2.1.2 二级出水混合水源水深度处理工艺与效果
二级处理效果良好,但出水的色度、浊度和硬度等指标仍较高,不能直接用于印染生产工艺,但经深度处理后,可回用于对水质要求较低的化纤类产品的加工。
若直接对废水二级出水进行深度处理,将加大处理难度与成本,出水稳定性也较差,而采用二级出水与河水以2∶1混合,再进行深度处理则较为可行,混合比例可根据水质情况及生产要求进行调整。深度处理采用澄清→纤维过滤→软化处理工艺,对混合水的色度、浊度和硬度等指标处理效果较好(见表2),除Fe3+浓度外,其它水质指标均达到化纤类产品的染色用水要求,并保持良好的稳定性。
2.2 盐分处理方法与效果研究
废水二级出水经混合深度处理后,大多数指标能达到印染用水的水质要求,但Fe3+浓度和电导率仍然偏高。Fe3+浓度较高,将导致纯棉类产品色光萎暗、色斑、脆损等质量问题。在一些对盐敏感的活性、直接染料的染色中,如果溶液电导率(含盐量)过大,容易导致织物染色不匀和产生色花等现象[4]。因此,降低回用水中的Fe3+浓度和电导率(含盐量)成本,是印染废水回用的关键,也是目前处理技术中的一个难点。
2.2.1 铁离子螯合处理与效果
水中的铁离子主要来自A2l(SO4)3混凝剂,而出水中存在的Fe2+含量很少。在研究中,铁离子以Fe3+计。二级处理后的Fe3+浓度平均值为0.3mg/L,软化后为0.1~0.2mg/L。一般漂染要求Fe3+浓度应保持在0.1mg/L以下,在深度处理中增加去除Fe3+工艺,这将大幅增加成本。螯合剂捕集重金属离子效率高、稳定性好,形成的金属螯合物淀快、易去除[5],在印染前处理中,可采用螯合剂处理水中的铁、铜、锌、镁等金属离子[6]。结合公司的生产情况,选用螯合分散剂(乙二胺四甲叉膦酸,EDTMP)作为Fe3+处理剂。经过小试,发现螯合剂对Fe3+的处理效果较好(见图4),当螯合剂用量0.3g/L以上时,Fe3+浓度降低到0.05mg/L以下;螯合剂用量1g/L以上时,Fe3+去除效果基本不变,最低浓度为0.027mg/L。在实际生产中,螯合剂用量控制在0.3~0.5g/L,效果最佳。
2.2.2 高电导率处理方法
由于染色中使用了大量的元明粉(Na2SO4)和纯碱(Na2CO3),导致废水中的低价钠盐量较高,二级出水电导率为2300~3200μS/cm,深度处理后的平均值仍为2000μS/cm。曾有研究发现,电导率较低的回用水可用于棉织物的活性染料染色[7]。通过染色小试对比可以发现,在使用深度处理水进行浅色纯棉织物染色时,其织物鲜艳度明显比低电导率回用水差,而在染深色纯棉织物时,鲜艳度差别较小。
而反渗透(RO)膜处理技术在除盐方面有明显的优势。试验进行了一级RO膜处理技术除盐的中试,即在RO前设过滤,进水为经软化后深度处理水,中试规模为3m3/h,产水回收率为75%。经RO处理后,电导率保持在40μS/cm以下。直接采用RO处理出水进行染色,虽产品质量很好,但成本较高。在试验中,将RO处理前后的水以1∶3混合后进行染色,其产品质量与直接采用RO处理水差异很小,可满足纯棉产品的染色要求。
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