申请日2018.07.17
公开(公告)日2018.11.23
IPC分类号C02F9/14; C02F103/30
摘要
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种印染废水处理与回用的方法。本发明包括以下步骤：(1)印染废水曝气停留，调节PH;(2)脱色混凝沉降;(3)水解酸化;(4)接触氧化;(5)厌氧处理;(6)MBBR膜处理;(7)高效浅层气浮;(8)芬顿反应;(9)中和沉淀;(10)微滤处理，调节PH后回收。本发明特别适用于高COD值的印染废水，通过对工序的组合调整及工艺参数的优化，能够将出水COD值控制在60以下，色度控制在32以下达到直接排放的标准;同时对一部分出水进一步处理净化回收利用，实现了节能减排;通过对工艺流程的优化，减少了污泥等废物产生;优化操作细节，控制操作成本与安全。
权利要求书
1.一种印染废水处理与回用的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)印染废水曝气停留，调节PH;(2)脱色混凝沉降;(3)水解酸化;(4)接触氧化;(5)厌氧处理;(6)MBBR膜处理;(7)高效浅层气浮;(8)芬顿反应;(9)中和沉淀;(10)微滤处理，调节PH后回收。
2.根据权利要求1所述的一种印染废水处理与回用的方法，其特征在于，所述各步骤如下：
(1)印染废水在调节池内曝气停留时间6-10小时，调节PH为9-10.5，初步降低出水COD;
(2)调节池出水引入脱色混凝沉降池，加入混凝剂和助凝剂进行沉降,进一步降低水质的COD浓度;
(3)脱色混凝沉降池出水进入水解酸化池后，停留时间为6-9小时后，控制PH 7.5-8.0;
(4)水解酸化池出水进入接触氧化池，停留时间为20-24小时后，出水经一沉池沉降;
(5)一沉池出水进入厌氧塔，停留时间为35-40小时;
(6)厌氧塔出水进入MBBR池停留时间为20-24小时，然后出水经过二沉池沉降;
(7)二沉池出水进入高效浅层气浮池处理;
(8)气浮池出水进入芬顿反应塔，加入硫酸亚铁和双氧水进行反应，用酸调节PH值为3.0-4.0，反应温度控制30-45℃，停留2小时;
(9)出水进入沉淀池，加入碱和助凝剂中和沉淀，一部分消毒后直接排放;另一部分进入微滤器;
(10)出水进入微滤器过滤微小絮体，消毒后，用染色酸调节PH为7.5-8.5，与自来水混合送至前处理的煮漂热洗工序和染色显色机水洗工序使用。
3.根据权利要求2所述的一种印染废水处理与回用的方法，其特征在于，所述步骤9中加入的碱为NaOH,助凝剂为PAM;其中，直接排放的水体中NaOH的投放量为0.5-0.7g/L，控制PH为7.0-8.5;进入微滤器的水体NaOH的投放量为0.8-1.1g/L，控制PH为10-10.5。
4.根据权利要求2所述的一种印染废水处理与回用的方法，其特征在于，所述步骤9中，直接排放的水量占芬顿反应塔出水量的一半。
5.根据权利要求2所述的一种印染废水处理与回收利用的方法，其特征在于，所述步骤4中一沉池中的部分污泥回流至水解酸化池，控制水解酸化池的污泥量为池容的1/4-1/3。
6.根据权利要求2所述的一种印染废水处理与回用的方法，其特征在于，所述步骤2中的助凝剂为PAM，加入量为1.5-3.0mg/L，混凝剂为硫酸亚铁，加入量为2.0-3.0g/L。
7.根据权利要求2所述的一种印染废水处理与回用的方法，其特征在于，所述步骤3中控制水解酸化的PH为7.5-8.0。
8.根据权利要求2所述的一种印染废水处理与回用的方法，其特征在于，所述步骤8的芬顿反应中，硫酸亚铁加入量为2.2-3.5g/L、双氧水加入量为3.2-6.5ml/L，双氧水的投加量与气浮池出水的COD含量成正相关。
9.根据权利要求8所述的一种印染废水处理与回用的方法，其特征在于，所述步骤8的芬顿反应中，双氧水分多批次加入。
10.根据权利要求9所述的一种印染废水处理与回用的方法，其特征在于，所述步骤8的芬顿反应中，双氧水分三次加入，三次投加量依次比例为3：2：1。
说明书
一种印染废水处理与回用的方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种印染废水处理与回用的方法。
背景技术
印染行业是高耗水产业，在棉、麻、化学纤维及其混纺织物纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中会产生大量的印染废水，这些排放的印染废水具有色度大，有机污染物含量高，PH值变化范围大、水质水量变化大等特点，属于难处理的工业废水之一。近些年来，随着染料工业的迅速发展，染料的品种和数量的日益增加，大量化纤产品的出现，新的化学浆料、染化料和整理剂的采用，大大地改变了印染废水的性质;其次由于印染行业加工方式不同，印染生产工艺也不一样，印染加工所排出的废水COD和色度有较大增加，上述因素共同作用极大增加了印染废水处理难度。
当前印染废水的处理方法主要有物理化学法和生物法以及两类。随着印染废水排放标准越加严格，单一的处理方法很难使印染废水达到较好的处理效果，即使采用物理化学法-生物法的联用工艺也满足不了大多数印染废水处理达标能够直接排放的要求。特别是对高浓度的印染废水处理后，仍含有一定浓度的悬浮物、色度等物质、COD含量,需要改进处理工艺，进一步进行深度处理，做到达标直接排放。另外，印染行业如何降低废水的排放量同样也是困扰企业的难题，如果能够通过废水处理，将废水再生循环利用，必将成为印染企业实现可持续发展的一个重要方式。解决印染废水再生回用循环利用的关键是要发展低廉、效率高的处理系统，研究开发新型深度处理技术和扩展废水再生回用途径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种印染废水处理方法，通过调整工艺步骤，合理安排工序，优化工艺参数，使得高COD及高色度的印染水经过本方法的处理能实现一部分直接排放，一部分回流至前端工序回收利用。
本发明的发明内容如下：
一种印染废水处理与回用的方法，包括以下步骤：
(1)印染废水曝气停留，调节PH;(2)脱色混凝沉降;(3)水解酸化;(4)接触氧化;(5)厌氧处理;(6)MBBR处理;(7)高效浅层气浮;(8)芬顿反应;(9)中和沉淀;(10)微滤处理，调节PH后回收。
优化的，印染废水处理与回用的方法，包括以下步骤：
(1)印染废水在调节池内曝气停留时间6-10小时，调节PH为9-10.5，初步降低出水COD;
(2)调节池出水引入脱色混凝沉降池，加入混凝剂和助凝剂进行沉降,进一步降低水质的COD浓度;
(3)脱色混凝沉降池出水进入水解酸化池后，停留时间为6-9小时后，控制PH 7.5-8.0;
(4)水解酸化池出水进入接触氧化池，停留时间为20-24小时后，出水经一沉池沉降;
(5)一沉池出水进入厌氧塔，停留时间为35-40小时;
(6)厌氧塔出水进入MBBR池停留时间为20-24小时，然后出水经过二沉池沉降;
(7)二沉池出水进入高效浅层气浮池处理;
(8)气浮池出水进入芬顿反应塔，加入硫酸亚铁和双氧水进行反应，用酸调节PH值为3.0-4.0，反应温度控制30-45℃，停留2小时;
(9)出水进入沉淀池，加入碱和助凝剂中和沉淀，一部分消毒后直接排放;另一部分进入微滤器;
(10)出水进入微滤器过滤微小絮体，消毒后，用染色酸调节PH为7.5-8.5，与自来水混合送至前处理的煮漂热洗工序和染色显色机水洗工序使用。
优化的，在步骤1中，印染废水可与污泥浓缩水、压泥污水和各工序设备反冲洗回流水混合，印染废水的处理要求相较于其常规废水更为严格，因此可将生产系统的废水集成处理。
优化的，所述步骤9中加入的碱为NaOH,助凝剂为PAM;其中，直接排放的水体中NaOH的投放量为0.5-0.7g/L，控制PH为7.0-8.5;进入微滤器的水体NaOH的投放量为0.8-1.1g/L，控制PH为10-10.5。为了防止无机盐的积累，需将芬顿反应塔出水进行分流处理。其中一部分通过碱调节PH为7.0-8.5消毒后直接排放;另一部分为了提高絮凝及微滤的效果，则需控制PH为10-10.5。
优化的，所述步骤9中，直接排放的水量占芬顿反应塔出水量的一半。
优化的，所述步骤2中的助凝剂为PAM，加入量为1.5-3.0mg/L，混凝剂为硫酸亚铁，加入量为2.0-3.0g/L，加入量单位表示的是每升废水所投加化学试剂的量，以下同上。
优化的，所述步骤3中控制水解酸化的PH为7.5-8.0。
优化的，所述步骤4中一沉池中的部分污泥回流至水解酸化池，控制水解酸化池中污泥量为池容的1/4-1/3。污泥的回流可以增加水解酸化池内的污泥浓度、提高处理效果，同时减少了剩余污泥的排放量、降低污泥处理费用。
优化的，所述步骤8的芬顿反应中，硫酸亚铁加入量为2.2-3.5g/L、双氧水加入量为3.2-6.5ml/L，双氧水的投加量与气浮池出水的COD含量成正相关。芬顿反应能使印染废水含有的发色基团等污染物有效地分解，直至转化为无害的无机物，从而达到印染废水脱色、除去废水中的COD目的。其原理是：H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生·OH,其氧化电位达到2.8V,，通过电子转移等途径将有机物氧化并使其矿化CO2和H2O等无机物。同时,Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀;芬顿出水进入沉淀池，加入碱和助凝剂中和才能大量产生絮状体凝聚沉淀，从而能除去水中一部分的悬浮物及杂质，所以芬顿氧化可以同时起到氧化和混凝两种效果。整个体系的反应非常复杂，其关键是通过Fe2+在反应中起激发和传递作用，使链反应能持续进行直至H2O2耗尽。另外，温度对于芬顿试剂处理废水的影响复杂，适当的温度可以激活羟基自由基，温度过高会使双氧水分解成水和氧气。因此，对芬顿反应温度、PH以及硫酸亚铁和双氧水投放量的参数控制对于芬顿反应的进行程度及效果有重要影响。
进一步的，步骤8的双氧水可分多次加入。优化的，双氧水分三次投入，三次投加量的比例为3：2：1。当双氧水一次性集中大量投放时，双氧水会因为局部浓度过高而产生自身分解，或出现暴沸现象，增加操作安全性。另外，双氧水分批次投加，还可以增加氧化效果，减少硫酸亚铁的投加量，当硫酸亚铁的用量增加时，出水的色度会相应增加。然而，在反应的起始阶段对双氧水的需求量较大，芬顿反应对双氧水的消耗呈现逐渐递减的趋势。因此，通过优化投放的次数与比例，可以提高芬顿反应的效果。
进一步的，所述步骤10中，微滤器的微膜材料为聚偏氟乙烯，微滤器内压力为0.2MPa，温度为22℃
优化的，所述步骤1在曝气停留时会产生大量气泡，加入以聚硅氧烷为主体的消泡剂稳定溶液。
优化的，所述方法中还可以对各处理设备适时添加阻垢剂加药装置，减少钙、镁等形成结垢物。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明开发了一种高效的印染废水处理与回用的方法，特别适用于高COD值的印染废水，通过对工序的组合调整及工艺参数的优化，能够将出水COD值控制在60以下，色度控制在32以下达到直接排放的标准;同时对一部分出水进一步处理净化回收利用，实现了节能减排;通过对工艺流程的优化，减少了污泥垢等废物产生;优化操作细节，控制操作成本与安全。