印染废水回用课件

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目录,印染废水,-,分类及特性,印染废水,-,常见处理工艺,印染废水,-,回用处理工艺,印染废水,-,膜系统设计,印染废水,-,中试的目的及建议,印染废水,-,分类及特性,印染废水概述,截止至,2006,年初，据不完全统计我国印染废水每天排放量为,300,400,万,m,3,。印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性大、水质变化大、成分复杂等特点，属较难处理工业废水之一。,按使用原料划分：棉纺织印染、麻纺织印染、毛纺织染整、丝绸印染和其他印染；,印染废水中的主要污染物是在印染过程中添加的各种染料和助剂，以及部分废水处理设施中添加的一些溶解性的盐类,Ca(OH),2,。,印染废水,染料,1,直接染料：不依赖其它介质而直接染色，大多数是芳香族化合物的磺酸钠盐,(,SO3Na),和少量羧基钠盐,(,COONa),。,不溶性偶氮染料：又称之为纳夫妥染料或冰染染料。一般先打底再显色，主要用于棉纤维的染色。对人体和环境有害，已被欧美市场拒用。,活性染料是一种含有能与纤维上的羟基、氨基或酰胺基发生共价键结合的活性基团的可溶性染料，目前广泛应用于棉、麻、丝、毛和化纤等纺织材料的印染。,还原染料不溶于水，它的分子结构中含有酮基，是一种在碱性的强还原溶液中生成隐色体而溶解后才能染色的染料。,可溶性还原染料一般是由还原染料衍生而来的，是用还原染料经过还原及酯化而成的隐色体硫酸酯钠或钾的盐。与还原染料不同的是在染色的过程中一般不使用烧碱和保险粉。,印染废水,染料,2,硫化染料是含有,2,个或以上硫原子组成硫键,(R-S-S-R),的染料，在染色过程中必须使用硫化碱。硫化染料价格低廉、氯漂牢度差，适用于棉、粘胶和维纶纤维的染色。,分散染料是一类水溶性较低的非离子型染料，主要是低分子偶氮、蒽醌及二苯胺的衍生物，其特点是在分散剂的作用下，在溶液中为,0.5-2,微米分散颗粒。,酸性染料的分子结构中含有磺酸基、羧基等亲水基团，其母体多为偶氮类、蒽醌类和三苯甲烷类。在酸性溶液中与纤维上的氨基结合，可以直接染羊毛、蚕丝和锦纶。,金属络合染料的分子由染料分子,(,大多是酸性染料,),和金属原子络合而成，在中性或酸性溶液中染色。,还有阳离子染料、媒介染料、酞菁染料、氧化染料和缩聚染料等等。,印染废水,助剂,主要包括表面活性剂、金属络合剂、还原剂、氧化剂、分散剂、树脂整理剂和染色载体等；,润湿剂和渗透剂类；,乳化剂和分散剂类；,起泡剂和消泡剂类；,金属络合剂类；,匀染剂、染色载体和固色剂类；,还原剂、拔染剂、防染剂和剥色剂类；,粘合剂和增稠剂类；,柔软剂和防水剂类，上浆硬挺整理剂类，树脂整理剂荧光增白剂类；,防静电类，阻燃整理类；,羊毛防缩和防蛀类，防霉防臭整理剂类，防油易去污类。,印染废水,种类划分,高浓度印染废水：,机织布的退煮漂废水、牛仔线的浆染废水、印花废水、蜡染废水、碱减量废水和绣花废水等。,中等浓度印染废水：,毛织物染色、针织染色、丝绸染整、缝纫线染色及拉链染色等。,低浓度印染废水：,牛仔服饰洗漂废水。,印染废水,水质概况,印染废水的水质随加工的纤维种类和采用工艺以及使用的染化料的不同而异，污染物组分差异很大。,PH,值 ：,6-13,；,COD,：,400-4000 PPm,；,BOD,：,100-1000 PPm,；,色度 ：,-1000,倍；,SS,：,-2000PPm,；,印染废水,机织布印染,坯布烧毛,-,退浆,-,煮炼,-,漂白,-,丝光,-,染色,-,印花,-,整理,-,成品,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；,其特点为：,PH,值高（,13-14,）、水温高（,40-55,）、色度高,(800-1500,倍,),，,COD/BOD,比较高，可生化性较差；,退浆主要是为了去除织物上的浆料；废水污染物浓度高，含有各种浆料及其分解物、织物杂物、碱和各种助剂等。淀粉的退浆废水，,COD/BOD,比高可生化性好；,PVA,的退浆废水，,COD/BOD,低可生化性差。,煮炼是在高温碱液中蒸煮织物，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。,印染废水,针织布染色,针织坯布,-,煮炼,-,漂白,-,丝光,-,染色,-,印花,-,整理,-,成品,无退浆废水、,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；,由于针织坯布不含浆料，,因而不需退浆,；其余工序与棉机织产品加工过程类似；,棉针织布的染色废水与上述的棉机织印染废水相比，,PH,值、有机污染物浓度和色度均较低。其水质一般为：,COD,Cr,300-500mg/L,，,PH,值,8-10,，色度,150-300,倍，水温有时也高达,45,。,印染废水,牛仔服饰染色,棉纱,-,卷纬,-,染色,-,红外,-,水洗,-,上浆,-,烘干,-,织布,-,制衣,-,洗漂,-,脱水烘干,-,包装,;,牛仔纱线浆染，主要使用直接染料和,硫化染料,等，另使用浆料、硫化碱、元明粉、烧碱、匀染剂和渗透剂等多种印染助剂。其废水主要来自水洗、染色和上浆等工序。废水中主要污染物为染化料、硫化物、浆料和助剂。废水的特点是碱性强、有机污染物浓度高、色度高、,硫化物高,，废水水质、水量变化较大。单纯生化或物化均难以达到排放要求，被认为是难处理的废水种类之一。水质因加工工艺不同也变化很大，比如生产丝光蓝、丝光黑、特深蓝和特深黑等产品的废水污染物浓度就很高,;,浆染废水水质一般为：,COD,Cr,2000-6000PPm,，,BOD1000-2500PPm,，,PH,值,9-14,，色度,1000-2500,倍，,S,2-,200-1000PPm,。,洗漂是生产的关键工序,废水中主要污染物为浮石渣、短纤，以及从牛仔服饰上洗下染料、浆料和助剂等。废水的特点是含有大量的悬浮物、有机污染物浓度和色度不高、废水水质和水量变化大,此类废水应切实做好预处理,;,洗漂废水水质一般为：,COD,Cr,300-500PPm,，,BOD100-150PPm,，,PH,值,7-9,，色度,100-300,倍，,SS500-2000PPm,。,印染废水,真丝织物印染,坯绸,-,织物精炼,-,漂白,-,染色,-,印花,-,固色,-,后整理包装；,其中主要废水有：织物精炼、漂白、染色和印花均产生废水；,精炼主要有化学法,(,包括碱精炼和酸精炼,),和酶法，漂白一般用双氧水作为氧化剂，漂白废水浓度较低，染色过程中产生的废水量较少，有机污染物浓度也较低，印花废水量较少，浓度较高。因真丝品轻薄，所用的染料和助剂较少，且上染率高，所以一般真丝产品印染废水的有机污染物浓度较低，可生化性好，其废水特点是一般呈弱酸性。,真丝印染废水水质一般为：,COD,Cr,500-800PPm,，,BOD200-400PPm,，,PH,值,5-8,，色度,100-300,倍。,印染废水,人造丝织物印染,人造丝坯布,-,织物精炼,-,染色,-,印花,-,固色,-,后整理包装；,其中主要废水为：织物精炼、染色和印花均产生废水；,人造丝的印染所使用的染料助剂等与棉纺织物的印染相类似，但是由于人造丝的杂质少，因而其印染废水的污染物浓度不高，可生化性较好。,人造丝印染废水水质一般为：,COD,Cr,600-1000PPm,，,BOD250-400PPm,，,PH,值,8-10,，色度,100-300,倍。,印染废水,合成纤维丝织物印染,合成纤维一般以涤纶纤维应用较多，涤纶仿真丝绸产品的碱减量生产工序产生的废水浓度极高，处理起来十分困难，其,PH,值,13,以上，,COD,可达,10000PPm,，主要污染物为涤纶水解后的,对苯二甲酸,等物质。,碱减量后的印染工艺与真丝印染工艺相似，使用的染料略有不同，涤纶仿真丝绸产品的印染主要使用分散和阳离子染料。其废水水质也与真丝的印染废水水质相近。,印染废水,毛织物染整,粗纺产品染色时主要使用酸性染料和媒介染料，分毛染和坯染。毛混纺织物还使用分散、阳离子和直接染料等。其生产废水的,PH,值一般在,7,左右，污染物主要为漂洗和染色残液。,精纺产品一般为薄织物，属高档产品。染色工序的水量大，有大量的漂洗废水产生，煮呢、洗呢废水中含有表面活性剂类助剂。染色主要使用酸性染料，毛混纺织物还使用分散、阳离子和其它染料等。其生产废水的,PH,值一般在,7,左右，污染物较低。,毛绒线分为粗绒线和细绒线，染色通常采用酸性染料，毛腈纶则采用阳离子染料。染色工序产生的废水主要为漂洗废水和染色残液，其污染物浓度介于粗纺与精纺印染废水之间。,总之，毛纺织物染整主要使用酸性染料、阳离子染料和分散染料，废水污染物浓度不高，大多呈中性，可生化性较好。其印染废水水质一般为：,COD,Cr,500-900PPm,，,BOD250-400PPm,，,PH,值,6-9,，色度,100,300,倍,印染废水,其它,麻纺织物染色工艺及其废水特性,麻纺织物属于天然植物纤维，其染色工艺与棉纺印染相近，麻纺坯布也先进行退浆、煮炼，然后再进行染色，染色主要采用还原染料、活性染料和直接染料。麻纺织物废水与棉纺品废水水质近似，麻纺织物的污染物浓度比棉纺品略低。,缝纫线染色工艺及其废水特性,缝纫线原料主要为涤纶长丝、涤纶短丝、高支棉和涤棉等。涤纶缝纫线染色大多使用分散染料，在高温高压的筒子缸内染色，其废水温度高、水量少、可生化性差。,拉链、织带染色工艺及其废水特性,拉链带和织带原料主要选用涤纶、涤棉、锦纶、丙纶、尼龙等。染料采用分散、酸性、活性和直接染料等。废水特性为：水质变化大、水量少、温度高、有机污染物浓度高、可生化性差。,印花废水,印花废水中含大量糊料和涂料，尤其,PVA,废水很难处理，印花废水是污染物浓度高、悬浮物高、淀粉浆废水可生化性较好，化学浆废水可生化性差，处理难度大。废水水质一般为：,COD,Cr,1500,5000PPm,，,BOD300-1000PPm,，,PH,值,6-9,，,SS500-1000PPm,。,印染废水,常见处理工艺,印染废水,典型工艺,1,适合原水,SS,含量高，,B/C,低，可生化性差的废水,降温,/,格栅,调节池,反应池,沉淀,/,气浮,水解酸化,好氧池,二沉,/,过滤,放流池,污泥池,物化污泥,剩余污泥,污泥回流,NaOH PAC PAM,印染废水,典型工艺,2,适合原水,SS,含量低，,B/C,低，可生化性差的废水,降温,/,格栅,调节池,水解酸化,好氧池,二沉,/,过滤,放流池,污泥池,剩余污泥,污泥回流,印染废水,典型工艺,3,适合原水,SS,含量高，,B/C,高，可生化性好的废水,(,采用淀粉退浆废水,),降温,/,格栅,调节池,反应池,沉淀,/,气浮,好氧池,二沉,/,过滤,放流池,NaOH PAC PAM,污泥池,物化污泥,剩余污泥,污泥回流,印染废水,回用处理工艺,主要工艺环节,1,浸没式,MF,MBR,MF,膜片本身提供单纯物理性截流；,活性污泥浓度可达,8000-12000MLSS,；,可利用以,“,诺维信,”,为代表的特殊菌种强化生化效果；,RO/NF(,特殊材质,NF),可以截流溶解性盐类；,浓缩排放水中的,COD,；,缩减排放水量，,但不缩减排放量,；,产品水可直接回用于生产。,主要工艺环节,2,高级氧化法：,FONTEN,法,(H,2,O,2,+ Fe,2+,),；,微电解,(C + Fe +,电极,),处理高浓度,COD,较有优势，但处理费用较高；,进水,COD100,，产水,COD,可小于,25PPm,，适合膜法预处理；,吸附法：,粉末活性炭,(0.1-0.3gCOD/g,活性炭,),；,硅藻土,(0.01-0.1gCOD/g,活性炭,);,产水水质完全符合膜法水处理进水条件；,处理费用昂贵，污泥产量巨大。,主要回用工艺,1,已采用完整物化,+,生化工艺的排放水，且生化流程长，排水水质稳定,排水,沉淀,过滤,UF/MF,压,RO/NF,排放,HCl PAC PAM,污泥回流,高级氧化,回用,主要回用工艺,2,已采用部分物化,+,生化工艺的排放水，且生化流程短，排水水质不稳,排水,沉淀,过滤,UF/MF,压,RO/NF,排放,HCl PAC PAM,污泥回流,高级氧化,回用,主要回用工艺,3,采用不完整物化，或场地不变需扩大处理规模，排水水质不稳定,厌氧,RO/NF,排放,高级氧化,回用,好氧,二沉,MF,浸（,MBR,）,厌氧,印染废水,膜系统设计,RO,膜元件解剖图,印染废水,膜系统设计,宽通道给水隔网,Flow,特殊,34mil,28mil,在同一个装置上的试验,微粒子的堆积少,通过,34mil,隔网的粒子堆积在,28mil,隔网上,34mil,进水隔网比,28mil,的流路更厚,（,A,）（,约,20%,）、,减少污染物堆积,Filament,Particle,34mil,28mil,A,Flow,A,错流过滤和回收率,首先，切向流速能使原水中的污染物随浓水排出,;,其次，切向流速能产生紊流破坏膜表面的浓差极化层,;,因此，我们需要保证单只膜元件回收率不超过,15%,;,浓水,/,产水的比例最小不低于,5:1,。,进水,浓水,产水,进水,浓水,全量过滤,错流过滤,切向流速,错流过滤与全量过滤,强化,浓水流速控制,10-12GFD,3.8-4.5m,3,/h,4.1m,3,/h,8.6m,3,/h,10-12GFD,2.5-3.0m,3,/h,4.1m,3,/h,7.1m,3,/h,最大进水水流量与最小浓水流量,原水类型,SDI,15,最大进水流量,(m,3,/h),最小浓水流量,(m,3,/h),4040,8040,4040,8040,地下水,2,3.6,17.0,0.7,2.7,地表水,4,3.6,17.0,0.7,2.7,RO,产水,1,3.6,17.0,0.5,1.8,表面海水,4,3.6,17.0,0.7,2.7,深井海水,3,3.6,17.0,0.7,2.7,三级废水,4,3.6,17.0,0.7,2.7,进水,浓水,产水,进水,浓水,流量,阻力,流速,浓差极化,污染,流量,浓缩倍数与回收率,0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,5%,10%,15%,20%,25%,30%,35%,40%,45%,50%,55%,60%,65%,70%,75%,80%,85%,90%,95%,浓水回流与回收率,浓水回流提高了系统回收率；,膜元件回收率仍然维持,15%,，符合设计要求；,浓差极化得到了有效控制；,冲洗流速得到保证；,浓水浓缩倍数是,(1-,系统回收率,),的倒数。,进膜,=1,产水,=0.15,浓水,=0.85,回收率,=15%,提升系统回收率,排放,=0.15,进泵,=1,进水,=0.3,膜回收率,=15%,系统回收率,=50%,回流,=0.70,膜系统前后端通量偏差,15bar,14bar,14bar,13bar,2bar,4bar,8bar,13bar,10bar,5bar,短流程系统运行,(CPA3-LD 31mil),长流程系统运行,(PROC10 34mil),系统冲洗,系统停机时膜浓水侧长时间聚集着大量浓水，停机前使用,RO,产水冲洗系统能有效防止结垢产生；,系统长期运行时，最末端膜元件的浓水侧长期在高浓度的状态下运行，每,2h,运行使用,RO,产品水冲洗,2-5min,或直接打开浓水限流阀，能有效延缓结垢的产生，,RO,产水的溶解能力更强，效果更好。,系统生物活性控制,定期大剂量,(500PPm),冲击式投加杀菌剂，更经济有效；,不定期的更换杀菌剂的品种，防止生物形成抗药性；,如使用氧化性的杀菌剂，需在,RO,系统前进行还原；,活性碳作为多为孔性物质吸附大量有机物,营养源,，其多孔结构也有利于细菌的滋生，因此活性碳产水中的微生物活性较难控制；,微生物的繁殖生长也会堵塞保安过滤设备；,印染废水回用,RO,设计总结,印染水采用软化工艺时，系统回收率应适当调高,低通量设计,(10-12GFD),短流程单段设计,(,单壳内,4,芯装,),增加物理性冲刷的效率；,增加化学清洗的效率；,简化清洗系统设计；,浓水在线增压回流,保证切向流速；,实现短流程高回收率；,降低系统压差；,平衡进浓水侧渗透压；,有效降低系统能耗；,采用宽通道,(34mil-0.86mm),膜元件,PROC10,。,印染废水回用,RO,设计举例,已知：排水量,125t/h,，设计回收率,=80%,。,求：,RO,系统设计？,解：,产水量,=125t/h * 80%=100t/h,取设计通量,=11GFD=0.69t/h,支膜,膜数量,=100,0.69=145,支 取,4,倍数：膜数量,=148,支,膜壳数量,=148,4=37,个,单壳产水量,=100,37=2.7t/h,取单壳进水流量,=9.0t/h,单壳浓水流量,=6.3t/h,系统,:,进水,=125t/h,，产水,=100t/h,浓排,=25t/h,循环,=208t/h,答：,系统采用,37(4,芯,),单段设计，循环量,=208t/h,。,印染废水回用,RO,设计举例,100t/h,37,芯,125t/h,25t/h,208t/h,333t/h,9t/h,6.3t/h,2.7t/h,印染废水,中试的目的和建议,中试的目的,对比各种工艺的优缺点；,验证各种工艺的可行性；,验证各种工艺的运行参数；,验证各种工艺的运行费用；,验证回用水的水质。,中试的数据记录,中试的数据记录,中试的数据记录,THE END,Thank you,