申请日2009.10.16
公开(公告)日2010.07.14
IPC分类号C02F9/14; C02F103/30; C02F1/44
摘要
本实用新型公开一种印染工业废水深度处理工艺的设备，包括超滤系统、生化系统、保安过滤器、反渗透系统，超滤系统设有出水管，其出水管口连接生化系统，生化系统的出品与保安过滤器连接，保安过滤器的出口与反渗透系统的入口连接，反渗透系统的浓水出口连接到浓水再处理装置，反渗透系统的产水出口连接到回用水池。本实用新型是在传统印染废水生化处理工艺之前，加入了一套超滤系统，在废水经生化处理后，加入了反渗透系统，减掉了一般处理方法中采用的絮凝沉降工艺设备，具有污染物去除效率高、结构合理、流程短、节能降耗等优点。
权利要求书
1.一种印染工业废水深度处理工艺的设备，包括生化系统、超滤系统、反渗透系统和与其连接的保安过滤器，其特征在于：超滤系统设置于废水生化处理系统之前，在废水经生化处理后连接一反渗透系统。
2.根据权利要求1所述的一种印染工业废水深度处理的设备，其特征在于：所述的超滤系统设有出水管，其出水管口连接生化反应系统，生化反应系统的出口与保安过滤器连接，保安过滤器的出口与反渗透系统的入口连接，反渗透系统的浓水出口连接到浓水再处理装置，反渗透系统的产水出口连接到回用水池。
3.根据权利要求1或2所述的一种印染工业废水深度处理的设备，其特征在于：所述的超滤系统包括出水管、曝气管、膜元件，出水管连接有吸水泵，出水管与曝气管平行设置其之间设有若干膜束，各膜束是由中空纤维膜束、膜束杯及出水软管组成，中空纤维膜束浸没于待处理的污水中，成U形设置，其两端通过膜束杯及出水软管连接于出水管上，中空纤维膜束的U形弯曲处绕设于曝气管上，曝气管上的曝气孔设于与中空纤维膜膜束弯曲处相对位置。
4.根据权利要求3所述的一种印染工业废水深度处理的设备，其特征在于：所述的曝气管和出水管固定于一框架上，该框架由一底杆及两侧的固定杆组成。
5.根据权利要求1或2所述的一种印染工业废水深度处理的设备，其特征在于：所述的反渗透系统包括一膜压力容器，该膜压力容器具有一进水端和一出水端，进水端和出水端之间依次排列膜元件，各膜元件的进水口与出水口外周与膜压力容器之间均设有密封圈，且膜压力容器的进水端和出水端均设有原水/浓水进出口和产水出口，且进水端的原水/浓水进出口和出水端的原水/浓水进出口通过一压力平衡管连接，该压力平衡管与各膜元件外周和膜压力容器内壁间的空间连通，且压力平衡管上邻近两原水/浓水进出口的位置安装有压力平衡切换阀。
6.根据权利要求1或2所述的一种印染工业废水深度处理的设备，其特征在于：所述的反渗透系统包括一压力容器，该压力容器内设有膜元件，该压力容器的两端侧壁均设有通水口，其中一端的端面上设有与膜元件中心相连接的产水出口，所述的压力容器两端的通水口之间通过并联状态的第一管路、第二管路连接，于第一管路的两阀门之间的位置连接有第三管路，第二管路的两阀门之间的位置连接第四管路，该第三管路和第四管路共同连接到一原水进口，所述的第二管路于其两阀门之间还设有浓水出口。
说明书
一种印染工业废水深度处理工艺的设备
技术领域
本实用新型公开一种印染工业废水深度处理的设备，涉及膜分离技术应用于废水治理领域，通过超滤系统、反渗透系统和生化系统相结合的组合工艺设备，对印染废水进行深度处理。
背景技术
随着印染工业的发展，其生产废水已成为当前最主要的水体污染源之一。目前纺织行业年用水量超过100亿立方米，已排在我国制造业的首位，但印染废水的回收率却只有7%，低于全国制造业的最低水平，中水回用的重要性日益突出。但是纺织印染工业废水处理一直是我国废水治理研究的重点和难点，废水中的污染物种类十分复杂，主要含有染料、浆料、纤维杂质及少量的无机盐等，具有高浓度、高色度、高pH、难降解和多变化等5大特征。近年来，随着化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、新型助剂等难生化降解的有机物大量进人印染废水，给处理增加了难度(参考文献：印染废水深度处理技术及其评价，重庆工商大学学报(自然科学版)第25卷第6期)。这些难生化降解的有机物大多是一些高分子、大分子有机物，采用传统的处理工艺处理，效果往往不理想，给印染废水处理达标排放，特别是中水回用带来很大的难度。
现有工艺的不足如下：印染废水具有高浓度、高色度、高pH、难降解、多变化的特点，废水中存在很多大分子有机污染物，可生化性很差，这使得传统生化法的废水处理率较低。传统的物化、生化处理法对印染废水的处理往往很难使废水达到较高的排放标准，即使达到排放标准，也不能回用于生产，排放的废水浪费大量的水资源。而已有的一些深度处理法则流程过长、占地面积大、能耗大，用于实际运用时，处理成本过高。
一种基于膜技术的印染废水处理方法(公开号：CN101041532)，将印染废水和生活用水混合，得到的综合废水调节pH和COD值。将综合废水泵入絮凝罐加入絮凝剂泵入絮凝沉降容器得澄清液，澄清液泵入膜生物反应器进行生化处理得透析液，透析液泵入反渗透分离系统进行反渗透分离得反渗透透析液回用，浓缩液流入氧化吸附池处理，浓缩液回流入絮凝沉降处理工序进行二次絮凝沉降处理。该工艺流程长，处理过程复杂，能耗大，占地面积也大，且需要大量絮凝剂、成本高。
膜分离技术作为一种高新技术应用于废水治理、回用领域中，具有比传统处理工艺更大的优势，采用膜技术可以实现大颗粒物质、大分子污染物的高效分离去除。超滤截留颗粒直径0.002～0.1μm之间，超滤只允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)等通过，同时截留下胶体及大分子有机物，用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量一般在1,000～500,000之间。经过超滤的处理，废水中只剩下小分子物质和溶解性固体(无机盐)，可以大大提高废水的可生化性，从而提高印染废水的处理效果。
反渗透截留颗粒直径小于0.001μm(1nm)。反渗透能有效截留所有的溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过，经反渗透系统处理后的出水水质很好，可以满足印染回用水的要求，
由于膜法处理回收废水技术具有低投入、高回报率的优势，能很好地协调生产污染、环境保护、节能降耗、降低生产成本之间的关系，真正做到经济建设与环境保护两不误。
本新型废水膜处理技术组合工艺，在处理印染工业废水上，能够稳定获得优质的回用水，具有流程短、通量大、抗污染、易清洗、节能降耗、降低成本的特点。
发明内容
针对现有印染工业废水技术的不足，本实用新型提供一种能够提高印染废水的可生化性，可对印染废水进行深度处理及回用的系统设备，采用该处理工艺设备对印染废水进行处理，处理后的产水可在印染工序中使用，且出水水质稳定，回收率高。
为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种印染工业废水深度处理工艺的设备，包括生化系统、超滤系统、反渗透系统和与其连接的保安过滤器，其中超滤系统设置于废水生化处理系统之前，在废水经生化处理后连接一反渗透系统。
进一步，所述的超滤系统设有出水管，其出水管口连接生化反应系统，生化反应系统的出口与保安过滤器连接，保安过滤器的出口与反渗透系统的入口连接，反渗透系统的浓水出口连接到浓水再处理装置，反渗透系统的产水出口连接到回用水池。
进一步，所述的超滤系统包括出水管、曝气管、膜元件，出水管连接有吸水泵，出水管与曝气管平行设置其之间设有若干膜束，各膜束是由中空纤维膜束、膜束杯及出水软管组成，中空纤维膜束浸没于待处理的污水中，成U形设置，其两端通过膜束杯及出水软管连接于出水管上，中空纤维膜束的U形弯曲处绕设于曝气管上，曝气管上的曝气孔设于与中空纤维膜膜束弯曲处相对位置。
进一步，所述的曝气管和出水管固定于一框架上，该框架由一底杆及两侧的固定杆组成。
进一步，所述的反渗透系统可以为两种结构，其中第一种反渗透系统包括一膜压力容器，该膜压力容器具有一进水端和一出水端，进水端和出水端之间依次排列膜元件，各膜元件的进水口与出水口外周与膜压力容器之间均设有密封圈，且膜压力容器的进水端和出水端均设有原水/浓水进出口和产水出口，且进水端的原水/浓水进出口和出水端的原水/浓水进出口通过一压力平衡管连接，该压力平衡管与各膜元件外周和膜压力容器内壁间的空间连通，且压力平衡管上邻近两原水/浓水进出口的位置安装有压力平衡切换阀;
第二种反渗透系统包括一压力容器，该压力容器内设有膜元件，该压力容器的两端侧壁均设有通水口，其中一端的端面上设有与膜元件中心相连接的产水出口，所述的压力容器两端的通水口之间通过并联状态的第一管路、第二管路连接，于第一管路的两阀门之间的位置连接有第三管路，第二管路的两阀门之间的位置连接第四管路，该第三管路和第四管路共同连接到一原水进口，所述的第二管路于其两阀门之间还设有浓水出口。
上述第二种反渗透处理系统：具体可参考专利《一种膜分离装置》：ZL200820102952.4。
该印染废水深度处理的设备是在传统印染废水生化处理工艺之前，加入了一套超滤系统，在废水经生化处理后，加入了反渗透处理系统，减掉了一般处理方法中采用的絮凝沉降工艺设备。超滤系统能去除废水中的各种胶体及大分子有机物，从而使出水中只剩下小分子物质和溶解性固体(无机盐)，出水的可生化性大大提高。反渗透系统能有效截留所有的溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过，经反渗透系统处理后的出水水质优良。
本新型由三部分组成：第一部分，即超滤系统部分。该部分可去除废水中的部分有机物、盐类，尤其是能去除绝大部分各种大分子胶体物质，以提高后续处理的效率。第二部分为生化系统部分。由于第一部分去除了大分子污染物，废水中剩下的均是小分子污染物，其生化性得到提高，生化效率提高，从而大大提高废水中污染物的去除率。第三部分为反渗透处理系统。该部分能去除所有的溶解盐份及分子量大于100的有机物，从而使产出水达到回用水要求，反渗透系统产出的浓缩水经进一步处理后排放。
本实用新型具有的突出优点是：
(1)由于在印染废水生化处理前截留了胶体及大分子有机物等难生物降解的污染物，大大提高了印染废水的可生化性，从而克服了印染废水可生化性差、难处理的特点，提高了生化处理工艺的效率。
(2)缩短了工艺流程、减小了占地面积。整套工艺设备的产水水质良好，可达到印染企业的工艺用水要求。
(3)由于减少了絮凝药剂，因此大大减少了污泥的产生，减省了污泥的处理和运输，节约成本。
(4)可用于对现有印染企业废水处理设施的提标改造，且简单易行。
(5)废水回收利用率高，大于75%，可大大节省新鲜水资源的使用量，减少排污费的支出，投资回收期短，经济效益显著。