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印染紡織廢水處理清潔生產(chǎn)技術(shù)

       印染行業(yè)是我國工業(yè)企業(yè)中的高耗水行業(yè)之一，資料顯示，我國印染廢水每年向自然排放為18.4億t，印染廢水占工業(yè)廢水排放比例高達(dá)35%，但廢水中水回用率不足10%。同時(shí)，印染廢水具有排放水量大、有機(jī)物含量高、色度深、堿性大、鹽分高等特點(diǎn)。因此，開發(fā)印染廢水高效再生技術(shù)，提高印染廢水回用率是印染行業(yè)發(fā)展的趨勢，是實(shí)現(xiàn)該行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵，同時(shí)也是完成印染行業(yè)節(jié)水和減排清潔生產(chǎn)目標(biāo)的重要手段。

       1、印染廢水處理回用方法

       1.1 印染廢水處理方法

       印染廢水處理技術(shù)主要包括化學(xué)法、物理法、物理化學(xué)法、生物化學(xué)法等。物理方法中膜分離技術(shù)是當(dāng)前發(fā)展最快的水處理技術(shù)，印染廢水處理后出水水質(zhì)較好，可以直接回用于生產(chǎn)，存在問題主要是投資費(fèi)用較高，膜件壽命較短和后期處理難度大等問題。化學(xué)法常用的氧化劑包含F(xiàn)enton試劑和臭氧，F(xiàn)enton試劑優(yōu)點(diǎn)主要操作簡單，反應(yīng)迅速，易產(chǎn)生絮凝，缺點(diǎn)是處理成本高、氧化效率差，氧化劑的利用率低等問題。物理化學(xué)法中常用的吸附劑是活性炭，具有吸附脫色效果好、親水性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用于低濃度的廢水處理或深度處理工藝。生化法中好氧生物處理對BOD的去除效果率較好，但是對于色度和COD去除效率較差；厭氧生物處理優(yōu)點(diǎn)主要是易水解難生物降解的有機(jī)物，但不能完全降解有機(jī)污染物。因此，國內(nèi)外印染廢水的處理多數(shù)采用厭氧和好氧聯(lián)合工藝。

       1.2 印染廢水回用方法

       印染紡織廢水成分復(fù)雜和難度大，難以形成一種特定的處理回用工藝，因此國內(nèi)印染紡織企業(yè)選擇廢水處理回用工藝主要是依據(jù)自身廢水成分特點(diǎn)和回用水質(zhì)要求，常用的處理與回用工藝如下：

       （1）印染混合廢水+氣浮+厭氧生物處理+混凝沉淀（助凝劑+絮凝劑+活性炭）+膜生物處理+中水回用。膜生物反應(yīng)處理法是由膜分離與生物化法法相結(jié)合的水處理技術(shù)，該處理法優(yōu)點(diǎn)可保持活性污泥的高濃度，通過降低污泥負(fù)荷達(dá)到減少污泥產(chǎn)生量目的。徐開枝通過實(shí)驗(yàn)證明，某廠印染廢水進(jìn)水通過MBRNF組合工藝對廢水進(jìn)行深度處理，水質(zhì)符合《再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)SL368-2006》的回用標(biāo)準(zhǔn)。

       （2）印染混合廢水+二級生化處理+臭氧氧化+過濾/吸附+中水回用。Gregon等人證明氧化法+活性污泥生物法處理印染廢水并回用，處理成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于膜分離處理技術(shù)且出水水質(zhì)達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，可用于生產(chǎn)及設(shè)備清洗工序。

       （3）印染廢水+二級生物化學(xué)處理法+臭氧氧化法+膜分離處理（UF+RO）+中水回用。膜分離處理技術(shù)中常用工藝為超濾（NF）和反滲透（RO），應(yīng)用于印染廢水回用工程，主要優(yōu)點(diǎn)為能夠有效處理廢水中有機(jī)物，脫鹽效果明顯。張廣文通過膜分離處理技術(shù)處理某紡織廠的印染污水，該處理方法既能保證出水的水質(zhì)，并且處理后廢水回用于生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

       2、廣東省某印染紡織園區(qū)廢水處理工程實(shí)例分析

       2.1 廢水處理回用方法

       廣東省某工業(yè)園區(qū)有印染、紡織等企業(yè)70余家，日產(chǎn)生廢水8萬m3。廢水排放到工業(yè)園區(qū)某污水處理廠集中處理，通過中水回用系統(tǒng)回用于工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)企業(yè)，廢水處理及回用采用1.2章節(jié)中第三種方法“印染混合廢水+二級生化處理+臭氧氧化+膜組合技術(shù)（UF+RO）+回用”，主要處理工藝介紹如下：

       （1）臭氧氧化

       臭氧反應(yīng)池對濃水中濃縮的COD和色度去除效果顯著，保障后續(xù)膜處理工藝的運(yùn)行。臭氧反應(yīng)池通過微孔擴(kuò)散器將臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧擴(kuò)散于待處理水中，利用臭氧的強(qiáng)氧化性將化工廢水中的復(fù)雜有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物或無機(jī)物。臭氧具有極強(qiáng)的氧化性，能去除絕大部分的有機(jī)和無機(jī)污染物，作用迅速，不會(huì)對環(huán)境造成二次污染。

       （2）超濾系統(tǒng)UF

       超濾系統(tǒng)共設(shè)置18套超濾裝置，單套凈產(chǎn)水340m3/h，每套運(yùn)行約30min反洗2min，設(shè)備輪流開機(jī)、清洗、檢修。每套含膜元件68支，總共1224支膜，單支膜有效膜面積為72m2或80m2，系統(tǒng)運(yùn)行為PLC自動(dòng)控制，易于恢復(fù)，有高且穩(wěn)定的透水量。

       園區(qū)某污水處理廠采用外壓式超濾膜，投資低，過濾穩(wěn)定，保證被膜截留的物質(zhì)非常容易通過化學(xué)清洗和反洗去除。超濾采用氣水反洗和錯(cuò)流過濾等全自動(dòng)連續(xù)的方式運(yùn)行。錯(cuò)流過濾指進(jìn)溶質(zhì)在膜表面流動(dòng)，透水垂直于進(jìn)水方向再通過膜，被截留的物資富集在水里，沿進(jìn)水的流動(dòng)方向排出膜組件，再返回于進(jìn)水箱與原水合并，循環(huán)返回于超濾系統(tǒng)。錯(cuò)流過濾優(yōu)點(diǎn)為增大膜的表面液體流速，促使膜表面的凝膠層厚度下降，有效降低膜的污染。

       （3）反滲透系統(tǒng)RO

       反滲透系統(tǒng)工作機(jī)理為超濾后的出水進(jìn)入反滲透膜組系統(tǒng)（RO），在壓力作用下，極微量一價(jià)離子透過反滲透膜，經(jīng)處理后為透過水，透過水進(jìn)入后續(xù)處理設(shè)備；而水中的微細(xì)膠體和有機(jī)物等物質(zhì)不能透過膜而殘留在濃水中，再通過濃水管排出污水管網(wǎng)。反滲透裝置處理能力840m3/h，操作壓力1.0～1.2MPa，裝置水回收率70%，初始脫鹽率≥97%，脫COD率≥95%，脫色度率≥95%。

       2.2 效益分析

       廢水排放到某污水處理廠集中處理后，通過中水回用系統(tǒng)回用于工業(yè)園區(qū)生產(chǎn)企業(yè)，中水回用率達(dá)到80%以上，廢水污染物排放濃度符合廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）的第二時(shí)段一級標(biāo)準(zhǔn)及《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB4287-2012）直接排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，中水回用水質(zhì)滿足《再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)SL368-2006》的要求，實(shí)現(xiàn)園區(qū)節(jié)水和減排清潔生產(chǎn)目標(biāo)。工業(yè)園區(qū)印染廢水排放和回用情況見表1和表2。

       污水處理廠采用超濾、反滲透處理技術(shù)對工業(yè)園印染廢水處理后進(jìn)行回用，實(shí)現(xiàn)工業(yè)園區(qū)內(nèi)完善的中水循環(huán)回用系統(tǒng)，中水回用率達(dá)到83%，實(shí)現(xiàn)中水回用量達(dá)到2640萬噸。經(jīng)處理后達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)的中水按自來水價(jià)供給園區(qū)70余家印染紡織企業(yè)生產(chǎn)使用，提高水資源的利用率，減排效果明顯。

       2.3 印染廢水回用的環(huán)保意義

       隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，工業(yè)用水持續(xù)增長，水資源供需矛盾日益突出，節(jié)約用水和重復(fù)用水是創(chuàng)建節(jié)水型企業(yè)重要的清潔生產(chǎn)手段。在我國的工業(yè)企業(yè)中，印染紡織企業(yè)廢水排放占全國總排放廢水前五名，同時(shí)，印染紡織廢水內(nèi)含多大量難以降解的物質(zhì)，處理難度大，污染性強(qiáng)。因此，亟需對印染廢水開展深度處理并回用，減少對環(huán)境帶來不利影響。上述廣東省某印染紡織園區(qū)廢水處理回用技術(shù)可靠，環(huán)保效果明顯，可大力推廣應(yīng)用。

       印染廢水回用的環(huán)保效益明顯，中國是水資源欠缺的大國，水資源分布嚴(yán)重不平衡，為節(jié)約水資源，國家和省政府近期發(fā)布《國務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》、《工業(yè)和信息化部水利部全國節(jié)約用水辦公室深入推進(jìn)節(jié)水型企業(yè)建設(shè)工作的通知》、《廣東省節(jié)約用水辦法》、《廣東省節(jié)水行動(dòng)實(shí)施方案》等文件。印染紡織行業(yè)是重點(diǎn)用水行業(yè)，提高印染紡織企業(yè)工業(yè)用水效率，減少企業(yè)用水排放，實(shí)現(xiàn)中水回用，是實(shí)現(xiàn)印染紡織行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。值得一提的是，廣東省制定政策要求印染企業(yè)必須入園生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)廢水集中處理和回用，減少印染廢水排放帶給周邊居住的群眾的環(huán)境影響，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)提升和生態(tài)環(huán)境改善雙目的。

       從企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營來看，生產(chǎn)成本的控制是印染紡織企業(yè)生存發(fā)展主要因素，用水成本和處理廢水成本占企業(yè)總成本的50%以上，因此企業(yè)廢水循環(huán)利用，可減少新鮮水消耗，而且廢水通過超膜處理后，水中不含有機(jī)物，硬度和色度較低，回用水質(zhì)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于純水水質(zhì)指標(biāo)，可提高產(chǎn)品染色效果，實(shí)現(xiàn)節(jié)水、減排、增效等效益。

       3、結(jié)語

       印染紡織行業(yè)廢水成分復(fù)雜、產(chǎn)生量大而回用率低，亟需開展清潔生產(chǎn)，減少對環(huán)境帶來不利影響。廣東省某印染紡織工業(yè)園區(qū)根據(jù)所排廢水特點(diǎn)和回用水質(zhì)的要求，采用“印染混合廢水+二級生化處理+臭氧氧化+膜組合技術(shù)（UF+RO）+回用”工藝，技術(shù)可靠，環(huán)保效果明顯，可大力推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)水、減排、增效的清潔生產(chǎn)目的。

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