CN105923903A - 一种印染废水零排放***与工艺 - Google Patents

一种印染废水零排放***与工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种印染废水零排放***与工艺，包括调节池，混凝沉淀池，UASB反应器，MBR膜生物反应器，UF超滤装置，卷式RO反渗透装置，Super RO膜装置，多效蒸发器，污泥浓缩池，污泥压滤机；所述混凝沉淀池，UASB反应器，MBR膜生物反应器，UF超滤装置，卷式RO反渗透装置，Super RO膜装置，多效蒸发器通过管道顺次连通，所述混凝沉淀池、UASB反应器、MBR膜生物反应器与所述污泥浓缩池连通；所述污泥浓缩池与所述污泥压滤机连通。本发明通过改进传统印染废水零排放***与工艺，提高印染废水浓缩倍数，减少蒸发产水所需能量，降低了***运行成本；***自动化程度高，减少***占地面积，节省构建***所需花费。

Description

一种印染废水零排放***与工艺
技术领域
本发明属于印染废水处理技术领域。
背景技术
对于印染废水的零排放处理工艺，其主要目的是减少印染废水中的污染物，达到进入后续设备的进水要求并对所述印染废水进行浓缩，并将浓缩液进行蒸发结晶，其中蒸发装置蒸发每吨水的费用约为30元。
传统的印染废水零排放处理***中，包括中和池、调节池、氧化池、水解酸化池、接触氧化池、混凝沉淀池、脱色氧化池、UF超滤装置组成，其中除UF超滤装置外，其余的反应池的建设均采用土建，***占地面积大，且整套***浓缩倍数低，***最终产水多，蒸发所需电量高，***运行成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种印染废水零排放***与工艺。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种印染废水零排放***包括：调节池，混凝沉淀池，UASB反应器(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket，上流式厌氧污泥床反应器)，MBR膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor，膜生物反应器)，UF超滤装置(Ultra Filtration，超滤)，卷式RO反渗透装置(reverseosmosis，反渗透)，Super RO膜装置(super reverse osmosis，特种反渗透)，多效蒸发器，污泥浓缩池，污泥压滤机；印染废水通过调节池的第一进水端进入所述调节池，所述调节池第一出水端与所述混凝沉淀池的第二进水端连通，所述混凝沉淀池的第二出水端与所述UASB反应器的第三进水端连通，所述UASB反应器德第三出水端与所述MBR膜生物反应器的第四进水端连通，所述MBR膜生物反应器的第四出水端与所述UF超滤装置的第五进水端连通，所述UF超滤装置的第五出水端与所述卷式RO反渗透装置的第六进水端连通，所述卷式RO反渗透装置的第六浓水出水端与所述Super RO膜装置的第七进水端连通，所述Super RO膜装置的第七浓水出水端与所述多效蒸发器的第八进水端连通，所述多效蒸发器的第八出水端与管道连通。
进一步的，所述印染废水零排放***还包括酸碱罐，与所述调节池连通。
进一步的，所述调节池还包括推流器，用于调节所述调节池中印染废水的水质水量。
进一步的，所述印染废水零排放***还包括沼气锅炉，与所述多效蒸发器连通。
进一步的，所述UASB反应器与所述MBR膜生物反应器之间还设有回流管道。
进一步的，所述混凝沉淀池、UASB反应器、MBR膜生物反应器均与所述污泥浓缩池连通。
进一步的，所述印染废水零排放***还包括污泥泵，所述混凝沉淀池、UASB反应器和MBR膜生物反应器中其中至少一个通过污泥泵与所述污泥浓缩池连通。
进一步的，所述污泥浓缩池和污泥压滤机的出水通过回流管道回流至所述调节池。
进一步的，所述卷式RO反渗透装置的第六产水出水端和所述Super RO膜装置的第七产水出水端与所述印染废水零排放***通过回流管道连通。
一种采用本发明所述印染废水零排放***的印染废水零排放工艺，包括如下步骤：
S1.将印染废水送入调节池，加药调节所述印染废水的pH；
S2.将经步骤S2处理后的所述印染废水引入混凝沉淀池中，添加混凝剂和絮凝剂对印染废水进行混凝沉淀处理，使所述印染废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体进行沉淀，并将所述沉淀产生的污泥排至污泥浓缩池；
S3.将经S2处理后的印染废水引入UASB反应器，分解所述印染废水中的有机物后生成沼气，使所述印染废水中的污泥发生絮凝后产生沉淀，并将产生的沉淀排至污泥浓缩池；
S4.将通过S3的印染废水引入MBR膜生物反应器进行好氧生化处理和硝化反应，降解所述印染废水中的有机污染物，去除所述印染废水中的异味，其污泥进入污泥浓缩池；
S5.将经过S4的产水进行UF超滤处理；
S6.将S5的出水进行引入卷式RO反渗透装置，经卷式RO反渗透装置过滤后，卷式RO反渗透装置的产水回用于***；
S7.将S6中卷式RO反渗透装置产生的浓水出水引入Super RO膜装置，经Super RO膜装置过滤后，Super RO膜装置产水回用于***；
S8.将S7的浓水出水引入多效蒸发装置，产生冷凝水回用于***或排放，将产生的残渣外运；S3中所产生的沼气可为所述多效蒸发装置提供能量；
S9.污泥浓缩池对混凝沉淀池、UASB反应器、MBR膜生物反应器中所产生的污泥进一步浓缩，滤液可回流至所述调节池，浓缩后的污泥输入污泥压滤机进行处理；
S10.所述污泥压滤机对浓缩后的污泥进行脱水处理，滤液回流至所述调节池，产生的残渣外运。
与现有技术相比，本发明简化了印染废水零排放的工艺流程，使用膜元件替代传统的生物处理方法，提高了印染废水的浓缩倍数，实现了***自动化；降低***处理浓缩液所需要能量，节约了***运行成本，减少***构筑物数量，降低***占地面积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述印染废水零排放***的示意图；
图2为本发明所述印染废水零排放工艺流程图；
图3为传统印染废水零排放***的工艺流程图；
附图标记说明：1-调节池；101-第一进水端；102-第一出水端；103酸碱罐；
2-混凝沉淀池；201-第一进水端；202-第二出水端；203-加药罐；
3-UASB反应器；301-第三进水端；302-第三出水端；303-沼气锅炉；
4-MBR膜生物反应器；401-第四进水端；402-第四出水端；
5-UF超滤装置；501-第五进水端；502-第五出水端；
6-卷式RO反渗透装置；601-第六进水端；602-第六产水出水端；603-第六浓水出水端；
7-Super RO膜装置；701-第七进水端；702-第七浓水出水端；703-第七产水出水端；
8-多效蒸发器；801-第八进水端；802-第八出水端；
9-污泥浓缩池；
10-污泥压滤机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，印染废水零排放***包括：调节池1，混凝沉淀池2，UASB反应器3，MBR膜生物反应器4，UF超滤装置5，卷式RO反渗透装置6，Super RO膜装置7，多效蒸发器8，污泥浓缩池9，污泥压滤机10；印染废水通过第一进水端101进入所述调节池1，第一出水端102与所述第二进水端201连通，所述第二出水端202与所述第三进水端301连通，所述第三出水端302与所述第四进水端401连通，所述第四出水端402与所述第五进水端501连通，所述第五出水端502与所述第六进水端601连通，所述第六浓水出水端603与所述第七进水端701连通，所述第七浓水出水端702与所述第八进水端801连通；其中所述第六产水出水端602、第七产水出水端703、第八出水端802均与管道连通，所产生的水可二次回用于***用水。本发明所述印染废水零排放***中，述UASB反应器3，MBR膜生物反应器4，UF超滤装置5，卷式RO反渗透装置6，Super RO膜装置7，多效蒸发器8，污泥浓缩池9，污泥压滤机10均可通过程序控制，提高了***自动化程度。
所述印染废水零排放***还包括酸碱罐103，与所述调节池1连通，可通过程序控制添加酸或碱，调节所述印染废水的pH。作为优选，所述调节池中还设有推流器，用于均衡所述造纸废水的水质水量。
所述印染废水零排放***还包括加药罐203，与所述混凝沉淀池连通，可通过程序控制来添加混凝剂，所述混凝剂包括但不限于聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM。
所述印染废水零排放***还包括沼气锅炉303，与所述UASB反应器3以及所述多效蒸发器8连通，将所述UASB反应器3中所产生的沼气燃烧并作为多效蒸发器8的能量，减少***运行能量消耗。
作为优选，所述MBR膜生物反应器4与所述UASB反应器3之间还设有回流管道，将MBR膜生物反应器4中的污泥部分回流至所述UASB反应器3，增强所述UASB反应器中的厌氧反应。
所述卷式RO反渗透装置6与所述Super RO膜装置7均为膜元件，可通过程序控制，均利用压力表差的膜分离技术，高效地分离所述印染废水中的污染物与水，提高了所述印染废水的浓缩倍数，减少***中进入所述多效蒸发器的水量，减低蒸发水所需要的能量，节省了***运行费用。所述第七浓水出水端702与所述第八进水端801连通，经过所述多效蒸发器8蒸发后，产生冷凝水与残渣，所产生的残渣外运处理。所述第六出水端602、所述第七产水出水端703、第八出水端802均通过管道与***连通，二次利用所述卷式RO反渗透装置7、Super RO膜装置8、多效蒸发器9的产水。
作为优选，所述混凝沉淀池2、MBR膜生物反应器3和UASB厌氧生物反应器4其中至少有一个通过污泥泵和所述污泥浓缩池连通，将在所述混凝沉淀池2、MBR膜生物反应器3与UASB厌氧生物反应器4所产生的沉淀泵入所述污泥浓缩池9。所述污泥压滤机10与污泥浓缩池9连通，浓缩所述污泥浓缩池9中的的污泥，所述污泥压滤机10产生的残渣外运处理，所述污泥压滤机10与污泥浓缩池9所产生的滤液通过回流管道回流至所述调节池1。
如图2所述为本发明所述印染废水零排放***的工艺，包括如下步骤：
S1.将印染废水送入调节池，加药(硫酸或氢氧化钠)调节所述印染废水的pH至中性，搅拌调节印染废水水质水量；
S2.将经步骤S2处理后的所述印染废水引入混凝沉淀池中，添加混凝剂和絮凝剂对印染废水进行混凝沉淀处理，使所述印染废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体进行沉淀，并将所述沉淀产生的污泥排至污泥浓缩池，所述混凝剂包括但不限于聚合氯化铝PAC、聚丙烯酰胺PAM；通过混凝沉淀池的印染废水COD去除率为35％；
S3.混凝沉淀后的印染废水进入UASB反应器进行厌氧生化处理，污泥中的微生物分解污水中的有机物，转化为沼气并将所产生的沼气收集至沼气柜；同时印染废水中的污泥发生絮凝后产生沉淀，产生的污泥进入污泥浓缩池；通过UASB反应器的印染废水COD去除率为25％；
S4.将S3的出水引入MBR膜生物反应器进行好氧生化处理和反硝化反应，降解所述印染废水中的有机污染物，去除所述印染废水中的异味，其污泥进入污泥浓缩池；通过MBR膜生物反应器的印染废水对COD的去除率可达到80％，对氨氮的去除率可达到90％；其中进行好氧生化处理时通过曝气方式通入空气；通过MBR膜生物反应器的印染废水COD去除率为80％，对氨氮的去除率可达到90％；
S5.将经过S4的产水进行UF超滤处理，通过UF超滤装置的印染废水对COD的去除率可达到50％；
S6.将S5的出水进行引入卷式RO反渗透装置，经卷式RO反渗透装置过滤后，卷式RO反渗透装置的产水回用于***；通过卷式RO反渗透膜装置的印染废水COD去除率可达到85％，对氨氮的去除率可达到85％；
S7.将S6中卷式RO反渗透装置产生的浓水出水引入Super RO膜装置，经Super RO膜装置过滤后，Super RO膜装置产水回用于***；通过Super RO膜装置的印染废水COD去除率可达到65％，对氨氮的去除率可达到65％，使出水达到排放标准以下；
S8.将S7的浓水出水引入多效蒸发器多效蒸发装置，产生冷凝水回用于***或排放，将产生的残渣外运；S3中所产生的沼气可为所述多效蒸发装置提供能量；
S9.污泥浓缩池对混凝沉淀池、UASB反应器、MBR膜生物反应器中产生的污泥进一步浓缩，滤液可回流至所述调节池，浓缩后的污泥输入污泥压滤机进行处理；
S10.所述污泥压滤机对浓缩后的污泥进行脱水处理，滤液回流至所述调节池，产生的残渣外运。
如图3所示为传统印染废水零排放的工艺流程图。
S1’.将印染废水收集到集水井；
S2’.中和池，利用酸或碱将印染废水的pH调节至6-9。
S3’.将集水井中的印染废水引入调节池，搅拌调节印染废水的水质水量；
S4’.将经过S3’的印染废水引入水解酸化池，大分子有机物进行水解酸化反应，形成小分子有机物，提高可生化性；通过水解酸化池的印染废水COD去除率为25％；
S5’.将经过S4’的印染废水引入接触氧化池，分解印染废水中的有机物；通过接触氧化池的印染废水COD去除率可达到85％，对氨氮的去除率可达到85％；
S6’.将经过S5’沉淀池的印染废水引入沉淀池，使印染废水中的污泥沉淀，并将部分污泥回流至所述接触氧化池；
S7’.将经过S6’的印染废水引入混凝沉淀池，加入混凝剂和絮凝剂对印染废水进行混凝沉淀处理，使所述印染废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体进行沉淀；通过混凝沉淀池的印染废水COD去除率为40％；
S8’.将经过S7’的印染废水引入脱色氧化池，通入臭氧，对污水进行氧化脱色，达到印染废水排放的标准；
S9’.将经过S8’的印染废水引入UF超滤***，对印染废水进行UF超滤处理，浓缩印染废水，减少需要蒸发的水量；通过UF超滤***的印染废水COD去除率为50％；
S10’.将S9’的产水引入多效蒸发装置，产生冷凝水达标排放，将产生的残渣外运；
S11’.将在沉淀池、混凝沉淀池、形成的沉淀污泥进一步浓缩，滤液可回流至所述调节池，浓缩后的污泥输入污泥压滤机进行处理；
S12’.所述污泥压滤机对浓缩后的污泥进行脱水处理，滤液回流至所述调节池，产生的残渣外运。
通过本发明与传统工艺的对比，获得的出水水质检验指标如表1所示：
表1：出水水质检验指标表
浓水产量(m3/d) COD(mg/L) 氨氮(mg/L)
本发明 27 2790 300
传统工艺 450 101 24
通过本发明与传统工艺对比可知，本发明所提供的印染废水零排放***与工艺最终浓水产量为27m3/d，而传统工艺浓水产量为450m3/d，本发明所述印染废水零排放***与工艺大大的提高了印染废水的浓缩倍数，降低了蒸发所需能量，降低了蒸发所需能量，降低***运行费用；且本发明所述印染废水零排放***与工艺自动化程度高，易于管理和维护；同时减少了土建面积，降低了***占地面积，减少了构建***所需花费，降低了***成本。

Claims (10)

1.一种印染废水零排放***，其特征在于，包括：调节池，混凝沉淀池，UASB反应器，MBR膜生物反应器，UF超滤装置，卷式RO反渗透装置，Super RO膜装置，多效蒸发器，污泥浓缩池，污泥压滤机；印染废水通过调节池的第一进水端进入所述调节池，所述调节池第一出水端与所述混凝沉淀池的第二进水端连通，所述混凝沉淀池的第二出水端与所述UASB反应器的第三进水端连通，所述UASB反应器的第三出水端与所述MBR膜生物反应器的第四进水端连通，所述MBR膜生物反应器的第四出水端与所述UF超滤装置的第五进水端连通，所述UF超滤装置的第五出水端与所述卷式RO反渗透装置的第六进水端连通，所述卷式RO反渗透装置的第六浓水出水端与所述Super RO膜装置的第七进水端连通，所述Super RO膜装置的第七浓水出水端与所述多效蒸发器的第八进水端连通，所述多效蒸发器的第八出水端与管道连通。
2.根据权利要求1所述印染废水零排放***，其特征在于，所述印染废水零排放***还包括酸碱罐，与所述调节池连通。
3.根据权利要求2所述的印染废水零排放***，其特征在于，所述调节池还包括推流器，用于调节所述调节池中印染废水的水质水量。
4.根据权利要求3所述的印染废水零排放***，其特征在于，所述印染废水零排放***还包括沼气锅炉，与所述多效蒸发器连通。
5.根据权利要求4所述的印染废水零排放***，其特征在于，所述UASB反应器与所述MBR膜生物反应器之间还设有回流管道。
6.根据权利要求5所述的印染废水零排放***，其特征在于，所述混凝沉淀池、UASB反应器、MBR膜生物反应器均与所述污泥浓缩池连通。
7.根据权利要求6所述的印染废水零排放***，其特征在于，所述造纸废水零排放***还包括污泥泵，所述混凝沉淀池、UASB反应器和MBR膜生物反应器中其中至少一个通过污泥泵与所述污泥浓缩池连通。
8.根据权利要求7所述的印染废水零排放***，其特征在于，所述污泥浓缩池和污泥压滤机的出水通过回流管道回流至所述调节池。
9.根据权利要求8所述的印染废水零排放***，其特征在于，所述卷式RO反渗透装置的第六产水出水端和所述Super RO膜装置的第七产水出水端与所述印染废水零排放***通过回流管道连通。
10.一种采用权利要求1所述的印染废水零排放***的印染废水零排放工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1.将印染废水送入调节池，加药调节所述印染废水的pH；
S2.将经步骤S1处理后的所述印染废水引入混凝沉淀池中，添加混凝剂和絮凝剂对印染废水进行混凝沉淀处理，使所述印染废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体进行沉淀，并将所述沉淀产生的污泥排至污泥浓缩池；
S3.将经S2处理后的印染废水引入UASB反应器，分解所述印染废水中的有机物后生成沼气，使所述印染废水中的污泥发生絮凝后产生沉淀，并将产生的沉淀排至污泥浓缩池；
S4.将通过S3的印染废水引入MBR膜生物反应器进行好氧生化处理和硝化反应，降解所述印染废水中的有机污染物，去除所述印染废水中的异味，其污泥进入污泥浓缩池；
S5.将经过S4的产水进行UF超滤处理；
S6.将S5的出水进行引入卷式RO反渗透装置，经卷式RO反渗透装置过滤后，卷式RO反渗透装置的产水回用于***；
S7.将S6中卷式RO反渗透装置产生的浓水出水引入Super RO膜装置，经Super RO膜装置过滤后，Super RO膜装置产水回用于***；
S8.将S7的浓水出水引入多效蒸发装置，产生冷凝水回用于***或排放，将产生的残渣外运；S3中所产生的沼气可为所述多效蒸发装置提供能量；
S9.污泥浓缩池对混凝沉淀池、UASB反应器、MBR膜生物反应器中所产生的污泥进一步浓缩，滤液可回流至所述调节池，浓缩后的污泥输入污泥压滤机进行处理；
S10.所述污泥压滤机对浓缩后的污泥进行脱水处理，滤液回流至所述调节池，产生的残渣外运。
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