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纺织印染废水处理提标改造工艺中试研究 冶金工业焦化废水处理工艺研究

所属分类: 新闻中心 发布时间:2019-10-23

纺织印染废水处理提标改造工艺中试研究

  我国是纺织品生产和出口的大国,纺织印染也是发展最早且具有国际竞争力的传统优势产业之一,经过多年的发展,竞争优势十分明显,具备世界上最完整的产业链。纺织行业在获得较大发展的同时,清洁生产的实施和节能减排工作也取得一定成效,通过采用先进工艺和设备,推广应用纺织印染废水治理技术等手段,废水治理率和达标率得到大幅提高。然而,在水资源日益短缺、环境污染不断恶化的情况下,印染行业也进入了转型升级的关键时期,尤其是印染废水处理方面,环保升级已经刻不容缓。

  一、纺织印染废水提标改造的背景

  (一)环保要求逐步提高

  近几年来,为进行生态文明体制改革,我国环保相关政策要求不断提高,纺织印染废水的处理管理方面,也针对性出台了多项改进措施,包括:

  1、提升纺织印染废水排放标准:国家强制性标准《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287―2012)出台,多地亦发布印染废水地方排放标准,污染物排放限值要求大幅提升;

  2、多项环保管理制度实施并稳步推进:如排污许可证制度,排污申报制度,污染物排放总量控制制度,印染企业准入,企业清洁生产审核,废水排放口在线监控等,对纺织印染废水处理的技术手段要求不断提高;

  3、政府环保监管的高压态势常态化:环保执法力度加大,环保执法形势日趋严格,进而要求印染废水处理必须连续稳定,同时规范化管理;

  (二)印染废水污染的公众关注度提升

  1、环保公益组织“绿色和平组织”发布《时尚之毒》等一系列调查报告,披露众多全球知名服装品牌的代工纺织印染供应商排放废水污染环境,造成极大的社会影响,公众要求纺织印染企业废水排放“去毒”的呼声强烈;

  2、众多知名服装品牌开展建设绿色供应链,要求供应商开展环保升级,其中印染废水处理是绿色供应链优化的重要环节。在品牌客户的要求下,很多纺织印染企业开始实施各项改善计划,如由23个签约品牌, 27个价值链关联,和13个协会组成的团体联合发起实施ZDHC计划(有害化学物质零排放计划),发布了ZDHC《废水指南》,要求印染企业对废水进行处理,去除有害化学物质;服装品牌客户要求供应商使用SAC(永续成衣联盟)发布的Higg Index自我评估的工具进行环境绩效评价并持续改善等。

  在上述社会环境的影响下,为满足各方的要求,纺织印染企业对原有废水处理系统进行提标改造,是十分迫切及必要的。

  二、废水来源及处理工艺

  (一)废水来源

  某针织布生产及营销商,集针织、染色、印花及整理一体,并同时配套自备热电联产发电厂,其排放的废水成分复杂,其中包括丝光废水、煮漂废水、染色废水、印花废水、整理废水、电厂环保设施废水及厂区生活废水等。其中染色废水占比约60%-80%。具有污染物浓度高、色度高、难于处理等特点。

  (二)处理工艺

  工厂废水经综合收集混合调节后,进入自备污水处理系统处理。采用传统的“物化-水解酸化-生物接触氧化”为主的物化和生化处理相结合的处理工艺。由于污水处理设施建设年限较早,工艺相对落后,设备运行老化,管理运行中存在诸多问题。

  1、基本可以满足达到国家和地方环保排放标准要求,但在现有系统上进一步提升处理水质,降低排水CODcr及色度,可改善空间不大;

  2、要保证达到排放标准要求,前段物化混凝加药需投加大量的化学药剂,同时生物处理后端仍需投加化学药剂,药剂投加成本高;由于化学药剂的大量投加,产生大量的物化污泥,污泥处理难度大,且处理成本高;

  3、物化混凝段在生化段之前,投加大量化学药剂,去除部分污染物后,对后续水解酸化等生物处理阶段的微生物存在一定影响,造成生物处理段处理效率不高;

  三、印染废水处理提标改造工艺的中试研究简述

  针对现有处理工艺中存在的问题,通过引进开展几种新型印染废水处理新技术开展中试研究,通过中试,收集分析相关技术数据,为印染企业后续废水处理提标改造或者新建废水处理设施提供参考依据。

  (一)水解酸化-生物接触氧化-物化-臭氧BAF深度处理工艺中试

  该中试以厂区调节池原水为进水,采取水解酸化-生物接触氧化-物化-臭氧BAF深度处理工艺,设计处理水量1t/h,调试及连续稳定运行时间为约4个月。废水原水CODcr浓度为500-800mg/L,经过前段常规生化及物化工艺处理后,CODcr可达到150-180mg/L,其后经过深度处理段工艺两级臭氧-曝气生物滤池系统,最终出水CODcr浓度约18-30mg/L,色度20-30倍,达到提升出水水质指标的目的。系统整体药剂投加成本约0.5元/吨,臭氧投加成本约1.4元/吨。

  采用臭氧氧化作为后端处理,可将低浓度废水中的难降解有机物转化为可生化有机物,同时对色度具有高效的去除作用,臭氧是比较优良的氧化剂,处理效果好,反应产物无毒无害,不需进行二次处理;臭氧在水中的分解速度很快,不但不会给后续的进一步生化处理带来影响,同时可以给生物滤池提供氧源,具有协同作用。中试的结论表明采用该工艺改善废水处理水质可行。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。

  (二)水解酸化-生物接触氧化(投加特种菌)-物化处理工艺中试

  该中试以厂区调节池原水为进水,采取水解酸化-生物接触氧化(投加特种菌)-物化处理工艺,设计处理水量0.5t/h,调试及连续稳定运行时间为约2个月。废水原水CODcr浓度为500-800mg/L,通过水解酸化后,在生物接触氧化阶段投加并培养驯化生物增效菌种(包括高效脱色菌剂、高效脱氮菌剂),接种活性污泥并培养5-10天,系统稳定运行后,最终出水指标CODcr可达60mg/L,色度<20倍。系统药剂投加成本约0.89元/吨。

  该工艺的核心是生物增效技术,即在不改变原有生化系统设施、运行条件的基础上,通过向现有的生化处理系统中直接投加从自然界中筛选的优势菌种,以改善原处理系统的能力,达到对某一种或某一类有害物质的去除或某方面性能的优化目的。通过中试验证采用投加特种菌的工艺优化处理印染废水是可行的。

  (三)一种磁性离子交换树脂处理工艺中试

  该中试以厂区现有水处理系统生物曝气池出水为原水,进入以磁性离子交换树脂为填料的一体化处理设备,系统设计水量2t/h,调试及运行时间约1个月。原水CODcr浓度约110mg/L,色度120倍,最终出水CODcr约53mg/L,色度约65倍。系统药剂投加成本约1.92元/吨,其中用于再生的工业盐消耗成本约1.59元/吨。

  采用磁性离子交换树脂一体化设备占地面积小,自控程度高,但中试的结果表明,此工艺处理后不能达到CODcr浓度低于40mg/L,色度约20倍的目标,且运行成本较高,不适用于印染废水提标改造。

  (四)一种新型特种树脂处理中试

  中试系统以厂区现有水处理系统生物曝气池出水为原水,进入新型特种树脂装置处理,系统设计水量0.5t/h,调试及运行时间约2个月。其中,系统进水CODcr约202mg/L,色度约118倍,经处理后,最终出水可实现CODcr可稳定于31mg/L左右,色度约10-30倍,出水水质污染物指标明显降低。系统整体药剂消耗成本约0.79元/吨,药剂主要用于新型树脂的再生。

  此工艺技术采用的新型特种树脂是由经过改性合成的有机聚合体。在该树脂聚合分子中的离子基团可与水体中的离子进行对应的离子交换,通过一系列离子交换和吸附的混合机理,达到对印染废水中污染物的去除。中试结果显示,该特种树脂处理现有系统生物段出水,可有效对废水中残留染料色度进行脱除,对低浓度CODcr去除效率显著,实现对现有系统深度处理提标是可行的。

  总结:

  当下纺织印染废水处理优化升级改造势在必行,通过多项中试实践的验证,无论是采用全流程工艺技术升级的方式或是在原有废水处理系统基础上增加或改进处理设施的方式,均有多种处理工艺可以实现,比如臭氧BAF、优势特种菌、污水处理用新型树脂等都是可行的。在进行提标改造工程建设时,则需详细综合考量原水水质情况、可实现的排放指标、运行管理方式、一次性投资、日常运行成本等各个方面,择优选择提标改造工艺。(来源:北极星水处理网)

冶金工业焦化废水处理工艺研究

  如何对冶金工业产生的焦化废水进行合理的处理,一直是困扰冶金工业发展的一个技术难题,国内外都对这项技术难题进行了深入的研究,并对现有的工艺和净化技术进行了改进。因此,本文将结合目前处理工艺的研究进展,分析几种常见的焦化废水处理工艺。

  不同的工业产生的焦化废水有其各自的特点,在对其进行处理的时候,必须结合焦化废水的特点,选择适合的处理工艺,才能达到最佳的处理效果。因此,我们首先需要对冶金工业产生的焦化废水的特点进行一个简单的分析,冶金工业产生的废水有两个主要的特点,一个是其污染程度高;另一个是其非常难降解,所以我们在对冶金工业产生的焦化废水进行处理的时候,主要攻克这两个难关。

  1焦化废水以及危害

  1.1含义及来源

  要对焦化废水的处理工艺进行研究,我们首先需要了解什么是焦化废水,它是一种在焦炉煤气初冷以及焦化生产过程中使用的水或者是由蒸汽冷凝而成的废水,是一种具有毒性并且难降解的有机废水。这种废水主要有两个来源,一方面它来自于剩余的氨水废液,这是在煤高温裂解的过程中产生的,剩余氨水其成分复杂多样,并且所含有的污染物浓度较高,是焦化废水的主要来源。另一方面,它来自于酚水,主要是在煤气的净化过程中产生,酚水的污染性相对较低。

  1.2组成及危害

  通过对焦化废水的来源进行分析,我们知道焦化废水的两个重要组成成分是酚类,以及含氮的化合物,当然还包括一些含氧以及硫的化合物。在焦化废水中,含有大量的氨以及氮元素,这些物质及其不稳定,容易与空气中的微生物发生硝化反应,产生大量的三氧化氮以及二氧化氮等物质,这些物质对人体的危害极大,会致癌,引起胎儿畸形。

  2处理工艺研究进展

  目前,在冶金工业方面,我国主要采用生化法对其产生的焦化废水进行处理,这种方法能够有效去除酚以及氰等物质,但是对含氨以及氮的物质处理效果不佳,排放时很难达到国家统一规定的标准,因此,仍需加大焦化废水处理工艺的研究,降低处理成本,提高处理效果,才能促进冶金工业的进一步发展。

  2.1活性污泥法

  这种方法以活性污泥为主体,对经过除油、调均等预处理的废水进行曝气处理,然后再进行固液分离,通过这种方法处理的焦化废水,其中酚的含量能够得到有效降低,每升废水仅含有0.5毫克左右的酚。

  利用这种方法对焦化废水进行处理,一方面其处理的效果较好,并且能够灵活调整处理的程度,另一方面,在处理的过程中还能够通过提高回流比来解决负荷升高的问题。但是这种处理工艺仍然存在很多不足,比如:它对基本上没有任何的去除效果,并且这种方法在进行曝气处理的时候,曝气池容积大,需要的投资也大,除此之外,其进水的负荷不能够过高,对冲击负荷的适应能力也比较差。

  2.2粉煤灰处理法

  这种处理焦化废水的工艺将粉煤灰作为吸附剂,它是一种可再资源化的物质,由多种粒子构成,这些粒子有些表面呈多孔状,表面积较大,能够吸附多种碎屑,因此用它来对废水进行深度的处理,它对酚类物质的去除率高,合适的浓度条件下能够保证处理后的焦化废水中,只有氨和氮不达标。

  这种处理焦化废水的工艺,其原料的来源十分广,因此成本较低,且操作简单,同时实现了利用废料治理废料的目的,是未来在处理焦化废水方面值得开发的重要工艺。具体联系污水宝或参见更多相关技术文档。

  2.3烟道气处理工艺

  国内在处理焦化废水方面进行了大量的研究和实践,有些冶金厂就利用烟道气来对剩余的氨水进行处理,排入大气中含氨、酚类等的物质含量极少。这种方法与粉煤灰法有异曲同工之处,都实现了以废止废的目的,并且成本低,处理效果好;但是这种方法仍然存在一定的局限影响其大规模的使用,一方面这种方法要求废水以及烟道气中含有的氨的量要能保持一致,这就限制了其使用范围,另一方面,废水中还含有一些难以处理的微生物,它们排入大气可能会造成新的污染。

  2.4缺氧―好氧(AO)工艺

  这种工艺又叫循环生物脱氧工艺,先在缺氧池中发生反硝化反应,然后泥水单独回流,在好氧池中发生硝化反应,在这两个化学反应中,参与的微生物以及反应条件各不相同,所转化的基质也不同。这种方法的处理效率有所提高,但是由于废水在池中停留的时间过长,造成了其中的有机物降解的效果不佳。

  在这种工艺的基础之上,很多研究者对这种方法进行了改进,比如形成了厌氧――缺氧――好氧AAO工艺,AOO工艺等,因此,这是一种现行较为有效的方法,以此为基础也衍生出了多种处理焦化废水的方法。

  2.5催化湿式氧化法

  这种方法以空气或者氧气为氧化剂,在催化剂的作用下将氨、氮以及有机污染物氧化为氮气和二氧化碳,这种方法对氨和氮的去除率能够高达90%以上,并且处理后的水质远远优于生化法的处理结果。但是这种方法使用的催化剂价格昂贵,增加了冶金厂的生产成本,不能成为冶金厂的首选方法。

  2.6超临界水氧化工艺

  这是一种处理有机废水的新兴工艺,在水的临界点以上,水的物理以及化学特性会发生改变,从而使得焦化废水中的有机物在水中的溶解度大大的增加了,同时一些小分子的气体,比如甲烷、氢气等能够在超临界水中任意的混溶,而盐类在其中的溶解度又急剧降低,使得焦化废水中的无机盐能够分离出来。

  这种技术降低了物质之间的溶解阻力,使得难以处理的废水能够得到高效的处理。这种方法原料来源广且成本低,用来反应的器材体积小,而处理量大,结构简单而操作简便,能够进行大范围的推广,并且在操作中实现了全封闭,避免二次污染的情况出现,是未来值得推广的处理焦化废水的工艺。总之,随着人们对环境的关注日益增加,提升焦化废水处理效率成为冶金工业必须解决的问题,只有解决了技术问题,才能确保冶金工业的可持续发展。(来源:基层建设 董洪文)

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