一种印染废水零排放处理方法与流程

文档序号:12339937阅读:261来源:国知局

本发明涉及一种印染废水零排放处理方法,经清浊分流,分别处理后,达到回用标准的水约94%回用于生产工艺、6%存于污泥或蒸发;1吨废水最终排放固废干物质约0.35-0.70kg;或折合含水50%的污泥0.7-1.4kg。



背景技术:

中国是世界第一纺织大国,纤维加工量占世界总量的65%,而印花、染色是整个产业链中不可或缺,技术含量最高的中间支行业,但是也是废水排放量最多的支行业,成为纺织工业发展的瓶颈,一直受到国家和地方环保部门的高度关注。

印染废水是高浓度有机废水,根据2014年国家环保部公布,印染废水排放废水量19.6亿吨,占工业行业总量的10.5%、排位第三。为了保护环境、与国际先进理念接轨,较为彻底解决这一问题,经过近9年研究成功印染废水零排放工艺,并且完成处理300t/d的示范工程。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种印染废水零排放处理方法,处理后的水质达到回用标准,全部回用于生产工艺中。

为了达到上述目的,本发明提供了一种印染废水零排放处理方法,其特征在于,包括:将印染过程中产生的浓废水和淡废水分别处理;所述的浓废水和淡废水的处理过程皆包括将废水进行曝气处理,去除上层浮油后,再进行混合稀有金属催化氧化处理。

优选地,所述的浓废水的处理过程包括:将浓废水过滤后,先进行曝气处理,去除上层浮油后,进行混合稀有金属催化氧化处理,再进行混凝沉淀、膜生物反应器(MBR)处理和双膜处理中的至少一种;所述的淡废水的处理过程包括:将淡废水进行曝气处理,去除上层浮油后,依次进行混合稀有金属催化氧化处理、混凝沉淀和膜生物反应器处理。

优选地,所述的浓废水为前处理废水和染色的第一道废水中的至少一种,所述的前处理废水为退浆、煮练和精炼过程中的至少一种产生的废水,所述的淡废水为漂洗水和冲洗水。

优选地,所述的浓废水的COD为1500-15000mg/L,所述的淡废水的COD为200-800mg/L。

优选地,所述的曝气处理采用孔径在300nm~2000nm的曝气棒(类纳米曝气棒)。

优选地,所述的曝气棒为内径为1.0cm-2.5cm;外径为2.0cm-4.0cm;长度为30cm-150cm的中空曝气棒,其前端封闭,后端与曝气机连接。

优选地,所述的混合稀有金属催化氧化处理包括:将废水送入放有混合稀有金属催化剂的催化氧化池中进行处理,得到处理后的废水;其中,所述的混合稀有金属催化剂的制备方法包括:将含混合稀土氧化物为3-5%的稀土废渣与重量比浓度为10~60%的盐酸按照重量比1∶1~4混合,搅拌后活化6~12h,静置沉淀,固液分离,得到固体稀土原料;将粒径2-20mm的生铁屑100重量份、粒径5-15mm的铜屑0.1~1重量份、含稀土0.020~0.150重量份的固体稀土原料混合搅拌,在200~1000℃下活化1~6小时,得到稀土-铁-铜混合催化剂;将粒径为1-10cm的焦炭与稀土-铁-铜混合催化剂按照重量比30-50∶100混合,装填于有孔的反应球或袋中,得到混合稀有金属催化剂。

更优选地,所述的反应球为PVC或PP材料,直径3-18cm,反应球上设有多个孔,孔的直径为1.0-1.5毫米,反应袋为60目-200目锦纶丝袋,反应球或袋中稀土-铁-铜混合催化剂装填的体积容量为30~50%。

更优选地,所述的废水的pH为2-14。

更优选地,所述的废水的进水流量根据废水浓度、难降解程度和处理后的要求进行调节。

更优选地,在处理时同时进行曝气,气水比为3~20∶1。

更优选地,所述的处理时的反应停留时间为1~7h。

更优选地,在处理过程中,用管子插入废水中滴加浓度为30%的过氧化氢0.1~2vol%。

优选地,所述的混凝沉淀为加入混凝剂碱式氯化铝100ppm~300ppm(重量浓度)和阴离子PAM助凝剂1ppm~5ppm(重量浓度)进行混凝反应、沉淀、分离。

优选地,所述的浓废水经双膜处理后所得的清水回用,所得的浓水蒸发除盐,所述的淡废水经膜生物反应器处理后所得的清水达到回用标准。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、本发明采用混合稀有金属催化氧化剂:由复合多种金属和稀有金属配制的催化剂,催化氧化能力极强、适用pH范围广,一般情况下不需调整pH值。

2、本发明采用类纳米曝气棒,其有效孔径分布在300nm-2000nm,曝气时似雾状,曝气后废水上面浮起一层淡黄色“油”,实质是难降解乳化状有机物被破乳化而上浮,撇除“油”后,大多数COD可去除40%-50%。

3、本发明处理效果好,可实现印染废水零排放,一般情况1吨废水处理达到回用标准的水约940kg,回用于生产工艺;60kg存于污泥或蒸发;排放固废干物质约0.35-0.70kg;或折合含水50%的污泥0.7-1.4kg。

4、本发明运行成本低,对于涤纶、毛、丝、麻染色废水处理,运行成本约为10元/t废水(按1t蒸汽150RMB;电1kwh 0.65RMB计算)。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

以下实施例中所用的曝气棒为内径为2cm、外径为3cm、长度为100cm的中空曝气棒,其前端封闭,中部设有曝气孔,后端与曝气机连接,通入空气。

以下实施例中所用的曝气棒为市售产品,有效孔径在300nm~2000nm,购自上海天平过滤设备有限公司,也可采用市售的其它相同孔径的产品。

本发明中的有效孔径为能够曝气的通孔的孔径。

实施例1

某印染厂,主要生产窗帘布,其印染废水零排放处理方法,具体步骤为:

将印染过程中产生的浓废水和淡废水分别处理:

所述的浓废水为前处理废水(精炼过程产生的废水)COD为5000-15000mg/L,水量占总废水量的5%,所述的淡废水为漂洗水和冲洗水,COD为500-800mg/L,水量占总废水量的95%。

所述的浓废水的处理过程包括:

(1)将浓废水过滤后,先采用曝气棒进行曝气处理,曝气量为60-150L/min,气水比为3∶1-6∶1,反应停留时间为1-6h,去除上层浮油;

(2)进行混合稀有金属催化氧化处理:

制备混合稀有金属催化剂:将含混合稀土氧化物为5%的稀土废渣与重量比浓度为10%的盐酸按照重量比1∶1混合,搅拌后活化6h,静置沉淀,固液分离,得到固体稀土原料;将粒径2-20mm的生铁屑100重量份、粒径5-15mm的铜屑0.1重量份、含稀土0.020重量份(光谱法测定混合物总量,也可其它标准方法)的固体稀土原料混合搅拌,在200℃下活化1小时,得到稀土-铁-铜混合催化剂;将粒径为1-10cm的焦炭与稀土-铁-铜混合催化剂按照重量比30∶100混合,装填于有孔的反应球中,所述的反应球为PP材料,直径10cm,反应球上密布孔,孔的直径为1.0毫米,反应球中稀土-铁-铜混合催化剂装填的体积容量为40%,得到混合稀有金属催化剂。

将混合稀有金属催化剂装填到催化氧化池中,装填的体积容量为5-15%。

将步骤(1)得到的废水(pH为12-13)送入装填有混合稀有金属催化剂的催化氧化池中进行处理,在处理时同时进行曝气,气水比为3-6∶1,反应停留时间为3-7h,得到处理后的废水,COD为200mg/L;

(3)进行常规的膜生物反应器(MBR)处理,出水COD80mg/L。

(4)进行常规的双膜处理,一级反渗透出水率55%,COD≤20mg/L,所得的清水回用,所得的浓水蒸发除盐。

所述的淡废水的处理过程包括:

(1)将淡废水先采用曝气棒进行曝气处理,曝气量为30-90L/min,气水比为3∶1,反应停留时间为1-2h,去除上层浮油;

(2)进行混合稀有金属催化氧化处理:

制备混合稀有金属催化剂:将含混合稀土氧化物为4%的稀土废渣与重量比浓度为10%的盐酸按照重量比1∶1混合,搅拌后活化6h,静置沉淀,固液分离,得到固体稀土原料;将粒径2-20mm的生铁屑100重量份、粒径5-15mm的铜屑0.1重量份、含稀土0.020重量份(光谱法测定混合物总量,也可其它标准方法)的固体稀土原料混合搅拌,在200℃下活化1小时,得到稀土-铁-铜混合催化剂;将粒径为1-10cm的焦炭与稀土-铁-铜混合催化剂按照重量比30∶100混合,装填于有孔的反应球中,所述的反应球为PP材料,直径10cm,密布孔,孔的直径为1.0毫米,反应球中稀土-铁-铜混合催化剂装填的体积容量为40%,得到混合稀有金属催化剂。

将混合稀有金属催化剂装填到催化氧化池中,装填的体积容量为20-50%。

将步骤(1)得到的废水(pH为8)送入装填有混合稀有金属催化剂的催化氧化池中进行处理,在处理时同时进行曝气,气水比为3∶1,反应停留时间为2-4h,得到处理后的废水;

(3)进行混凝沉淀:加入混凝剂碱式氯化铝100ppm(重量浓度)和阴离子PAM助凝剂1ppm(重量浓度)进行混凝反应、沉淀、分离,COD在50-60mg/L。

(4)进行常规的膜生物反应器(MBR)处理,出水COD20-30mg/L,回用。

实施例2

某针织印染厂,其印染废水零排放处理方法,具体步骤为:

将印染过程中产生的浓废水和淡废水分别处理:

所述的浓废水为染色的第一道废水,COD为1500-3500mg/L,水量占总废水量的10%,所述的淡废水为漂洗水和冲洗水,COD为200-400mg/L,水量占总废水量的90%。

所述的浓废水的处理过程包括:

(1)将浓废水过滤后,先采用曝气棒进行曝气处理,曝气量为50-90L/min,气水比为3∶1,反应停留时间为2-5h,去除上层浮油;

(2)进行混合稀有金属催化氧化处理:

制备混合稀有金属催化剂:将含混合稀土氧化物为3%的稀土废渣与重量比浓度为60%的盐酸按照重量比1∶4混合,搅拌后活化6h,静置沉淀,固液分离,得到固体稀土原料;将粒径2-20mm的生铁屑100重量份、粒径5-15mm的铜屑1重量份、含稀土0.015重量份(光谱法测定混合物总量,也可其它标准方法)的固体稀土原料混合搅拌,在1000℃下活化1小时,得到稀土-铁-铜混合催化剂;将粒径为1-10cm的焦炭与稀土-铁-铜混合催化剂按照重量比40∶100混合,装填于有孔的反应袋中,所述的反应袋为100目锦纶丝袋,反应袋中稀土-铁-铜混合催化剂装填的体积容量为40%,得到混合稀有金属催化剂。

将混合稀有金属催化剂装填到催化氧化池中,装填的体积容量为25-45%。

将步骤(1)得到的废水(pH为8-12)送入装填有混合稀有金属催化剂的催化氧化池中进行处理,在处理时同时进行曝气,气水比为3∶1-5∶1,反应停留时间为3-7h,得到处理后的废水,COD为80mg/L;

(3)进行常规的双膜处理,一级反渗透出水率55%,COD≤10mg/L,所得的清水回用,所得的浓水蒸发除盐,经蒸发的淡水COD≤10mg/L,二者合并回用。

所述的淡废水的处理过程包括:

(1)将淡废水先采用曝气棒进行曝气处理,曝气量为40-60L/min,气水比为3∶1,反应停留时间为2-4h,去除上层浮油;

(2)进行混合稀有金属催化氧化处理:

制备混合稀有金属催化剂:将含混合稀土氧化物为3%的稀土废渣与重量比浓度为60%的盐酸按照重量比1∶4混合,搅拌后活化6h,静置沉淀,固液分离,得到固体稀土原料;将粒径2-20mm的生铁屑100重量份、粒径5-15mm的铜屑1重量份、含稀土0.015重量份(光谱法测定混合物总量,也可其它标准方法)的固体稀土原料混合搅拌,在1000℃下活化1小时,得到稀土-铁-铜混合催化剂;将粒径为1-10cm的焦炭与稀土-铁-铜混合催化剂按照重量比40∶100混合,装填于有孔的反应袋中,所述的反应袋为100目锦纶丝袋,反应袋中稀土-铁-铜混合催化剂装填的体积容量为40%,得到混合稀有金属催化剂。

将混合稀有金属催化剂装填到催化氧化池中,装填的体积容量为25-45%。

将步骤(1)得到的废水(pH为9-11)送入装填有混合稀有金属催化剂的催化氧化池中进行处理,在处理时同时进行曝气,气水比为3∶1-6∶1,反应停留时间为3-7h,得到处理后的废水;

(3)进行混凝沉淀:加入混凝剂碱式氯化铝300ppm(重量浓度)和阴离子PAM助凝剂5ppm(重量浓度)进行混凝反应、沉淀、分离,COD在50mg/L。

(4)进行常规的膜生物反应器(MBR)处理,出水COD15-25mg/L,回用。

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