不同印染废水处理中的预处理工艺解析

Posted 2023-01-12 水质

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不同印染废水处理中的预处理工艺解析
纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。目前用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法。而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质，去除悬浮物及可直接沉降的杂质，调节废水水质及水量、降低废水温度，提高废水处理的整体效果，从而确保整个处理系统的稳定性，因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位。
目前用于印染废水处理中的预处理工艺主要有：格栅、筛网、沉砂、调节水量及水质、降温等。根据不同的印染废水水质采用不同的预处理工艺，去除一部分污染物，改善废水水质，提高后续处理单元的处理效果。
1.格栅、筛网
由于印染废水中含有大量的布毛、线头、纤维屑等细小的悬浮物，如梭织布的退煮漂废水、牛仔漂洗废水等均含有大量的细小纤维悬浮物，混合印染废水中往往还含有许多比较大的悬浮物质，这些物质会对水泵造成损害，对主体处理造成影响。因此，在进入泵及主体构筑物之前要对其进行拦截，设置格栅拦截较大悬浮物，设置筛网拦截细小悬浮物。
A、格栅
格栅一般用在水量大且水质比较复杂的综合印染废水处理中，如万吨级以上的纺织印染工业园区的废水处理中，因为此种废水水量大，且悬浮物颗粒较大，只有设置格栅才能有效拦截较大的悬浮物，提高处理能力，而且不易堵塞。针对印染废水的特点，我公司在工程实践中不仅设置粗格栅，而且还选用栅缝间隙为1～5mm的细格栅。格栅机主要有回转式机械格栅机、网式转链格栅机、固定式格栅机、反切式旋转细格栅机等。
B、筛网
筛网通常应用在水量相对较小，废水中含有大量细小悬浮物的废水处理中，如：布毛、线头等，同时还可以去除大颗粒的浮石渣，对悬浮物及大颗粒物质的去除率可达到90%以上。工程实践表明，筛网一般为30～60目，安装形式采用固定式安装，安装角度为30～45°。安装角度不易过大，过大则造成过水负荷降低、处理能力降低，同时也增加了部分投资；过小则易造成筛网堵塞，加大了清渣难度，影响处理效果。
2.沉砂
印染废水中的漂洗废水(如牛仔漂洗废水)中含有大量的泥砂物质如浮石渣，如果不对其废水进行沉砂处理，往往会造成后续构筑物的大量积砂，也会减少后续处理构筑物的池容，降低水力停留的时间，使水力特性不能满足设计要求，导致严重影响废水的处理效果，尤其会对水泵造成磨损，降低水泵的使用寿命，增加运行成本。因此在某些印染废水处理中设置沉砂处理是非常有必要的。沉砂池一般可分为：平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。我公司应用最多的是平流沉砂池，主要是由于牛仔漂洗废水中的浮石渣表面不含大量的有机物，因此没有必要采用曝气沉砂池或旋流沉砂池，采用平流沉砂池操作简单，运行管理方便。
在沉砂池设计的过程中，对漂洗废水的水质特性进行了充分分析，考虑到泥砂颗粒细小的特点，沉砂池可分成二至三级沉砂，这样能够使泥砂颗粒按级数进行逐步沉降，最终达到去除泥砂的目的。在处理过程中总停留可设计为1.5个小时，排砂方式有重力排砂和机械排砂，可根据工程的实际情况确定排砂方式。
3.调节
由于纺织印染工业特有的生产过程，造成了废水排放的间断性和多变性，使排出废水的水质及水量在每班内甚至小时内都有很大变化，因此要求对废水进行调节，均衡水质，使其能够均匀进入后续处理单元，提高处理效果。印染废水的调节主要分为水量调节和水质调节。
废水处理设备及构筑物都是按一定的水量标准设计的，要求均匀进水，特别对生物处理系统更为重要，为了保证后续处理系统的正常运行，在废水进入处理系统之前，预先调节水量，使处理系统满足设计要求。
印染废水中有机污染物含量高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈，因此对废水水质进行调节是非常必要的，尤其是废水的pH值。在废水进入生物处理之前，将pH调整为6～10，以便满足废水生物处理的要求。
实践证明，根据印染废水水量、水质的不同，调节池的停留时间也各不相同，当处理水量比较小时，停留时间可选大些，当处理水量比较大时，停留时间可根据具体情况选小些，一般为4～10个小时。
对于某些印染废水，为了使调节池有一定的去除效率及提高废水的均匀性，特别是当废水中含有比较多的还原性物质时，可考虑在调节池内增加预曝气装置，这种装置能有效改善废水的水质特性。如牛仔布经线的浆染废水中含有大量硫化物(300～500mg/L)，对废水进行预曝气可使部分S2-氧化。
4.降温
印染废水的水温大多比较高(浆纱及牛仔漂洗废水除外)，如针织布的漂染、针织线的浆染废水水温为40～45℃，毛绒、毛线的漂染废水水温为40～50℃，梭织布的退煮废水水温为40～50℃等。当水温过高时，会导致废水生化处理系统无法正常运行，直接影响污水达标排放。因此必须考虑对高温废水进行降温处理，然后，再使降温后的废水进入生化处理系统，以便达到生化处理的水温要求，保证整个处理系统的正常运行。同时，废水中的热能也是一种可再利用的资源。对废水进行降温的方法通常采用热交换的方式进行降温冷却，不同温度的工艺废水经混合后，进入热交换器进行降温处理，一般将水温控制在42℃以下，不但利于生物的生长，还能提高处理效果。
冷却水可使用新鲜的工艺用水，这样就利用了一部分热能对生产工艺用水进行预热，一方面降低了废水的水温，另一方面提高了生产工艺用水的水温，节约了加热新鲜工艺用水的蒸汽，达到节约生产成本的目的。换热方案可考虑采用多台换热器并联使用的设计方案，可保证换热系统的正常使用，换热器可分为板式换热器、管式换热器等，我公司使用最广泛的是高效板式换热器。
总之，印染废水是一种水量大、色度高、组分复杂、水质变动范围大、温度高的较难处理有机废水。我们通过大量的工程实践证明，印染废水的综合治理工艺路线中废水的预处理工艺是非常重要的，它关系到整个系统的稳定运行和达标排放，同时也涉及到运行成本的高低。而废水进行预处理后可大大改善废水水质，有利于印染废水进行下一步处理，最终达到去除污染物的目的。因此预处理工艺在印染废水处理中是必不可少的关键技术之一。