3陶瓷膜废水处理及回用工程案例
新疆芳婷针纺织有限责任公司是一家从事生产高质量纯绵内衣为主的公司。原有一套废水处理设备的处理量为600m/d,因年久效率下降不能达到排放标准。该企业所在地区水资源紧缺,要求废水处理达标后能回用,所以对废水处理站进行改造,目标是废水处理量1000m/d,回用率大于30%。考虑到纯棉针织物采用活性染料染色,染浴中盐含量较高,因此与东华大学合作采用陶瓷膜处理方案。
3.1陶瓷膜预处理
一般商品陶瓷膜管壁厚度1mm左右,且呈弯曲不规则状态,大多数表面孔径分布在5~350mm,有效孔径在l0~100nm。
本项目假定其有效孔径为:以不同粒径标准氧化硅纳米粉末,浓度1g/L,在0.O1MPa下,以0.02m/s流速处理20rin,用质量法测定其通过的质量。以纳米粒子透过率60%为限,作为公称孔径。
购买的基质陶瓷膜表面孔径分布在5~350Ixm,有效孔径100txm,见图1。
3.2废水处理工艺选择
由于活性染色中采用大量盐类电解质作促染剂和固色剂,若回用该经处理的混合废水,盐类的累积会产生色差,影响产品质量。因而,脱色最好的办法是水解酸化,其关键是掌握水解酸化条件(时间、菌种培养、泥、水和气的均匀)。本项目采用水解酸化时间为48h,既能达到脱色目的,又能使部分难降解有机物分解为较小分子,有利于提高污染物去除效率,有效防止盐的累积。需要强调的是,为防止盐类累积,清浊分流是必要的。
印染废水处理后回用水水质标准,国家有关部门已公布征求意见稿,见表1。
处理方案如下:
轻污染水(约占75%)一水解氧化一好氧一复合反应器一陶瓷膜一回用浓污染水(约占25%)一水解调节池一混凝池一酸化水解池一接触氧化池一生物滤池一脱色池一排放工艺流程如图3所示。
3.3处理效果
2010年9月改造工程全部完成,由于与原废水处理改造交叉进行,并使用酶促进剂辅助培菌,所以11月初已经正常运行。截至2011年1月,各阶段的平均去除效果分别见表2和表3。
轻污染水经陶瓷膜处理后,约有300m/d浓水回到浓污水部分处理,实际达标排放550m。/d,回用水450m/d,回用率45%,超过设计的回用要求37.5%。综合能耗0.8kWh/t,药剂费平均0.4t。回用水达到回用水质要求,其电导率一般在400—600laS/cm,主要用于第二、第三道漂洗和车间其它一般用水,产品色牢度达到3~4级,符合产品质量要求。
4结论
纯绵针织印染废水,由于含盐量高,为避免回用过程中盐的累积,必须采用清浊分流。活性染料较难脱色,增加水解酸化时间,既能脱色,又可分解难降解有机物,但需掌握参数的选择。常规生化处理技术和陶瓷膜分离技术相结合,可以在达到排放标准的同时,回用率达40%左右,产品质量符合要求,其色牢度为3~4级。整体废水处理系统管理简单,运行成本低,具有广阔的应用前景。
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