專利名稱：紡織染整廢水深度處理回用工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種紡織染整廢水深度處理回用工藝，具體地說是一種對紡織印染作 業中所產生的廢水進行深度處理后再利用的工藝。
背景技術：
現在對紡織染整廢水的處理方法有物理法、化學法和生物法，印染廢水中含有大 量的染料、漿料、表面活性劑等多種有機成分，具有色度大、堿性強、有機物濃度高等特點， 廢水排放具有間隙性，可生化性差，采用物理法處理難以有效處理染料廢水，且材料消耗 大，耗能高，運行成本也較高；采用化學法處理染料廢水，運行成本更高，不適應大流量廢水 的處理；采用生物法的單一處理方法也不能有效處理染料廢水，工藝復雜。
發明內容
本發明的目的旨在提供一種紡織染整廢水深度處理回用工藝，克服現有技術的不 足，有效處理染料廢水并回收利用，降低運行成本。為實現上述目的，本發明的紡織染整廢水深度處理回用工藝包括以下步驟1、過濾，使高濃度、高溫印染廢水及生產中的軟化溫度廢水進入格柵網過濾，除去 紡織纖維；2、降溫，用加壓泵將高溫廢水泵入熱交換器與自來水逆流交換，使自來水吸收高 溫廢水中的熱量流入軟化池，使降溫后的廢水流入調節池，在調節池內利用攪拌器均勻水 質水量；3、中和，將調節池的廢水用泵提升至水解酸化池，使難降解的有機物及其發色基 團解體、被取代或降解(裂解)，從而降低廢水的色度，改善廢水的可生化處理性；4、生化處理，使水解酸化池的廢水自流至生物接觸氧化池，在池內設置組合填料， 池底曝氣對污水進行充氧，使池體內污水處于流動狀態，以保證污水同浸沒在污水中的填 料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷；池底曝氣是用羅茨 鼓風機向生物接觸氧化池內輸送空氣，使水中含氧量達到DO ^ 2-3，使附著于生物膜的好 氧生物正常生長，生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的生物膜由于缺氧而進行厭氧代謝， 產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，形成生 物膜的新陳代謝，脫落的生物膜將隨出水流出池外；5、沉淀，經生化處理后的水自流至豎流沉淀池，使沉淀下來的污泥進入污泥處理 系統，而上清液進入絮凝池；6、化學處理，在絮凝池中加入藥劑PFS (聚合硫酸鐵)、PAM(聚丙烯酰胺)均有絮 凝沉降的作用，用以去除水中的SS、C0Dcr、B0D及色度；7、沉淀，經化學處理后的廢水進入另一豎流沉淀池，使游離懸浮物沉淀并進一步 脫色；8、分離處理，經沉淀池處理后的總量60-70%的上清液流入清廢水調節池，將剩余的已達到排放標準的總量30-40 %的上清液直接排放，使沉淀池內的沉渣流入污泥處理系 統，去除降解回用水的氯離子；9、生化處理，將清廢水調節池內的上清液泵入高效生物濾池，池中由羅茨風機輸 送空氣進行曝氣，降低廢水中的ss、CODcr和BOD濃度；10、臭氧氧化處理，高效生物濾池的出水進入臭氧接觸池，用臭氧發生器產生的臭 氧通入臭氧接觸池，使污染廢水的色度及難降解的有機物通過臭氧分解達到脫色和降解有 機物，臭氧能分解能含活性染料、陽離子染料、酸性染料和直接染料等水溶性染料并起到脫 色作用；11、化學處理，臭氧氧化處理后的廢水進入混凝氣浮池，并在混凝氣浮池前設置加 藥系統加入藥劑PFS、PAM ；使廢水和藥劑充分混合進入混凝氣浮池，去除非溶性的染料物 質、懸浮物，降低COD、色度。混凝氣浮池的出水流入中間水池進行中轉貯存；12、過濾，將中間水池的水通過提升泵利用水泵的揚程壓力進入機械過濾器，通過 機械過濾器后加入臭氧，再進入活性炭過濾器，形成臭氧/活性炭系統，在此系統中通過活 性炭羥基自由基OH與廢水中的有機反應，使殘留的染料發生基團中的不飽和鍵斷裂，生成 分子量小且無色的有機酸、醛，達到脫色和降解有機物的目的；經活性炭過濾后的出水進入 回用水池；13、另一股車間堿量廢水PH值高達11-13左右，由于鍋爐采用煤作燃料，而煤燃燒 產生的煙氣中含有煙塵和SO2,這部分水通過水膜除塵器使PH值降到7. 5以下，CODcr和色 度也得到一定的去除，而后流入沉灰池，在流入沉灰池前加藥劑PFS、PAM，沉灰池中的上清 液返回流入調節池，灰渣外運處理。本發明的紡織染整廢水深度處理回用工藝與現有技術相比具有如下優異效果1、現代染色設備一般都是高溫高壓，排放的廢水具有相當高的熱能，導致污廢水 排放水溫高達75°C -10(TC，并且污廢水排放水的PH值在11左右，不能滿足生化所需條件， 因此污廢水進入生化處理前需要降溫和中和處理，采用熱交換器進行熱回收，一方面大大 減少了生產中加熱軟化水的蒸汽耗量，節約了能源，另一方面降低了污廢水的溫度，滿足了 生化處理所需溫度條件；采用水解酸化池，通過時間控制將厭氧消化過程控制在水解、發酵 階段以及產酸階段，使復雜的大分子、不溶性有機物及難降解有機物先在細胞外酶(如纖 維素酶、淀粉酶、蛋白質酶等)的作用下水解為小分子、溶解性有機物和可生物降解的有機 物質，形成有機酸、醇類、醛類等，從而提高廢水的可生化性，使廢水酸度增加，PH值下降，廢 水的PH值可調節至生化處理的要求范圍。2、生物接觸氧化池內填料比表面積大，充氧條件良好，單位容積的生物固體量較 高，故生物接觸氧化池具有較高的容積負荷；生物接觸氧化池內生物固體量多，水流完全混 合，故對水質水量的驟變有較強的適應能力；池內剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運 行管理簡便。3、向生物接觸氧化池后的廢水中投加混凝劑和助凝劑，通過絮凝沉淀去除污水中 的SS、色度、有機物；經上述處理后，沉淀池內出水SS可達到60mg/L以下，色度為40倍以 下、CODcr小于100mg/L，廢水可達標排放。4、高效生物濾池是一種以生物膜為主、兼帶過濾功能的廢水凈化工藝，其凈化機 理和生物膜基本相似，即利用固定化在填料上的生物膜吸附與氧化廢水中的有機物，但又有其獨特之處，具有池容和占地面積少，BOD5容積負荷是常規活性污泥法或生物接觸氧化 法的6-12倍，池容和占地面積僅為常規活性污泥法和生物接觸氧化法的1/10左右，可大大 節省占地面積與土建費用；處理流程簡單，由于濾料的截留作用，不需設置二沉池；可以間 斷運行，由于濾料的多孔構造，微生物不易流失，間斷運行也能保持優勢菌種，且停用后設 施啟動周期短，運行成本低；由于采用氣水平上向流，氣、水均分性好，防止了氣泡在濾層中 凝結，氧利用率高，能耗低；與下向流過濾相反，上向流過濾持續在整個濾池高度上提供正 壓條件，可以避免溝流或短流；上向流形成了對工業有利的半柱推條件，在高濾速和負荷條 件下還能保證工藝的穩定性和有效性；采用氣水平上向流，空氣能將固體物質帶入濾床深 處，在濾池中能得到高負荷、均勻的固體物質，延長反洗周期，減少清洗的用水、用氣量；采 用球形輕質多孔生物陶瓷濾料，濾料強度、空隙率和比表面積大，穩定性好，截污能力強，掛 膜性能良好，而且濾料規則，粒徑和密度在生產中可以調節，可以克服不規則濾料水流阻力 大、反洗強度大、易破碎等缺點；該工藝具有節省占地面積和基建投資、出水水質好、抗沖擊 負荷能力強、耐低溫、不易發生污泥膨脹、易掛膜、啟動快的特點；高效生物濾池處理工藝是 一種更先進的生物膜處理工藝，同其他生物膜處理方法相比，更具有掛模快，可利用污水中 所含微生物進行啟動，初次啟動時間大約2-3周，此工藝調試時間短、運行穩定。5、臭氧接觸池利用臭氧的強氧化性能，臭氧氧化法脫色能將含活性染料、陽離子 染料、酸性染料、直接染料等水溶性染料的廢水幾乎完全脫色，對不溶于水的分散染料也能 獲得較好的脫色效果；臭氧接觸池出水進入氣浮機，廢水中難生化降解的非溶性CODcr可 得到有效去除，氣浮出水經機械過濾器過濾后，進入活性炭過濾器，在活性炭過濾器進水管 投加臭氧，臭氧+活性炭更進一步去除水中的CODcr和色度，保證了回用水水質。6、采用高效的混凝劑、助凝劑以提高廢水中雜質的去除效果，利用生物接觸氧化 池與高效生物濾池聯合處理提高廢水的生化性能以最大限度的去除廢水中的SS、CODcr, BOD和濁度，同時還采用了臭氧/活性炭系統，使廢水能夠達到中水回用標準。7、具有材料耗量小，能耗低，循環利用水資源以及運行成本低的特點。8、鍋爐燃料為煤，燃燒產生的煙氣中含有煙塵和S02，污廢水水質pH值為11左右， 部分污廢水通過水膜除塵器對煙氣除塵脫硫，污廢水PH值可下降到7. 5以下，CODcr和色 度也得到一定的去除，脫硫除塵廢水經沉灰池沉淀后，上清液回流到污廢水調節池，煙道氣 中的S02和煙塵濃度可分別去除60%和95%以上。
圖1為本發明紡織染整廢水深度處理回用工藝的工藝流程圖。上圖所示中1、格柵，2、加壓泵，3、熱交換器，4、軟化池，5、調節池，6、攪拌器，7、 24、提升泵，8、除塵器，9、沉灰池，10、水解池，11、接觸氧化池，12、19、羅茨風機，13、15、豎流 沉淀池，14、絮凝池，16、清廢水調節池，17、潛污泵，18、高效生物濾池，20、臭氧接觸池，21、 臭氧發生器，22、混凝氣浮池，23、中間水池，25、機械過濾器，26、活性碳過濾器，27、回用水 池
具體實施方案下面結合附圖對本發明做進一步的詳細描述。
1、過濾，使高溫、高濃度印染廢水及生產中的軟化溫度廢水進入格柵網，除去紡織 纖維，其中格柵網的大小為10-20目；2、降溫，用加壓泵將高溫廢水泵入熱交換器與自來水逆流交換，使自來水吸收高 溫廢水中的熱量后流入軟化池，使高溫廢水的水溫降至15°C _35°C，并流入調節池，在調節 池內的利用攪拌器均勻水質水量；3、中和，將調節池的廢水用泵提升至水解酸化池，使難降解的有機物及其發色基 團解體、被取代或降解(裂解)，從而降低廢水的色度，改善廢水的可生化處理性；水解酸化 池中掛彈性調料，填料間隔為150-200mm，填料的長度根據池體本身的高度設計，，其運行條 件為水溫20 25°C，pH值為6左右；4、生化處理，使水解酸化池的廢水自流至生物接觸氧化池，在池內設置組合填料， 池底曝氣對污水進行充氧，使池體內污水處于流動狀態，以保證污水同浸沒在污水中的填 料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。池底曝氣是用羅茨 鼓風機向生物接觸氧化池內輸送空氣，使水中含氧量達到DO ^ 2-;3mg/L，使附著于生物膜 的好氧生物菌正常生長，生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的生物膜由于缺氧而進行厭 氧代謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長， 形成生物膜的新陳代謝，脫落的生物膜將隨出水流出池外；其中接觸氧化池內污水的溶解 氧含量一般要維持在2.5-3. 5mg/L之間，氣水比約為8-10 1，接觸氧化池內污水的停留時 間設計為2-4h，生物量是10-20g/L，容積負荷為1. 5-3. Okg BOD5/(m3 · d)；5、沉淀，經生化處理后的水自流至豎流沉淀池，使沉淀下來的污泥進入污泥處理 系統，而上清液進入絮凝池；6、化學處理，在絮凝池中加入藥劑PFS (聚合硫酸鐵)、PAM(聚丙烯酰胺)均有絮 凝沉降的作用，用以去除水中的SS、C0Dcr、B0D及色度；其中PFS按100g/m3溶于水，PH控 制在6-9 ；PAM按2g/m3溶于水，PH可控制在7-14之間；7、沉淀，經化學處理后的廢水進入另一豎流沉淀池，使游離懸浮物沉淀并進一步 脫色；8、分離處理，經沉淀池處理后，上清液(總量的百分之七十)流入清廢水調節池， 將剩余的已達到排放標準的上清液(總量的百分之三十)直接排放，使沉淀池內的沉渣流 入污泥處理系統，去除降解回用水的氯離子；9、生化處理，將清廢水調節池內的上清液泵入高效生物濾池，池中由羅茨風機輸 送空氣進行曝氣，降低廢水中的ss、CODcr和BOD濃度；高效生物濾池中添加比重小于水的 陶瓷濾料；10、臭氧氧化處理，高效生物濾池的出水進入臭氧接觸池，用臭氧發生器產生的臭 氧通入臭氧接觸池，使污染廢水的色度及難降解的有機物通過臭氧分解達到脫色和降解有 機物，臭氧能分解能含活性染料、陽離子染料、酸性染料和直接染料等水溶性染料并起到脫 色作用；11、化學處理，臭氧處理后的廢水進入混凝氣浮池，并在混凝池前設置加藥系統加 入藥劑PFS、PAM。使廢水和藥劑充分混合進入混凝氣浮池，去除非溶性的染料物質、懸浮物， 降低COD、色度。混凝氣浮池的出水流入中間水池進行中轉貯存；其中PFS按100g/m3溶于 水，PAM按2g/m3溶于水，PH控制在6_9 ；；
12、過濾，將中間水池的水通過提升泵利用水泵的揚程壓力進入機械過濾器，通過 機械過濾器后加入臭氧，再進入活性炭過濾器，形成臭氧/活性炭系統。在此系統中通過活 性炭羥基自由基OH與廢水中的有機反應，使殘留的染料發生基團中的不飽和鍵斷裂，生成 分子量小且無色的有機酸、醛，達到脫色和降解有機物的目的；經活性炭過濾后的出水進入 回用水池；13、另一股車間堿量廢水PH值高達11-13左右，由于鍋爐采用煤作燃料，而煤燃燒 產生的煙氣中含有煙塵和酸性氣體SO2,這部分水通過水膜除塵器使PH值降到7. 5以下， CODcr和色度也得到一定的去除，而后流入沉灰池，在流入沉灰池前加藥劑PFS、PAM,沉灰 池中的上清液返回流入調節池，灰渣外運處理。具體的工藝流程為高濃度高溫印染廢水及生產中的軟化高溫廢水，進入格柵網 1去除紡織纖維后再用加壓泵加壓2，廢水隨之進入熱交換器3與自來水逆流交換，交換后 的熱水流入軟化池4，將熱量回收提高水溫降低煤耗，熱交換降溫的廢水流入調節池5，通 過池內攪拌器6均勻其水質。調節池出水由泵7提升至水解酸化池10其目的是使難降解 有機物及其發色基團解體、被取代或裂解(降解)，從而降低廢水的色度，改善可生化處理 性。而另一股車間的堿減量廢水PH值高達11 13左右，由于一般車間鍋爐采用煤作燃料， 而煤燃燒產生的煙氣中含有煙塵和SO2，這部分水通過水膜除塵器8PH值可降到7. 5以下， CODcr和色度也得到一定的去除。而后流入沉灰池9，在流入沉灰池前加藥劑PFS、PAM。上 清液返回進入污水調節池5灰渣外運。水解酸化池10的廢水自流至生物接觸氧化池11該 池由羅茨鼓風機12輸送空氣使水中含氧量達到DO > 2 3mg/L使好氧生物能很好生長。 生化處理后的水自流至豎流沉淀13沉淀下來的污泥進入污泥處理系統，而上清液進入絮 凝池14，在絮凝池中加藥劑PFS、PAM進入豎流沉淀池15其目的是進一步脫色，游離懸浮物 沉淀。上清液百分之七十流入清廢水調節池16，另百分之三十已達到排放標準，排放即可， 沉渣流入污泥處理系統。其目的是降解回用水中的氯離子，滿足生產用水要求。車間另排 放污染不大的(浴流洗前后水、熱冷水洗后)廢水流入清廢水調節池16，再由潛污泵17提 升至高效生物濾池18，池中由羅茨風機19輸送空氣，高效生物濾池目的是降低SS、C0D。r和 BOD濃度。該池的出水進入臭氧接觸池20，由臭氧發生器21產生臭氧進入臭氧接觸池。其 目的是使污染廢水的色度及難降解的有機物通過臭氧分解達到脫色和降解有機物。染物臭 氧分解能將含活性染料、陽離子染料、酸性染料和直接染料等水溶性染料染料起到脫色作 用。臭氧接觸池的出水進入混凝氣浮池22，在進入氣浮池前加藥劑PFS、PAM。其目的去除 非溶解性的染料物質、懸浮物，降低COD、色度。氣浮后的出水流入中間水池23，起中轉貯存 作用。中間水池的水通過提升泵M利用水泵的揚程壓力進入機械過濾器25，及活性碳過濾 器沈。在進入活性碳過濾前加入臭氧，形成臭氧/活性炭系統。此系統主要是通過活性炭 羥基自由基(-0H)與有機反應使殘留的染料發色基因中的不飽和鍵斷裂，生成分子量小且 無色的有機酸、醛，達到脫色和降解有機物的目的。活性碳過濾后的出水進入回用水池27。 由于前面論述過達標外排百分之三十的廢水，那么為滿足車間不斷循環使用水量和水質要 求。需在回用水池中補充百分之三十新鮮的自來水，混合使用。該紡織染整廢水處理回用工藝能夠使紡織染整廢水處理后達到中水回用標準。其 作用是當PH為5. 5-6. 5、水溫為15-35°C，D0<0. 2-0. 3mg/L時，該工藝能將廢水中的非溶 解態有機物截留并逐步轉變為溶解態有機物，有效的降解廢水中的難降解物質及有機物，提高廢水的生化性能，便于廢水的后續處理。本工藝采用了一種新型的生物膜，能夠降低廢 水中的SS、C0Dcr、B0D以及濁度。同時本工藝還采用了臭氧/活性炭系統，利用臭氧的強氧 化性，去除廢水中的色度以及難降解的有機物；通過活性炭羥基自由基(-0H)與有機物反 應，使染料發色基因中的不飽和鍵斷裂，生產分子量小且無色的有機酸、醛等，從而達到脫 色和降解有機物的目的；同時能打破水體中可能存在的有機金屬螯合物，使游離金屬離子 被氧化，生成懸浮物，然后經過過濾去除；活性炭能吸附廢水中分子量在1500以下的環狀 化合物和不飽和化合物以及分子量在數千以下的直鏈化合物(糖類)。本工藝采用的混凝 氣浮能有效的去除廢水中的膠體。
權利要求
1. 一種紡織染整廢水深度處理回用工藝，其特征在于，包括以下步驟1)、過濾，使高濃度、高溫印染廢水及生產中的軟化溫度廢水進入格柵網過濾，除去紡 織纖維；2)、降溫，用加壓泵將高溫廢水泵入熱交換器與自來水逆流交換，使自來水吸收高溫廢 水中的熱量流入軟化池，使降溫后的廢水流入調節池，在調節池內利用攪拌器均勻水質水 量；3)、中和，將調節池的廢水用泵提升至水解酸化池，使難降解的有機物及其發色基團解 體、被取代或降解(裂解)，從而降低廢水的色度，改善廢水的可生化處理性；4)、生化處理，使水解酸化池的廢水自流至生物接觸氧化池，在池內設置組合填料，池 底曝氣對污水進行充氧，使池體內污水處于流動狀態，以保證污水同浸沒在污水中的填料 充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷；池底曝氣是用羅茨鼓 風機向生物接觸氧化池內輸送空氣，使水中含氧量達到DO ^ 2-;3mg/L，使附著于生物膜的 好氧生物正常生長，生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的生物膜由于缺氧而進行厭氧代 謝，產生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長，形成 生物膜的新陳代謝，脫落的生物膜將隨出水流出池外；5)、沉淀，經生化處理后的水自流至豎流沉淀池，使沉淀下來的污泥進入污泥處理系 統，而上清液進入絮凝池；6)、化學處理，在絮凝池中加入藥劑PFS(聚合硫酸鐵)、PAM(聚丙烯酰胺)均有絮凝沉 降的作用，用以去除水中的SS、CODcr、BOD及色度；7)、第二次沉淀，經化學處理后的廢水進入另一豎流沉淀池，使游離懸浮物沉淀并進一 步脫色；8)、分離處理，經沉淀池處理后的總量60-70%的上清液流入清廢水調節池，將剩余的 已達到排放標準的總量30-40%的上清液直接排放，使沉淀池內的沉渣流入污泥處理系統， 去除降解回用水的氯離子；9)、第二次生化處理，將清廢水調節池內的上清液泵入高效生物濾池，池中由羅茨風機 輸送空氣進行曝氣，降低廢水中的SS、CODcr和BOD濃度；10)、臭氧氧化處理，高效生物濾池的出水進入臭氧接觸池，用臭氧發生器產生的臭氧 通入臭氧接觸池，使污染廢水的色度及難降解的有機物通過臭氧分解達到脫色和降解有機 物，臭氧能分解能含活性染料、陽離子染料、酸性染料和直接染料等水溶性染料并起到脫色 作用；11)、化學處理，臭氧氧化處理后的廢水進入混凝氣浮池，并在混凝氣浮池前設置加藥 系統加入藥劑PFS、PAM ；使廢水和藥劑充分混合進入混凝氣浮池，去除非溶性的染料物質、 懸浮物，降低COD、色度。混凝氣浮池的出水流入中間水池進行中轉貯存；12)、第二次過濾，將中間水池的水通過提升泵利用水泵的揚程壓力進入機械過濾器， 通過機械過濾器后加入臭氧，再進入活性炭過濾器，形成臭氧/活性炭系統，在此系統中通 過活性炭羥基自由基(-0H)與廢水中的有機反應，使殘留的染料發生基團中的不飽和鍵斷 裂，生成分子量小且無色的有機酸、醛，達到脫色和降解有機物的目的；經活性炭過濾后的 出水進入回用水池；13)、另一股車間堿量廢水PH值高達11-13左右，由于鍋爐采用煤作燃料，而煤燃燒產生的煙氣中含有煙塵和酸性氣體SO2,這部分水通過水膜除塵器使PH值降到7. 5以下， CODcr和色度也得到一定的去除，而后流入沉灰池，在流入沉灰池前加藥劑PFS、PAM,沉灰 池中的上清液返回流入調節池，灰渣外運處理。
全文摘要
本發明公開了一種紡織染整廢水深度處理回用工藝，包括過濾，除去紡織纖維；降溫；中和，降解的有機物及其發色基團解體、被取代或降解(裂解)，降低廢水的色度；利用生物膜的生化處理；沉淀，使沉淀下來的污泥進入污泥處理系統，而上清液進入絮凝池；化學處理，在絮凝池中加入藥劑去除水中的SS、CODcr、BOD及色度；第二次沉淀，使游離懸浮物沉淀并進一步脫色；分離處理，去除降解回用水的氯離子；第二次生化進一步降低廢水中的SS、CODcr和BOD濃度；臭氧氧化處理，脫色和降解有機物；化學處理，去除非溶性的染料物質、懸浮物，降低COD、色度；第二次過濾，形成臭氧/活性炭系統，通過活性炭羥基自由基OH與廢水中的有機反應脫色和降解有機物。本發明克服現有物理法、化學法和生物法處理工藝的不足，該工藝已經在多家企業單位中應用，同時取得了很好的處理效果。
文檔編號C02F1/66GK102145965SQ20111009685
公開日2011年8月10日 申請日期2011年4月18日 優先權日2011年4月18日
發明者曾郴林, 李斌, 黃福良 申請人:曾郴林, 李斌, 黃福良