摘 要:提出了一种新型热电-印染联合循环系统,该系统将热电厂的烟气与印染厂的印染污水有机整合,用煤燃烧的酸性烟气作为印染污水治理的中和原料,实现电厂与印染厂的综合互补利用,使热能得到合利利用,治污成本降低,经济性提高,为电厂和印染厂循环经济提供了新方法.
0 前言
热电厂以煤为燃料产生热能和电能,同时会产生大量SO2、NOx、CO2等酸性排放,采用脱硫装置,不仅成本高,而且只能脱去SO2,不能脱去其它酸性气体.印染厂不仅要大量热能用来加热工艺用水,还将产生大量高PH值的污水,而治污成本高,使不少企业为了经济效益而偷排.长期以来,双方相互独立运行、发展,相互治污不仅成本高,且资源得不到相互利用.新型热电-印染联合循环系统将热电系统和印染系统整合在一起,通过两个系统的互补,使热能得到合理利用,同时通过合理的工艺,使相互的排放得到中和,从而使系统的热效率提高,污染减少,治污成本降低,经济性提高.本文在探索将热电厂和印染厂的有机整合,提出了新型热电-印染联合循环系统,并对系统集成进行机理研究,为新型热电-印染联合循环系统综合高效利用提供新方法和理论基础.
1 印染工艺及其废水特性
棉纺织印染产品的产量约占天然纤维织物总量的85%,按其织造方法不同可分为机织和针织,而其中机织品占大多数,本文以棉纺织印染为例进行分析.
1 . 1 机织布印染(联合机、卷染)工艺及其废水特性
机织布印染工艺一般为:坯布、烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花、整理、成品,机织布印染加工的多个工序如图1、图2所示,每项工序都要排出废水,包括退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水和其它废水.机织布的印染废水特点为: pH值高(13~14)、水温高(40~55℃)、色度高(800~1500倍).其中退浆主要是为了去除织物上的浆料,使纤维与染料有较好的亲和力,同时也去除纤维上的杂质,可分为碱法退浆和酶法退浆.退浆废水污染物浓度高,其中含有各种浆料及其分解物、织物上的杂物、碱和各种助剂等;废水呈碱性, pH值为10~14;上浆以淀粉为主的退浆废水,其COD、BOD值都很高,可生化性较好;上浆以聚乙烯醇(PVA)为主的退浆废水,COD高而BOD低,废水可生化性较差.煮炼是在高温碱液中蒸煮织物,以去除残留在织物上的杂质,并使织物有较好的吸水性,便于印染过程中染料的吸附和扩散.煮炼废水水量大,污染物浓度高,其中含有烧碱、表面活性剂、纤维素、果酸、蜡质和油脂等,废水呈强碱性、水温高,呈黑褐色.漂白的目的是去除织物上色素,增加织物的白度,一般采用次氯酸钠或双氧水作为漂白剂.漂白废水水量大,但污染物和色度较低.丝光是在一定的张力作用下用浓碱处理,使织物具有光泽.丝光废水含碱量高,NaOH含量在3% ~5%,多数印染厂通过蒸发、浓缩、回收NaOH,所以丝光废水一般很少排出,经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性,BOD、COD、SS均较高.染色的过程不尽相同,染色废水一般色度很高,含有染料、助剂、表面活性剂等,一般呈强碱性,COD/BOD比较高,可生化性较差.
1. 2 印染厂污水处理工艺
污水处理工艺流程见图3,生产污水经格栅隔除较大杂物后,自流至中和调节池,在此加硫酸中和并调节水质、水量.调节池出水用提升泵提升,从底部进入水解酸化池.在水解酸化池中水解酸化难降解大分子染料和PVA等物质,提高废水的可生化性.而后废水进入生物接触氧化池,进一步生化处理,生物接触氧化池中采用鼓风机可变微孔曝气器曝气.H/O池去除大部分COD和BOD使污水基本达到排放要求.污水最后进入沉淀池,经加药物化理后,达到排放标准,排入附近河道.沉淀池污泥入污泥浓缩池,经初步浓缩后,通过污泥泵抽至板框压滤机压滤.干泥焚烧或填埋,压滤水回调节池.
2 新型热电-印染联合循环系统
图4为新型热电-印染联合循环系统流程图,煤在锅炉内燃烧,产生的含有SO2、NOX的烟气通过b1换热器进入中和调节池,直接和印染工艺后的车间污水进行中和反应,同时烟气中的固体被水吸附,起到除尘作用. b1换热器加热印染用水后进入印染车间,通过冷凝器加热的工厂给水部分进入印染车间,部分供其它热用户.从印染车间出来的工业污水,通过换热器b2后进入中和调节池,酸碱中和,通过水解酸化池后产生的污泥与煤灰混合,作为制砖材料.
3 烟气吸收中和系统
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