印染廢水深度處理及回用工程實例

毛哲林，黃麗芳，張海杰

（1.杭州科瑞特環(huán)境技術(shù)有限公司，杭州311215；2.杭州市城建設(shè)計研究院有限公司，杭州310020）

工程實例

印染廢水深度處理及回用工程實例

毛哲林1，黃麗芳2，張海杰1

（1.杭州科瑞特環(huán)境技術(shù)有限公司，杭州311215；2.杭州市城建設(shè)計研究院有限公司，杭州310020）

浙江某印染企業(yè)采用超濾-反滲透深度處理二級生化處理出水，深度處理出水水質(zhì)達(dá)到HJ 471—2009《紡織染整工業(yè)廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》推薦的染色用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，回用于生產(chǎn)中。工程運行結(jié)果表明，在平均進(jìn)水ρ（CODCr）、ρ（SS）、色度、電導(dǎo)率分別為80 mg／L、15 mg／L、26倍、2 750 μS／cm的情況下，出水ρ（CODCr）、ρ（SS）、色度、電導(dǎo)率分別為7.5 mg／L、未檢出、2倍、32 μS／cm，水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計要求，并且回用率達(dá)到60%以上。

印染廢水；深度處理；超濾；反滲透

1 工程概況

浙江某服飾公司專業(yè)生產(chǎn)女士絲襪、短襪、童褲、內(nèi)衣，生產(chǎn)廢水主要來源于染色、漂洗階段，所含污染物主要包括染料、助劑及其織物本體的纖維、天然雜質(zhì)、色素等。企業(yè)現(xiàn)有1套處理規(guī)模為2 500 m3／d的污水處理站，采用初沉－AO處理工藝，實際處理水量約為1 600 m3／d，排放水質(zhì)達(dá)到GB 4287—2012《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表2中的間接排放標(biāo)準(zhǔn)后，接入市政污水管網(wǎng)系統(tǒng)外排。

企業(yè)為降低排污量，提高水的重復(fù)利用率［1］，提出對現(xiàn)有印染廢水處理出水進(jìn)行深度處理，使之回用于生產(chǎn)。

2 設(shè)計水質(zhì)及水量

本項目廢水深度處理及回用工程設(shè)計規(guī)模按目前實際廢水量1 600 m3／d設(shè)計，要求總體回用率達(dá)到60%。設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)根據(jù)現(xiàn)有污水站二沉池實測數(shù)據(jù)而定，回用水質(zhì)參照HJ 471—2009《紡織染整工業(yè)廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》推薦的染色用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，并對個別指標(biāo)根據(jù)實際生產(chǎn)所需進(jìn)行了調(diào)整，而排放水水質(zhì)仍然執(zhí)行GB 4287—2012表2中的間接排放標(biāo)準(zhǔn)，具體設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)見表1。

表1 設(shè)計進(jìn)水、回用水及排放水水質(zhì)Tab.1Design influent water,reuse water and discharged water quality

印染廢水經(jīng)過前段物化和生化預(yù)處理后，各類污染物濃度已大大降低。對后續(xù)深度處理而言，CODCr、色度、電導(dǎo)率都比較適中，處理難度不大，而SS需要考慮采用適當(dāng)預(yù)處理。

3 處理工藝設(shè)計

3.1 處理工藝選擇

目前，印染廢水深度處理較多采用吸附［2］、高級氧化［3］、生化［4］和膜分離［5-6］，以及其組合處理工藝［7］。

針對本深度處理工程水源水質(zhì)的特點，以及回水水質(zhì)要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后選擇雙膜法處理工藝。

3.2 處理工藝流程

印染廢水深度處理設(shè)計工藝流程見圖1。

圖1 印染廢水深度處理工藝流程Fig.1Process flow of printing and dyeing wastewater advanced treatment

來自污水處理站二沉池出水重力流入原水池，經(jīng)提升泵進(jìn)入多介質(zhì)過濾器，多介質(zhì)過濾器內(nèi)裝填精制石英砂和無煙煤，用于截留水中的顆粒狀雜質(zhì)、SS、膠體、色度、濁度、有機(jī)物等。出水進(jìn)入超濾系統(tǒng)，進(jìn)一步去除SS、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)。超濾系統(tǒng)出水進(jìn)入反滲透系統(tǒng)，將大部分離子、有機(jī)物、細(xì)菌、病毒等截留，使產(chǎn)水純化，水質(zhì)可以滿足染色、印花等使用要求較高的工段回用。多介質(zhì)反洗排水、多介質(zhì)正洗排水、超濾反洗排水和反滲透濃水的混合水滿足GB 4287—2012表2中的間接排放標(biāo)準(zhǔn)，可排放至市政污水管網(wǎng)。

3.3 設(shè)計特點

（1）針對進(jìn)水水質(zhì)中SS濃度偏高的特點，設(shè)置多介質(zhì)過濾器對原水進(jìn)行預(yù)處理，確保后續(xù)處理裝置的穩(wěn)定。

（2）采用“雙膜法”主工藝處理印染廢水，確保系統(tǒng)穩(wěn)定脫鹽，產(chǎn)水能滿足生產(chǎn)需求。

4 主要處理單元設(shè)計

（1）原水池。1座，全地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，外形尺寸為5.0 m×4.0 m×4.5 m，有效水深為3.5 m，有效容積為70 m3，停留時間為1 h。配置提升泵2臺，型號ZS80－65－160／15，Q＝100 m3／h，H＝36 m，N＝15 kW，1用1備；配置超聲波液位計1臺，型號UST－1。

（2）多介質(zhì)過濾器。1座，鋼制成套設(shè)備，外形尺寸為φ3.0 m×4.5 m，處理水量為70 m3／h，過濾流速控制在10 m／h以內(nèi)。設(shè)計運行周期為12～24 h，反洗強(qiáng)度控制在8～10 L／（m2·s），以無煙煤不被沖跑為宜。多介質(zhì)過濾器出水的SDI小于5，濁度小于3 NTU。

（3）超濾系統(tǒng)。超濾系統(tǒng)采用全流過濾的方式，設(shè)計進(jìn)水量為66.7 m3／h，回收率不小于90%，膜元件的設(shè)計通量為27.8 L／（m2·h），采用PVDF材質(zhì)超濾膜共40支，單支膜面積為60 m2，膜孔徑為0.03 μm，產(chǎn)水水質(zhì)SDI小于3。

（4）超濾產(chǎn)水池。1座，半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，外形尺寸為5.0m×4.0m×4.5 m，有效水深為4.0 m，有效容積為80 m3，停留時間為1.2 h。配置提升泵1臺，型號ZS80－65－160／11，Q＝100 m3／h，H＝27 m，N＝11 kW；配置超聲波液位計1臺，型號UST－1。

（5）反滲透系統(tǒng)。采用DOW公司的BW30FR－365型低壓高脫鹽率抗污染反滲透膜，單根膜脫鹽率大于99.5%。設(shè)計產(chǎn)水量為40 m3／h，系統(tǒng)回收率為67.5%，運行通量為16.3 L／（m2·h）。反滲透膜型號BW30FR－365，單支膜面積為34 m2，數(shù)量72支，壓力容器6芯裝，共12支，8∶4排列。為避免原水中的雜質(zhì)損壞反滲透系統(tǒng)，在反滲透前端設(shè)置保安過濾器，精度為5 μm，濾芯采用PP噴絨濾芯。進(jìn)水設(shè)置ORP計，控制進(jìn)水ORP為＋150～＋200 mV。

（6）反滲透水池。1座，半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，外形尺寸為7.4 m×4.0 m×4.5 m，有效水深為4.0 m，有效容積為118 m3，停留時間為3 h。配置回用水泵2臺，型號ZS65－50－160／5.5，Q＝40 m3／h，H＝28 m，N＝5.5 kW，1用1備；配置反滲透沖洗泵1臺，型號ZS80－65－160／11，Q＝100 m3／h，H＝27 m，N＝11 kW；配置超聲波液位計1臺，型號UST－1。

（7）濃水池。1座，半地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，外形尺寸為5.0 m×4.0 m×4.5 m，有效水深為4.0 m，有效容積為80 m3，停留時間為3 h。配置多介質(zhì)反洗泵1臺，型號ZS100－80－200／22，Q＝160 m3／h，H＝33 m，N＝22 kW；配置超聲波液位計1臺，型號為UST－1。

（8）加藥系統(tǒng)。包括氧化劑（NaClO）加藥裝置、絮凝劑（聚合氯化鋁）加藥裝置、阻垢劑（ImproTMLA209）加藥裝置、還原劑（亞硫酸氫鈉）加藥裝置、化學(xué)加強(qiáng)反洗加藥裝置。

5 工程運行效果

廢水深度處理及回用系統(tǒng)經(jīng)過約2個月的試運行，產(chǎn)水水質(zhì)均優(yōu)于HJ 471—2009推薦的染色用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，排放水水質(zhì)亦達(dá)到GB 4287—2012標(biāo)準(zhǔn)中的間接排放標(biāo)準(zhǔn)。具體運行數(shù)據(jù)見表2。

表2 系統(tǒng)回用水及排放水水質(zhì)Tab.2Quality of reuse water and discharged water

6 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

廢水深度處理及回用系統(tǒng)處理水量為1 600 m3／d，系統(tǒng)回用率達(dá)到60%，總投資為239.21萬元，其中土建投資費用為42.96萬元，設(shè)備等其他投資費用為196.25萬元。深度處理回用系統(tǒng)噸水運行費用為2.70元，年運行成本為85.54萬元（按產(chǎn)水量960 m3／d，330 d／a計）。

深度處理系統(tǒng)回用水量為960 m3／d，當(dāng)?shù)刈詠硭M為3.5元／t，則每天可節(jié)省自來水費為3 360元，一年可節(jié)約110.88萬元。與年總運行費用85.54萬元相比，每年可節(jié)約費用25.34萬元。

7 結(jié)語

針對印染行業(yè)整體環(huán)保壓力逐年加大的事實，廢水進(jìn)行深度處理及回用已勢在必行。本工程采用多介質(zhì)過濾-超濾-反滲透聯(lián)合工藝來處理印染廢水經(jīng)二級生化處理后的出水，完全可以達(dá)到或優(yōu)于HJ 471—2009推薦的染色用水標(biāo)準(zhǔn)，并且回用率達(dá)到60%以上。

該工藝處理效果穩(wěn)定，配備先進(jìn)的PLC自動化控制，可做到無人值守操作，減輕企業(yè)人工成本；另外，與企業(yè)原采用自來水相比，每天可節(jié)省水費3360元，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

［1］商文剛.4 000 t／天雙膜法印染廢水回用案例［J］.染整技術(shù)，2013，35（8）：22－24.

［2］肖敏，李麗，鐘龍飛，等.活性炭吸附法處理印染廢水的研究［J］.遼寧化工，2009，38（8）：537－539.

［3］代莎莎，王西云.臭氧高級氧化技術(shù)深度處理印染廢水試驗研究［J］.水科學(xué)與工程技術(shù)，2010，（6）：24－26.

［4］徐綺坤，汪曉軍.曝氣生物濾池在印染廢水處理中的應(yīng)用［J］.環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2010，33（6）：177－180.

［5］劉勁松，張健君，楊淑芳，等.超濾／反滲透膜法深度處理印染廢水并回用工程案例［J］.中國給水排水，2013，29（10）：76－78.

［6］王志遠(yuǎn)，王艷霞，李峰，等.微濾-反滲透在印染廢水深度處理回用工程中的應(yīng)用［J］.工業(yè)用水與廢水，2015，46（1）：70－72.

［7］操家順，姜磊娜，蔡健明，等.采用“臭氧－粉末活性炭－曝氣生物濾池”組合工藝深度處理印染廢水［J］.水資源保護(hù)，2012，28（6）：75－80.

Project example of advanced treatment and reuse of printing and dyeing wastewater

MAO Zhe－lin1，HUANG Li－fang2，ZHANG Hai－jie1
（1.Hangzhou Create Environmental Technology Co.,Ltd.,Hangzhou 311215,China;2.Architectural&Civil Engineering Design Institute Co.,Ltd.,Hangzhou 310020）

Ultrafiltration-reverse osmosis advanced treatment process was used to treat secondary biochemical effluent of a printing and dyeing enterprise in Zhejiang province,the effluent water quality met the requirement of dyeing water quality recommended by HJ 471—2009 Waste Water Treatment Project Technical Specification for Dyeing and Finishing of Textile Industry,and then,was resued to production.The project operation results showed that,under the condition that the average influent mass concentrations of CODCrand SS were 80 and 15 mg/L respectively,the colority was 26 times,the conductivity was 2 750 μS/cm,through the advanced treatment,the corresponding indexes of the effluent water were 7.5 mg/L,not detected,2 times and 32 μS/cm respectively,the water quality reached or superior to the design requirement,and the reuse rate was above 60%.

printing and dyeing wastewater;advanced treatment;ultrafiltration;reverse osmosis

X703.1；X791

B

1009－2455（2016）06－0061－03

毛哲林（1982－），男，浙江慈溪人，注冊環(huán)保工程師，本科，主要從事污水處理技術(shù)研究與工程應(yīng)用，（電子信箱）535752839＠qq.com。

2016-07-04（修回稿）