专利名称：一种印染废水处理与分质回用的方法
技术领域：
本发明涉及到一种废水的处理方法，具体的说是一种印染废水处理与分质回 用的方法。
背景技术：
纺织印染行业是用水量较大的工业行业，由于各类纺织印染产品在加工过程 中均是以水为媒介进行湿法加工，生产过程中排放的印染废水具有色度大、有机 污染物含量高、水质水量变化大等特点，属于难处理的工业废水之一。
印染废水水质随着纤维种类和加工工艺的不同而异，污染物组分差异也很 大。印染工艺的程序长、工序多，即使每道工序产生的废水水量和性质也有很大 的差别，其产生废水的工序包括退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花、整理。 随着社会的进步和人们生活水平的提高，生产过程中排放的印染废水越来越难以 处理，因此对于印染废水处理工艺的研究提出了更高的要求。
目前，水资源的紧缺及污染物的排放，己成为印染行业发展的制约性因素， 随着排放标准的日趋严格、水费的不断上涨以及排污费的日益提高，纺织印染行 业越来越重视清洁生产，印染废水的回用逐渐引起重视。但是，由于印染废水的 水量大，深度处理工艺复杂，运行管理不便，使得印染废水回用的费用很高，影 响了技术的推广应用。
印染废水的处理方法主要包括物理化学法和生物法两类。生物法处理印染废 水具有运行成本低，操作管理简便等特点，但是生物法难以彻底处理印染废水中 的难降解物质。物理化学方法处理印染废水可以有效的去处废水中的难降解有机 物及无机物质，使印染废水达到排放标准，但是处理设备易腐蚀损耗，运行管理 费用很高。因此，单一的处理方法很难使印染废水达到较好的处理效果，目前多 采用物理化学法与生物法相结合的工艺处理印染废水。
专利CN1789168A公开了一种印染废水处理与回用的方法。它将印染各道 工序所产生的废水，分流分质处理，排放废水的COD小于设定值且色度小于设 定值的工序所产生的废水经处理后作为印染用水回用，排放废水的COD大于等于设定值或色度大于等于设定值的工序所产生的废水经过预处理排放至市政管 网，集中处理。上述技术虽然可以一定程度上减少处理费用，提高废水出水效果， 但是由于部分废水排放入市政管网处理，因此经过深度处理后回用的水量有限， 废水的回用率不高，仍然不能有效的解决印染行业用水量大的问题。专利CN1884146A公开了一种印染废水闭路循环的处理方法，以膜分离技 术为核心，通过絮凝沉淀、微滤、纳滤反应器处理，实现了印染废水的再生，提 供了一种易于工业化的实现印染废水闭路循环的处理技术。上述技术虽然可以提 高废水的再生率，但是由于废水基本上全部经过微滤处理，大部分经过纳滤膜处 理系统，容易縮短处理设备的使用寿命，增加了设备运行维护的费用。发明内容1. 发明要解决的技术问题 针对现有技术中印染废水处理与回用所存在的问题，本发明提供了一种印染废水处理与分质回用的方法，采用了根据印染工艺中各个工序对于回用水质要求 不同的特点，将印染废水处理工艺中各不同工序出水分质回用于水质要求达到相 应标准的印染工艺中各个不同工序，可以减少废水处理与回用的费用，延长深度 处理设备的使用寿命，提高废水的回用率，可以快速、高效的处理与回用印染废 水。2. 技术方案本发明的技术方案是-一种印染废水处理与分质回用的方法，其步骤包括(1)将印染废水引入调节池，调节废水的pH值为6.0~9.0，停留时间为4 8h， 将进入调节池的废水稀释到COD浓度1500~5000mg/L，添加铵盐和磷酸盐 使得氨氮浓度为75~250 mg/L、磷酸盐浓度为15~50mg/L，进入厌氧反应器 后，调节pH值为6.5~8.0，停留时间为12~20h，将厌氧反应器出水COD 浓度控制在600 2000mg/L后进入缺氧反应器，调节pH值为6.5~8.0，停留 时间为4~8h，将缺氧反应器出水COD浓度控制在300~1000mg/L后进入好 氧反应器，停留时间为8 16h，总处理水量的10~15%在好氧反应器处理后， 经过消毒回用于印染工艺的退浆工序，其余废水进行后续工艺处理；(2) 将好氧反应器的出水COD控制在150~300mg/L后进入曝气生物滤池，停留 时间控制在4~6h,曝气生物滤池的出水COD为100~200mg/L，总处理水 量的10~15%在曝气生物滤池处理后，经过消毒回用于印染工艺的煮练工序， 其余废水进行后续工艺处理；
(3) 将曝气生物滤池的出水COD控制在100~200mg/L后进入超滤反应器，控制 pH值为6.5~7.5，操作压力控制在0.1 0.3MPa,超滤反应器的出水COD为 50~100mg/L，总处理水量的20~25%在超滤反应器处理后，经过消毒回用于 印染工艺的漂白工序和丝光工序，其余废水进行后续工艺处理；
(4) 将超滤反应器的出水COD控制在50"00mg/L后进入反渗透反应器，操作 压力控制在1.2~1.8MPa，回收率设计(控制)为50~70%，反渗透反应器的出 水COD为10~20mg/L，然后将处理后的水经过消毒后混合部分自来水，回 用于印染工艺的染色工序、印花工序和整理工序。
步骤(1)中所述的厌氧反应器为UASB反应器、厌氧颗粒床反应器、EGSB 反应器或IC反应器中的一种。USAB反应器由底部的布水区、中部的反应区和 顶部的分离区组成，反应器顶部有特殊的三相分离器，反应器中的污泥可以采用 厌氧颗粒污泥或普通活性污泥。厌氧颗粒床反应器中颗粒污泥可以是完全由污泥 形成的颗粒或吸附在载体上的生物颗粒。EGSB反应器为颗粒污泥处于膨胀状 态，具有高的液体上升流速(6-12m/h)的一种新型UASB反应器。IC反应器为由 两个UASB反应器叠加而成，底部处于高负荷，顶部处于低负荷，颗粒污泥处 于膨胀状态，具有高的液体上升流速(6-12m/h)。在进入厌氧反应器之前向废水 中加入浓度为1~80|jg/L的微量元素化合物CoCI2 '6H20、 MnCI2 '41"120、 ZnCI2、 NiCI2 6H20 、 (NH4)6Mo7024的混合物，。厌氧反应器的容积负荷为 2~10kgCOD/(m3*d)。向废水中添加的铵盐为氯化铵或硫酸铵，磷酸盐为磷酸 钠、磷酸钾、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠或磷酸二氢钾。
步骤(1)中所述的缺氧反应器采用陶粒填料，填充比为40~50%，好氧反应 器的出水回流到缺氧反应器的回流比为2~4，采用穿孔曝气管的曝气方式，水流 和气流均由反应器底部进入，气水比为2~4:1，容积负荷为1~6kgCOD/(m3 ，d)。
步骤(1)中所述的好氧反应器为好氧活性污泥反应器，气水比控制在 15~25:1 ，容积负荷控制在0.5~3kgCOD/(m3 d)。步骤(2)中所述的曝气生物滤池采用穿孔曝气管的曝气方式，水流和气流均 由反应器底部进入，气水比为10~15:1,采用柱状填料，填充比为40~50%，容 积负荷为0.5~2kgCOD/(m3 d)。
步骤(3)中所述的超滤反应器采用的膜组件为管式膜、毛细管膜、中空纤维 膜、巻式膜或板框式膜中的一种，采用错流过滤方式，超滤反应器出水SDI值 为1~3。
步骤(4)中所述的反渗透反应器采用的膜元件为中空纤维型或涡巻型中的一 种，在进入反渗透反应器之前向废水中投加浓度为3~6mg/L的阻垢剂。
步骤(4)中所述的废水在反渗透反应器处理过程中产生的浓水排放入市政污 水处理管网。
步骤(1卜(4)中所述的回用水采用二氧化氯消毒，加氯接触30分钟后，游离 性余氯含量大于0.3mg/L。 3.有益效果
本发明提供了一种印染废水处理与分质回用的方法，根据印染工艺中各个工 序对于回用水质要求不同的特点，将印染废水处理工艺中各个不同工序出水快 速、高效的分质回用，废水的回用率达到70%以上，同时可以节省废水处理与 回用的费用，延长深度处理设备的使用寿命，易于大规模工业化应用。
具体实施方式
实施例1
将浓度为3500 mg/L的印染废水引入到调节池，将废水的pH值调节为 6.0~7.0，停留时间为4h，然后向废水中添加氨氮浓度为150mg/L的氯化铵， 磷酸盐浓度为30mg/L的磷酸氢二钠，微量元素(Co、 Mn、 Zn、 Ni、 Mo)浓度 为40~60|jg/L的CoCI26H20、 MnCI2.4H20、 ZnCI2、 NiCI2.6H20、 (NH4)6Mo7024 的混合物，然后进入UASB反应器处理，UASB反应器采用厌氧颗粒污泥，调 节pH值为6.5~7.0，停留时间为16 18h,然后进入缺氧反应器，调节pH值为 6.5~7.0，缺氧反应器采用陶粒填料，填充比为40%，好氧反应器的出水回流到 缺氧反应器的回流比为2，停留时间为6h，气水比为3:1，然后进入好氧反应器， 停留时间为10h,气水比为25:1，然后将总处理水量的10%经过消毒回用于印染工艺的退浆工序，其余废水进入曝气生物滤池，停留时间为4h，气水比为15:1， 采用柱状填料，填充比为50%，总处理水量的15%在处理后经过消毒回用于印 染工艺的煮练工序，其余废水进入超滤反应器，超滤反应器采用管式膜作为膜组 件，调节pH值为6.5~7.0，操作压力控制在0.1MPa，总处理水量的20%在处 理后经过消毒回用于印染工艺的漂白工序和丝光工序，其余废水在投加浓度为 4mg/L的阻垢剂后引入到反渗透反应器，反渗透反应器采用中空纤维型膜元件， 操作压力为1.2~1.4MPa，设计回收率为60%,将处理后的水经过消毒后混合部 分自来水回用于印染工艺的染色工序、印花工序和整理工序，产生的浓水排放入 市政污水处理管网，经过该工艺处理后废水分质回用率可以达到70%以上。
实施例2
向调节池引入浓度为5000 mg/L的印染废水，调节废水的pH值为8.0~9.0， 停留时间为6h，然后向废水中添加氨氮浓度为250mg/L的硫酸铵，磷酸盐浓度 为50mg/L的磷酸氢二钾，60~80|jg/L的微量元素化合物CoClr6H20、 MnCI2'4H20、 ZnCI2、 NiCI2'6H20、 (NH4)6Mo7024的混合物，然后进入IC反应 器处理，IC为由两个UASB反应器叠加而成，底部处于高负荷，顶部处于低负 荷，液体上升流速为6-12m/h，颗粒污泥处于膨胀状态，调节pH值为7.5 8.0， 停留时间为18 20h，然后将废水引入缺氧反应器，调节pH值为7.0~7.5，缺氧 反应器采用陶粒填料，填充比为50%,好氧反应器的出水回流到缺氧反应器的 回流比为4，停留时间为8h，气水比为4:1，然后进入好氧反应器，停留时间为 16h，气水比为25:1，然后将总处理水量的10%经过消毒后回用于印染工艺的 退浆工序，将其余废水引入曝气生物滤池，停留时间为6h，气水比为15:1，采 用柱状填料，填充比为50%，总处理水量的10°/。在处理后经过消毒回用于印染 工艺的煮练工序，其余废水进入超滤反应器，超滤反应器采用中空纤维膜作为膜 组件，调节pH值为7.0~7.5，操作压力为0.3MPa，总处理水量的20%在处理 后经过消毒回用于印染工艺的漂白工序和丝光工序，其余废水投加浓度为6mg/L 的阻垢剂后进入反渗透反应器，反渗透反应器采用中空纤维型膜元件，操作压力 为1.6~1.8MPa，设计回收率为60%，将处理后的水经过消毒后混合部分自来水 回用于印染工艺的染色工序、印花工序和整理工序，产生的浓水排放入市政污水处理管网，经过该工艺处理后废水分质回用率达到70%以上。 实施例3
将印染废水引入调节池，废水的浓度为1800 mg/L，调节废水的pH值为 7.0~8.0，停留时间为8h，然后向废水中添加氨氮浓度为90mg/L的氯化铵，磷 酸盐浓度为18mg/L的磷酸钠，1~20叩/1_的微量元素化合物CoCI2'6H20、 MnCI2'4H20、 ZnCI2、 NiCI2.6H20、 (NH4)6Mo7024的混合物，然后进入EGSB 反应器处理，液体上升流速为6-12m/h，颗粒污泥处于膨胀状态，pH值调节为 7.0~7.5，停留时间为12~14h，然后进入缺氧反应器，调节pH值为7.0~7.5， 缺氧反应器采用陶粒填料，填充比为50%，好氧反应器的出水回流到缺氧反应 器的回流比为2，停留时间为6h，气水比为2:1，然后进入好氧反应器，停留时 间为8h，气水比为15:1，然后将总处理水量的15%经过消毒回用于印染工艺的 退浆工序，将其余废水引入曝气生物滤池，停留时间为4h，气水比为10:1，采 用柱状填料，填充比为40%，总处理水量的10%在处理后经过消毒回用于印染 工艺的煮练工序，其余废水进入超滤反应器，超滤反应器采用巻式膜作为膜组件， 调节pH值为6.5~7.0,操作压力为0.1MPa，总处理水量的25%在处理后经过 消毒回用于印染工艺的漂白工序和丝光工序，其余废水投加浓度为3mg/L的阻 垢剂后进入反渗透反应器，反渗透反应器采用涡巻型膜元件，操作压力为 1.4~1.6MPa，回收率设计为70%，将处理后的水经过消毒后混合部分自来水回 用于印染工艺的染色工序、印花工序和整理工序，产生的浓水排放入市政污水处 理管网，经过该工艺处理后废水分质回用率达到70%以上。
实施例4
将浓度为2500mg/L的印染废水引入调节池，调节废水的pH值为6.5~7.5,停 留时间为6h，然后向废水中添加氨氮浓度为125mg/L硫酸铵，磷酸盐浓度为 25mg/L磷酸二氢钾，微量元素化合物浓度为20~40pg/L的CoCI2'6H20、 MnCI2'4H20、 ZnCI2、 NiCI26H20、 (NH4)6Mo7024的混合物，然后进入厌氧颗 粒床反应器处理，厌氧颗粒床采用完全由污泥形成的颗粒作为吸附的载体，调节 pH值为7.0~7.5，停留时间为14~16h，然后进入缺氧反应器，调节pH值为7.5~8.0，缺氧反应器采用陶粒填料，填充比为40%，好氧反应器的出水回流到 缺氧反应器的回流比为3，停留时间为4h，气水比为3:1，然后将废水引入好氧 反应器，控制停留时间为12h，气水比为20:1，然后将总处理水量的15%经过 消毒后回用于印染工艺的退浆工序，其余废水进入曝气生物滤池，停留时间为 5h，气水比为10:1，采用柱状填料，填充比为40%，总处理水量的15%在处理 后经过消毒回用于印染工艺的煮练工序，然后其余废水进入超滤反应器，超滤反 应器采用毛细管膜作为膜组件，调节pH值为7.0~7.5，操作压力控制为0.2MPa， 总处理水量的20%在处理后经过消毒回用于印染工艺的漂白工序和丝光工序， 其余废水投加阻垢剂5mg/L后进入反渗透反应器，反渗透反应器采用涡巻型膜 元件，操作压力为1.3~1.5MPa，设计回收率为50%，将处理后的水经过消毒后 混合部分自来水回用于印染工艺的染色工序、印花工序和整理工序，产生的浓水 排放入市政污水处理管网，经过该工艺处理后废水分质回用率达到70%以上。
权利要求
1.一种印染废水处理与分质回用的方法，其步骤为(1)将印染废水引入调节池，调节废水的pH值为6.0～9.0，停留时间为4～8h，将进入调节池的废水稀释到COD浓度1500～5000mg/L，添加铵盐和磷酸盐使得氨氮浓度为75～250mg/L、磷酸盐浓度为15～50mg/L，进入厌氧反应器后，调节pH值为6.5～8.0，停留时间为12～20h，将厌氧反应器出水COD浓度控制在600～2000mg/L后进入缺氧反应器，调节pH值为6.5～8.0，停留时间为4～8h，将缺氧反应器出水COD浓度控制在300～1000mg/L后进入好氧反应器，停留时间为8～16h，总处理水量的10～15％在好氧反应器处理后，经过消毒回用于印染工艺的退浆工序，其余废水进行后续工艺处理；(2)将好氧反应器的出水COD控制在150～300mg/L后进入曝气生物滤池，停留时间为4～6h，总处理水量的10～15％在曝气生物滤池处理后，经过消毒回用于印染工艺的煮练工序，其余废水进行后续工艺处理；(3)将曝气生物滤池的出水COD控制在100～200mg/L后进入超滤反应器，控制pH值为6.5～7.5，操作压力为0.1～0.3MPa，总处理水量的20～25％在超滤反应器处理后，经过消毒回用于印染工艺的漂白工序和丝光工序，其余废水进行后续工艺处理；(4)将超滤反应器的出水COD控制在50～100mg/L后进入反渗透反应器，操作压力为1.2～1.8MPa，回收率设计(控制)为50～70％，然后将处理后的水经过消毒后混合部分自来水，回用于印染工艺的染色工序、印花工序和整理工序。
2. 据权利要求1所述的一种印染废水处理与分质回用的方法，其特征在于步骤(1) 中所述的厌氧反应器为厌氧颗粒床反应器、UASB反应器、IC反应器或EGSB 反应器。
3. 根据权利要求2中任一项所述的一种印染废水处理与分质回用的方法，其特征 在于步骤(1)中所述的废水在进入厌氧反应器之前加入CoCI2 6H20、 MnCI24H20、 ZnCI2、 NiCI2 . 6H20、 (NH4)6Mo7024的混合物，使得微量元素 浓度为1~80|jg/L。
4. 根据权利要求1~3中任一项所述的一种印染废水处理与分质回用的方法，其特 征在于步骤(1)中所述的铵盐为氯化铵或硫酸铵，磷酸盐为磷酸钠、磷酸钾、磷 酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠或磷酸二氢钾。
5. 根据权利要求1~3中任一项所述的一种印染废水处理与分质回用的方法，其特征在于步骤(1)中所述的缺氧反应器的回流比为2~4,气水比为2~4:1。
6. 根据权利要求1~3中任一项所述的一种印染废水处理与分质回用的方法，其特 征在于步骤(1)中所述的好氧反应器为好氧活性污泥反应器，气水比为15~25:1。
7. 根据权利要求1~3中任一项所述的一种印染废水处理与分质回用的方法，其特 征在于步骤(2)中所述的曝气生物滤池的气水比为10~15:1。
8. 根据权利要求1~3中任一项所述的一种印染废水处理与分质回用的方法，其特 征在于步骤(3)中所述的超滤反应器采用错流过滤方式。
9. 根据权利要求1~~3中任一项所述的一种印染废水处理与分质回用的方法，其特 征在于步骤(1) (4)中所述的回用水釆用二氧化氯消毒。
全文摘要
本发明公开了一种印染废水处理与分质回用的方法。其步骤包括印染废水首先经过厌氧、缺氧、好氧反应器处理后，部分水分质回用于印染工艺的退浆工序；然后，其余废水经曝气生物滤池处理后，部分水分质回用于印染工艺的煮练工序；然后，其余废水经超滤反应器处理后，部分水分质回用于印染工艺的漂白工序和丝光工序；最后，其余废水经反渗透反应器处理后，部分水分质回用于印染工艺的染色工序、印花工序和整理工序。经过本发明处理后，可以将印染废水快速、高效的分质回用，废水的回用率达到70％以上，同时可以节省废水处理与回用的费用，延长深度处理设备的使用寿命，易于大规模工业化应用。
文档编号C02F3/30GK101293726SQ200810123839
公开日2008年10月29日 申请日期2008年6月6日 优先权日2008年6月6日
发明者丁丽丽, 任洪强, 隽 尤, 涛 张 申请人:南京大学