噴水織機(jī)中水回用防堵塞與低運(yùn)行成本的問(wèn)題探討

洪龍華

（福建漳州力天環(huán)境工程有限公司，福建 漳州 363000）

噴水織機(jī)作為我國(guó)當(dāng)前紡織業(yè)中應(yīng)用廣泛的制造設(shè)備之一，雖然具有產(chǎn)量高、質(zhì)量好、織造費(fèi)用低等特點(diǎn)，但是卻需要消耗大量的新鮮水資源。織造過(guò)程中會(huì)使用潤(rùn)滑脂和漿料，廢水具有水量大、成分復(fù)雜、難以生物降解等特點(diǎn)，出水中重鉻酸鹽指數(shù)（CODCr）、懸浮物（SS）含量較高，如果不能有效對(duì)噴水織機(jī)廢水進(jìn)行處理和循環(huán)利用，會(huì)導(dǎo)致巨大的水環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。隨著水源的日益緊張和各地水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，紡織行業(yè)污水的回用與企業(yè)的生存和發(fā)展息息相關(guān)。因此紡織廢水的處理和中水回用勢(shì)在必行[1]。

1 水量水質(zhì)

某企業(yè)處理后的出水大部分回用，少部分達(dá)標(biāo)排放，回用率在80%—90%。

設(shè)計(jì)水量2000m3/d，24h 連續(xù)處理。廢水主要來(lái)自引緯廢水、紡織油劑和上漿廢水。廢水中主要污染物有漿料、油脂、細(xì)小纖維及其他雜物，屬中度污染水質(zhì)，8%—10%的噴水織機(jī)出水被織物帶走，3%—5%的噴水織機(jī)出水蒸發(fā)到空氣中，增加了車間的濕度，其余的大部分噴水織機(jī)出水通過(guò)地溝流入廢水處理站[2]。噴水織機(jī)進(jìn)水水質(zhì)情況見(jiàn)表1。

表1 噴水織機(jī)進(jìn)水水質(zhì)

回用水標(biāo)準(zhǔn)參考《噴水織機(jī)行業(yè)中水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（T/JX 001—2018）中的高回用率水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，噴水織機(jī)中水回用水質(zhì)情況見(jiàn)表2。

表2 噴水織機(jī)中水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

外排水質(zhì)滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)情況見(jiàn)表3。

表3 排放標(biāo)準(zhǔn)

2 工藝流程及主要單元

改造后的工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 工藝流程圖

工藝流程如下：

（1）廢水經(jīng)管網(wǎng)收集排入格柵渠，去除較大懸浮物、漂浮物，出水進(jìn)入調(diào)節(jié)池。

（2）調(diào)節(jié)池進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，為防止池內(nèi)懸浮物沉積，設(shè)置風(fēng)機(jī)進(jìn)行間歇曝氣，池內(nèi)設(shè)水泵，將廢水泵入混凝氣浮池進(jìn)行預(yù)處理。

（3）廢水中主要污染物為CODCr、SS、油類及氨氮等，可在混凝氣浮工序中去除，去除效果明顯?；炷龤飧」に嚺c混凝沉淀工藝相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，混凝氣浮工藝藥劑的使用量只有混凝沉淀工藝的56%，而且處理時(shí)間更短、占地面積更小[3]。

經(jīng)測(cè)氣浮進(jìn)水pH 值為6.5—7.0，故無(wú)需投加堿源。通過(guò)小試實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比發(fā)現(xiàn)，該類廢水只投加聚合氯化鋁（PAC）亦可達(dá)到相同的去除效果，不僅可節(jié)省企業(yè)的藥劑成本，而且也可減少藥劑中其他鹽分造成的二次污染。

在混凝反應(yīng)階段，采用高效水力攪拌裝置代替常規(guī)機(jī)械攪拌，不僅為企業(yè)降低了投資費(fèi)用，而且節(jié)省了設(shè)備電耗。

（4）氣浮出水進(jìn)入多級(jí)過(guò)濾工序。氣浮出水仍含有細(xì)小膠體和懸浮物，若長(zhǎng)期回用，會(huì)對(duì)管路和設(shè)備造成污染，故須對(duì)氣浮出水進(jìn)行進(jìn)一步處理。因石英砂過(guò)濾具有運(yùn)行成本低、過(guò)濾高效、操作方便等特點(diǎn)，故采用石英砂過(guò)濾罐（濾速10m/h，粒徑1.0—4.0mm，填充高度1.2m）作為氣浮出水的第一道凈化單元。因袋式過(guò)濾器具有濾袋清洗后可重復(fù)使用、過(guò)濾精度高、通量大、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，故采用袋式過(guò)濾器（兩級(jí)串聯(lián)過(guò)濾，濾徑5μm）作為二級(jí)凈化單元，以進(jìn)一步去除水中細(xì)小懸浮物、膠質(zhì)顆粒等，深度凈化水質(zhì)。

（5）袋式過(guò)濾出水進(jìn)入消毒池。因次氯酸鈉（NaClO）具有殺菌譜廣、迅速、效果明顯可靠、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，故采用NaClO 作為消毒劑。但因其對(duì)織物有漂白作用，故需控制好投加量（設(shè)置在線余氯檢測(cè)儀）。

（6）消毒池出水流入回用水池。

（7）污泥池內(nèi)污泥通過(guò)污泥泵泵至污泥脫水機(jī)，先采用絮凝劑對(duì)污泥進(jìn)行調(diào)理，再利用疊螺機(jī)對(duì)污泥進(jìn)行脫水，脫水后的泥餅含水率約為80%，可方便外運(yùn)處置。

3 技改前后機(jī)臺(tái)污染變化

企業(yè)原先采用混凝沉淀法處理廢水后將其直接回用，常出現(xiàn)回用管路及設(shè)備內(nèi)壁結(jié)垢嚴(yán)重問(wèn)題，導(dǎo)致機(jī)臺(tái)污染。這是由于混凝沉淀出水中仍含有細(xì)小膠體、懸浮物、油類及微生物等污染物，這些污染物會(huì)不斷在管路及設(shè)備內(nèi)壁沉積、黏結(jié)，還會(huì)發(fā)生電化學(xué)還原反應(yīng)。技改前，企業(yè)平均每年因機(jī)臺(tái)污染需停機(jī)清洗2—3 次（見(jiàn)圖2），直接造成了經(jīng)濟(jì)損失。

圖2 技改前連續(xù)運(yùn)行半年的噴水織機(jī)配水桶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況

技改后，企業(yè)的回用管路及設(shè)備內(nèi)壁結(jié)垢情況得到了很大改善（見(jiàn)圖3），機(jī)臺(tái)可連續(xù)運(yùn)行，為企業(yè)創(chuàng)造了更多的經(jīng)濟(jì)效益。

圖3 技改后連續(xù)運(yùn)行一年的噴水織機(jī)配水桶的內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況

4 運(yùn)行效果

系統(tǒng)于2019 年1 月開(kāi)始進(jìn)水調(diào)試，運(yùn)行期間，各單元基本穩(wěn)定。運(yùn)行期間對(duì)主要單元進(jìn)出、水進(jìn)行取樣檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4 可以看出，主要污染物CODCr、NH3-N、油類及SS 去除率分別為63.9%、17.7%、94.0%、86.8%，出水不僅可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，也能滿足企業(yè)回用水質(zhì)要求。

表4 主要單元處理效果

5 運(yùn)行成本分析

改造后廢水處理站的運(yùn)行成本主要包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)和人工費(fèi)：

（1）電費(fèi)：每天耗電約680kW·h，按0.7 元/kW·h計(jì)算，每天電費(fèi)為476 元，折合為0.24 元/m3·水。

（2）藥劑費(fèi)：主要是PAC 和NaClO 兩種藥劑，日耗藥劑費(fèi)為780 元，折合為0.39 元/m3·水。

（3）人工費(fèi)：廢水處理站定員1 人，工資6000 元/月，折合為0.10 元/m3·水。

（4）運(yùn)行成本合計(jì)為0.73 元/m3·水。

6 結(jié)語(yǔ)

（1）噴水織機(jī)廢水處理采用混凝氣浮—多級(jí)過(guò)濾—NaClO 消毒組合工藝，出水水質(zhì)穩(wěn)定，可達(dá)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978—1996）中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可滿足企業(yè)的回用要求。

（2）該工藝節(jié)省堿與聚丙烯酰胺（PAM）的藥劑成本，系統(tǒng)運(yùn)行成本平均在0.76 元/m3·水，遠(yuǎn)低于當(dāng)?shù)刈詠?lái)水水費(fèi)，廢水不僅可達(dá)標(biāo)排放，而且可回用，為企業(yè)取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

（3）采用多級(jí)過(guò)濾組合工藝有效降低了水體濁度、細(xì)小懸浮物、膠體等污染物濃度，進(jìn)一步提升了回用水質(zhì)。

（4）采用NaClO 作為消毒劑，在投加時(shí)要盡量采用自動(dòng)控制，以確保殺菌效果，同時(shí)防止投加過(guò)量影響產(chǎn)品質(zhì)量。

7 建議

（1）企業(yè)目前主要使用淀粉類漿料，若后續(xù)因發(fā)展需要提高丙烯酸類和聚乙烯醇（PVA）的使用比例，廢水處理站進(jìn)水水質(zhì)將發(fā)生變化（成分復(fù)雜、濃度高、難降解），現(xiàn)有污水處理工藝可能滿足不了排放和回用要求。建議新項(xiàng)目在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段預(yù)留生化工藝用地，可設(shè)在氣浮池之后，利用微生物高效、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定等特點(diǎn)降低CODCr、NH3-N 等污染物濃度，為后端工藝處理提供保障。

（2）隨著出水不斷被循環(huán)使用，水中的有機(jī)物濃度、電導(dǎo)率、硬度等也會(huì)逐漸升高，嚴(yán)重時(shí)甚至不能滿足排放和回用要求。建議有條件的企業(yè)對(duì)廢水進(jìn)行深度處理，根據(jù)需求可配置樹(shù)脂軟化設(shè)備去除硬度，配置電滲析或反滲透設(shè)備去除電導(dǎo)率等。