业废水之一。传统的处理方法普遍采用生化法、混凝沉淀法、混凝气浮、化学氧化及活性炭吸附法等。这些处理方法通常是将有机物转移到气相或固相中, 消耗大量化学药剂的同时还会造成一定的二次污染, 虽然具有操作容易、设备简单且工艺成熟的优点, 但是运行成本高, 实际回水利用率低。此外, 当前国内外对染料废水的治理仍以传统的生化法为主, 物理或化学法为辅。由于印染废水所含有机物可生化性能较差, 所以处理效果往往不太理想, 不能满足排放标准以及总量控制的要求[3,4]。

高级氧化技术原理是羟基自由基 (·OH) 通过电子转移、亲电加成、脱氢反应等途径使水中的各种污染物矿化, 使有害物质降解为CO2、H2O和其他无害物质, 或将其转化为低毒易生物降解的中间产物。

目前国内高级氧化技术主要有Fenton氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法、电化学氧化法、臭氧氧化法、超临界水氧化、超声波氧化法及各种方法组合工艺等, 其优点是适用范围广、处理效率高、反应速度快、不造成二次污染, 能使许多结构稳定、甚至很难被生物降解的有机物转化为无毒无害可生物降解的低分子物质, 具有较好的发展前景。

1 Fenton氧化法

Fenton氧化法是在酸性的条件下, 以Fe2+作为催化剂, H2O2分解产生·OH, 染料废水中的发色基团被破坏, 从而降低废水的色度和COD, 此外Fe2+在一定的条件下会生成Fe (OH) 3胶体兼有絮凝作用, 对CODCr及色度的去除也有一定的效果。史红香等[3]、王利平等[5]、李亚焕等[6]等开展了相关的研究工作, 并取得较好效果。

Fenton氧化法处理废水所需要的时间较长, 需要使用较多的试剂, H2O2利用率低, Fe2+的浓度在处理后期会增大, 出水可能会带有颜色。为了提高Fenton试剂氧化反应的处理效果, 一方面可将紫外光、可见光等引入体系, 另一方面可使用一些过渡金属离子, 如Co2+、Cd2+等代替Fe2+, 可以有效地增强Fenton试剂对有机物的氧化降解能力, 并可减少试剂的用量, 同时将Fenton处理工艺同UV、光催化氧化、混凝沉淀等其他工艺联合使用。

2 湿式氧化法

湿式氧化法是在高温高压条件下, 用氧气或空气作为氧化剂, 氧化水中溶解态或悬浮态有机物或还原态无机物的一种处理方法。该方法在彻底氧化一些难降解有机物、降低废水CODCr的同时还能提高废水的可生化性能, 因此常将该工艺与生物处理工艺联合使用。该法操作条件较为苛刻, 对设备要求较高, 运行费用较高。近年来一些学者开始研究引入H2O2作为氧化剂[7], 添加催化剂[8]等提高湿式氧化技术的反应速率, 降低反应条件的要求, 从而扩大湿式氧化法的应用范围。

3 光催化氧化法[9,10,11]

光催化氧化法以Ti O2、Fe2O3、Sn O2、Zn O、WO3等半导体为催化剂, 在光照 ( 一般为紫外光) 条件下, 半导体表面发生电子跃迁形成具有很强的氧化性的空穴, 空穴与氧化物表面吸附的水作用形成强氧化性的·OH, 氧化分解有机物。光催化氧化法处理印染废水具有很好的效果, 但高浓度、色度有机废水处理效果不理想, 紫外光照射成本较高, 因此工业应用还存在一定的限制。目前研究重点开发利用太阳光等可见光作为光源、对催化剂进行改性, 以及开发组合工艺等。

4 电化学氧化法[12、13]

通过外加低压电场, 在特定的反应器内, 发生一定的化学反应、电化学过程或物理过程, 产生大量的自由基, 利用自由基的强氧化性对废水中的污染物进行降解的过程。目前电化学氧化法的理论有待进一步深入研究, 此法受到污染物浓度、电极材料的选择等方面的影响。

5 臭氧氧化法[14,15,16]

臭氧氧化法是利用臭氧本身的强氧化性和臭氧在水中形成的活泼的羟基自由基作用于有机污染物上, 起到脱色和降解有机物的作用。此法设备简单, 占地少, 容易自动化控制。郭春芳[17]将催化剂和臭氧一起作用于污水处理, 取得了较好的效果。目前主要存在的问题是臭氧化学性质活泼, 需要现场制备;臭氧溶解小, 需要过量投加;臭氧发生器效率低, 能耗大, 主要用于预处理。

6 超临界水氧化法

超临界水氧化法是在温度、压力高于水的临界温度 (374℃) 和临界压力 (22.1MPa) 的条件下水中有机物被氧化的方法。该方法具有处理效率高、氧化彻底、有毒物质去除率高、适用范围广等特点。王齐[18、19]等从温度、停留时间、过氧比等考察了。但该方法在高温高压条件下, 对设备材质要求高、对某些化学性质稳定物质处理时间较长、运行成本较高。

7 超声波氧化法[2]

超声波处理法主要机理在于超声波在水中产生空化气泡, 空化气泡在形成和破解过程中会形成局部的增温, 产生高温的热解效应, 进入空化气泡中的水蒸气在高温高压下发生了分裂及链式反应, 产生·OH、HOO·、·H等自由基以及和H2等物质, 进而分解有机物, 主要包括高温高压热解反应和自由基氧化反应。

8 各种方法组合工艺

各种氧化工艺都有自己的优缺点, 尝试将其中的2 种或2 种以上工艺进行组合, 开发新的组合工艺将是臭氧氧化技术处理印染废水的发展方向。严一超[19]、彭人勇等[20]使用O3-H2O2组合法、林琳[21]、秦洁琼[22]等采用超声/ Fenton耦合法、杨洁等[23]采用光- 电Fenton耦合法处理印染废水。各种氧化技术还可以与其他物理、化学和生物技术进行组合。

9 结论

高级氧化技术是近年来新兴的印染废水处理技术, 与传统的物理、生物处理方法相比, 具有高效、普适、氧化降解彻底、无二次污染等优点, 是一种很有发展前途的印染废水处理方法。单独使用某一种高级氧化技术还存在一定的困难, 需要进一步改进方法。开发高级氧化技术与其它技术组合工艺是今后的发展趋势。

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