CN111592137A - 一种印染废水的零排放处理工艺及*** - Google Patents
一种印染废水的零排放处理工艺及*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN111592137A CN111592137A CN202010301534.3A CN202010301534A CN111592137A CN 111592137 A CN111592137 A CN 111592137A CN 202010301534 A CN202010301534 A CN 202010301534A CN 111592137 A CN111592137 A CN 111592137A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ceramic membrane
- membrane filter
- tubular ceramic
- wastewater
- printing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
- C02F1/488—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields for separation of magnetic materials, e.g. magnetic flocculation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/30—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the textile industry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/10—Solids, e.g. total solids [TS], total suspended solids [TSS] or volatile solids [VS]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种印染废水的零排放处理工艺及***,属于水处理技术领域。可以聚丙烯酸酯浆料的退浆废水进行处理,回收其中大部分的可用浆料,再将剩余的废水进行多步处理,将其中的硫酸盐回收,得到硫酸钙沉淀,用于建筑材料;同时再经过混凝、膜过滤、臭氧氧化、纳滤的步骤,显著地降低了废水中的COD,并且可以将产水回用。
Description
技术领域
本发明涉及一种印染废水的零排放处理工艺及***,属于水处理技术领域。
背景技术
棉纺织工业废水主要来自染整工段,包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。织造工段废水排放较少。
连续纺丝过程是粘胶纤维生产方式上的重大技术进步,上浆是这一生产过程的重要环节, 上浆好坏对纤维毛丝、耐磨强度、增强及减伸等指标产生重要影响。根据纤维品种、支数来 选配浆料力求达到高效能、低成本,使纤维上浆后毛丝少、耐磨好、强力增加、伸长稳定, 是浆料应用的关键。纤维毛丝与纺丝工艺有关、与各工序的工艺参数有关、与各工序的设备 状态更有密切关系。特别在丝束卷绕成型过程,磨擦会破坏纤维间的抱合,产生新的毛丝。 连续纺丝上浆的主要目的之一,就是要降低丝束毛丝。
退浆废水一般占废水总量的15%左右,污染物约占总量的一半。退浆废水是碱性的有机废水,含有各种浆料分解物、纤维屑、酸和酶等污染物,废水呈淡黄色。目前主要采用的浆料包括:1、淀粉基浆料;2、PVA浆料;3、羧甲基纤维素浆料;4、聚丙烯酸酯浆料。
其中,聚丙烯酸酯浆料在退浆过程中形成的废水含有大量的聚丙烯酸酯、碱、助剂等,不仅具有高COD,而且极难生物降解,处理难度大;并且,由于需要对废水进行中和,使得需要加入大量的硫酸,并且在对废水的混凝脱色过程中,通常硫酸亚铁作为混凝剂,但硫酸亚铁投加量较高,且易水解,产生大量的硫酸盐,造成废水中硫酸盐含量较高。
发明内容
本发明的目的是:解决现有技术中针对聚丙烯酸酯类浆料退浆处理过程中产生的废水进行处理时,由于浆料难生物降解、硫酸盐含量高的问题。提出了一种零排放的聚丙烯酸酯退浆废水的处理工艺。
技术方案是:
一种印染废水的零排放处理工艺,包括以下步骤:
步骤1,将印染废水送入第一管式陶瓷膜过滤器中过滤,将浆料浓缩;
步骤2,将第一管式陶瓷膜过滤器得到的滤液调节pH后,加入混凝剂进行混凝;
步骤3,采用第二管式陶瓷膜过滤器对步骤2中得到的废水进行过滤,去除矾花;
步骤4,在步骤3得到的滤液中加入石灰,使硫酸根离子沉淀;
步骤5,对步骤4得到的废水采用第三管式陶瓷膜过滤器进行过滤,去除沉淀;
步骤6,对步骤5中得到的滤液采用臭氧氧化处理;
步骤7,对步骤6中得到的废水采用纳滤膜过滤处理。
优选地,所述的印染废水是聚丙烯酸酯作为浆料的退浆废水。
优选地,退浆废水的水质是:COD5000-30000mg/L,BOD 200-500mg/L,SS 30-90mg/L,pH9-13,淡黄色。
优选地,步骤1中,通过蒸发器获取印染废水中的热量,并通过热泵***将热量转移至步骤5中进入第三管式陶瓷膜过滤器进行过滤的废水中。
优选地,第一管式陶瓷膜过滤器的平均孔径范围是8-20nm,过滤过程中的错流速度是1-5m/s。
优选地,步骤1中在浓缩过程中还需要加水渗析。
优选地,步骤2中调节pH是采用硫酸和盐酸的混合酸进行调节,并使pH至8.0-9.0。
优选地,混凝剂是硫酸亚铁,混凝剂的加入量是0.5-2g/L;并且在混凝的同时还可以加入助凝剂聚丙烯酰胺,加入量是20-40mg/L。
优选地,步骤3中第二管式陶瓷膜过滤器7的平均孔径范围是200-800nm,过滤过程中的错流速度是2-5m/s。
优选地,步骤4中石灰的加入量是根据完全沉淀废水中的硫酸根离子的化学计算量折算得到。
优选地,第三管式陶瓷膜过滤器的平均孔径范围是50-200nm,过滤过程中的错流速度是1-5m/s。
优选地,第三管式陶瓷膜过滤器得到的含硫酸钙的浓缩液采用板框过滤回收硫酸钙后,作为建筑材料。
优选地,在加入石灰时,还加入磁性颗粒,加入量0.2-0.5wt%;在第三管式陶瓷膜过滤器的截留侧料液出口通过磁导率检测器实时地对管路中的磁导率进行检测,当磁导率低于阈值时,停止第三管式陶瓷膜过滤器的工作,并进行过滤器通道清理。
优选地,在磁导率检测器的下游侧还通过在线磁选器利用磁性方式回收磁性磁性颗粒,并将回收得到的磁性颗粒定量投加于步骤4中的沉淀反应。
优选地,磁性颗粒是硝酸改性的Fe3O4磁性颗粒,颗粒粒径范围是200-500nm。
优选地,臭氧的加入量可以是100-300ppm,臭氧反应的温度可以是40-50℃,反应时间是30-60min。
优选地,步骤7中采用的是陶瓷纳滤膜,截留分子量是200-400Da。
一种印染废水的零排放***,包括:
退浆废液槽,用于存储退浆废水;
第一管式陶瓷膜过滤器,连接于退浆废液槽,用于对退浆废水进行浆料浓缩处理;
加水口,连接于第一管式陶瓷膜过滤器的进料口,用于对第一管式陶瓷膜过滤器的渗析液进行加水渗析处理;
混凝槽,连接于第一管式陶瓷膜过滤器的渗透侧,用于对第一管式陶瓷膜过滤器得到的渗透液进行混凝处理;
加酸口,连接于混凝槽,用于对第一管式陶瓷膜过滤器得到的渗透液调节pH处理;
混凝剂加入口,连接于混凝槽,用于向混凝槽中加入混凝剂;
第二管式陶瓷膜过滤器,连接于混凝槽,用于对混凝反应后的废水进行过滤去除混凝体;
沉淀反应槽,连接于第二管式陶瓷膜过滤器的渗透侧,用于对第二管式陶瓷膜过滤器得到的渗透液进行硫酸根离子的沉淀反应;
加石灰口,连接于沉淀反应槽,用于向沉淀反应槽中加入石灰;
第三管式陶瓷膜过滤器,连接于沉淀反应槽,用于对沉淀反应后的废水进行过滤去除沉淀;
第二板框压滤机,连接于第三管式陶瓷膜过滤器的截留侧,用于对得到的浓缩液进行固液分离;
臭氧反应罐,连接于第三管式陶瓷膜过滤器的渗透侧,用于对第三管式陶瓷膜过滤器的渗透液进行臭氧氧化处理;
陶瓷纳滤膜,连接于臭氧反应罐,用于对臭氧反应罐中处理后的废水进行纳滤分离处理。
优选地,第二管式陶瓷膜过滤器的截留侧上连接有第一板框压滤机,用于对浓缩液进行固液分离。
优选地,在退浆废液槽中设有蒸发器,在沉淀反应槽中设有冷凝器,还包括压缩机和膨胀阀,并且蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀依次连接形成一个闭合循环。
优选地,还包括加磁性颗粒口,用于向沉淀反应槽中加入磁性Fe3O4颗粒。
优选地,在第三管式陶瓷膜过滤器的截留侧的出口管路上,还设有磁导率检测器,用于对出口管路的磁导率进行实时检测;在磁导率检测器的下游还设有在线磁选器,用于通过磁力将磁性Fe3O4颗粒回收;磁导率检测器连接于加磁性颗粒口。
有益效果
本发明提供了一种对印染废水进行处理的集成工艺,可以聚丙烯酸酯浆料的退浆废水进行处理,回收其中大部分的可用浆料,再将剩余的废水进行多步处理,将其中的硫酸盐回收,得到硫酸钙沉淀,用于建筑材料;同时再经过混凝、膜过滤、臭氧氧化、纳滤的步骤,显著地降低了废水中的COD,并且可以将产水回用。
附图说明
图1是本发明的***图。
图2是管式陶瓷膜在对沉淀废水进行过滤过程中的通量衰减图。
图3是实施例3中对沉淀进行错流过滤得到的滤饼SEM照片。
图4是实施例4中对沉淀进行错流过滤得到的滤饼SEM照片。
其中,1、退浆废液槽;2、第一管式陶瓷膜过滤器;3、加水口;4、混凝槽;5、加酸口;6、混凝剂加入口;7、第二管式陶瓷膜过滤器;8、第一板框压滤机;9、沉淀反应槽;10、加磁性颗粒口;11、加石灰口;12、第三管式陶瓷膜过滤器;13、第二板框压滤机;14、臭氧反应罐;15、陶瓷纳滤膜;16、蒸发器;17、压缩机;18、冷凝器;19、膨胀阀;20、磁导率检测器;21、在线磁选器。
具体实施方式
本发明所要处理的废水是聚丙烯酸酯浆料的退浆废水,其基本的水质情况是:COD5000-30000mg/L,BOD 200-500mg/L,SS 30-90mg/L,pH9-13,淡黄色。
本发明中,首先将废水采用第一管式陶瓷膜过滤器进行浓缩,其目的可以使其中的聚丙烯酸酯浆料被截留,使废水中的COD大幅度降低,同时回收得到的聚丙烯酸酯可以再次回收利用,第一管式陶瓷膜过滤器2的平均孔径范围是8-20nm。在浓缩的过程中,最好进行加水渗析处理,其目的是可以使浆料浓缩液中的一些杂质成分、碱被带离去渗透侧,确保浓缩得到的浆料的纯度适宜再次利用。
接下来,得到的陶瓷膜渗透液中是含有有机物、碱等。需要首先加入酸调节pH至弱碱性左右(使其符合硫酸亚铁的最佳混凝条件),再加入混凝剂进行混凝处理,采用硫酸亚铁混凝剂时,可以将渗透液当中相当一部分的有机物等杂质生成矾花得到分离。通过第二管式陶瓷膜过滤器7进行过滤去除,第二管式陶瓷膜过滤器7的平均孔径范围是200-800nm。
对于第二管式陶瓷膜过滤器7,其中再加入石灰使生成硫酸钙沉淀。使得混凝过程中引入的硫酸根离子转化为硫酸钙;通过第三管式陶瓷膜过滤器12进行过滤之后,将硫酸钙分离出,可以应用于建筑材料,第三管式陶瓷膜过滤器12的平均孔径范围是50-200nm。
第三管式陶瓷膜过滤器得到的滤液中,已经去除了大部分的影响COD的聚合物,以及硫酸根离子,通过对共进行臭氧氧化处理,臭氧的加入量可以是100-300ppm,臭氧反应的温度可以是40-50℃,反应时间是30-60min;可以进一步地减轻COD,并且为后续的纳滤膜深度净化减轻负荷,通过纳滤膜的处理,可以将废水中的少量有机物以及二价和三价铁离子截留,得到符合排放标准的处理水。
由于在退浆过程中,废水的温度较高,一般在90℃左右,为了将这部分的热量再次利用,在退浆废水中加入蒸发器16,在沉淀反应槽9中加入冷凝器,再通过外部的压缩机17和膨胀阀19将蒸发器16、压缩机17、冷凝器18和膨胀阀依次连接形成一个闭合循环;并且闭合循环的管路中填充有热泵工质,使得其构成了一个热泵***,通过循环工作将退浆废水中的热量转移至沉淀反应槽9中,又由于沉淀反应槽9中经过沉淀反应后的废水需要采用陶瓷膜进行过滤,因此将沉淀后的废水的温度提高后,使得陶瓷膜在过滤过程中由于水的粘度下降,可以显著地提高水在膜孔中的通量,使得第三管式陶瓷膜过滤器12的运行通量得到明显提高。
在一个改进的实施方式中,在进行沉淀反应步骤时,由于生成的硫酸钙沉淀颗粒较小,易使陶瓷膜过滤器的孔道发生堵塞污染,使通量恢复较为困难;同时,又由于硫酸钙的表面呈负电性,因此在加入石灰的同时,还向其中加入表面经过硝酸改性的Fe3O4磁性颗粒,其具有表面正电荷性,可以在沉淀反应的同时,将生成的沉淀通过静电作用吸附于磁性颗粒的表面,形成更大的沉淀核,避免了陶瓷膜在对沉淀过滤过程中的膜孔堵塞污染;磁性颗粒的加入量可以是0.2-0.5wt%。
另外,采用的管式陶瓷膜在对沉淀进行过滤时,在通道的内部会积存有较多的滤饼,虽然在错流过滤过程中,可以将滤饼冲出通道,避免滤饼的过量沉积,但是在一些极端的情况下仍然是会发生在通道内部的滤饼将通道完全堵塞的情况,使得错流过滤无法进行。因此,通过在管式陶瓷膜过滤器的通道出口端设磁导率检测器,可以实时地对其中的磁导率进行检测,由于在正常情况下,由于加入磁性颗粒时,加入量控制为恒定,因此从第三管式陶瓷膜过滤器12的错流液出口处的磁性颗粒的浓度为定值,并且磁性颗粒的磁导率与颗粒的量是成正比关系,因此,磁导率检测器20检测到的磁导率为定值,而当管道内部发生潜在的颗粒淤积情况下,出口排出的料液中的磁性颗粒的量会发生下降,因此,当磁导率检测器20探测到的磁导率小于设定值后,则可以认为在管道内部可能发生了淤积,此时需要停止工作,对管式陶瓷膜元件进行清洗,消除内部滤饼堵塞管道。其中,通过对管道中的含有磁性材料的液体的磁导率的检测可以根据现有技术中的方案进行,例如可以参阅相关技术文献(周国海. 基于电磁原理的铁磁磨料流量检测仪设计[J]. 自动化仪表, 2015, 36(3):90-93.)。另外,在磁导率检测器20的下游还设置在线磁选器21,将多余的磁性颗粒再次通过磁力方式回收;回收得到的磁性颗粒可以再次清洗后重复利用,再通过加磁性颗粒口加入至沉淀过程。
基于以上的方法,本发明提供的***,包括:
退浆废液槽1,用于存储退浆废水;
第一管式陶瓷膜过滤器2,连接于退浆废液槽1,用于对退浆废水进行浆料浓缩处理;
加水口3,连接于第一管式陶瓷膜过滤器2的进料口,用于对第一管式陶瓷膜过滤器2的渗析液进行加水渗析处理;
混凝槽4,连接于第一管式陶瓷膜过滤器2的渗透侧,用于对第一管式陶瓷膜过滤器2得到的渗透液进行混凝处理;
加酸口5,连接于混凝槽4,用于对第一管式陶瓷膜过滤器2得到的渗透液调节pH处理;
混凝剂加入口6,连接于混凝槽4,用于向混凝槽4中加入混凝剂;
第二管式陶瓷膜过滤器7,连接于混凝槽4,用于对混凝反应后的废水进行过滤去除混凝体;
沉淀反应槽9,连接于第二管式陶瓷膜过滤器7的渗透侧,用于对第二管式陶瓷膜过滤器7得到的渗透液进行硫酸根离子的沉淀反应;
加石灰口11,连接于沉淀反应槽9,用于向沉淀反应槽9中加入石灰;
第三管式陶瓷膜过滤器12,连接于沉淀反应槽9,用于对沉淀反应后的废水进行过滤去除沉淀;
第二板框压滤机13,连接于第三管式陶瓷膜过滤器12的截留侧,用于对得到的浓缩液进行固液分离;
臭氧反应罐14,连接于第三管式陶瓷膜过滤器12的渗透侧,用于对第三管式陶瓷膜过滤器12的渗透液进行臭氧氧化处理;
陶瓷纳滤膜15,连接于臭氧反应罐14,用于对臭氧反应罐14中处理后的废水进行纳滤分离处理。
优选地,第二管式陶瓷膜过滤器7的截留侧上连接有第一板框压滤机8,用于对浓缩液进行固液分离。
优选地,在退浆废液槽1中设有蒸发器16,在沉淀反应槽9中设有冷凝器18,还包括压缩机17和膨胀阀19,并且蒸发器16、压缩机17、冷凝器18和膨胀阀依次连接形成一个闭合循环。
优选地,还包括加磁性颗粒口10,用于向沉淀反应槽9中加入磁性Fe3O4颗粒。
优选地,在第三管式陶瓷膜过滤器12的截留侧的出口管路上,还设有磁导率检测器20,用于对出口管路的磁导率进行实时检测;在磁导率检测器20的下游还设有在线磁选器21,用于通过磁力将磁性Fe3O4颗粒回收;磁导率检测器20连接于加磁性颗粒口。
实施例1
基于聚丙烯酸酯浆料的退浆废水,其基本的水质情况是:COD12000mg/L,BOD 370mg/L,SS 65mg/L,pH12左右,淡黄色;通过热泵***降温后,首先采用平均孔径20nm的管式陶瓷膜在2m/s的流速下对废水进行浓缩,浓缩的过程中,还进行加水渗析,使渗透液的pH降至10左右时,停止渗析,将浓缩液作为回收的聚丙烯酸酯浆料回用;渗透液中加入由硫酸和盐酸组成的混合酸调节pH至8.5左右,并加入1.5%硫酸亚铁和30mg/L助凝剂聚丙烯酰胺,进行混凝,混凝后的废水采用200nm的管式陶瓷膜在3m/s的流速下进行过滤去除矾花,再将滤液中加入石灰,生成硫酸钙沉淀,并且通过热泵***将温度由20℃升高至50℃后,通过50nm的管式陶瓷膜在3m/s的流速下滤除沉淀,并将得到的浓缩干燥后,硫酸钙作为制砖的原料;滤液中加入200ppm的臭氧于45℃反应时间30min后,采用截留分子量400Da的纳滤膜过滤,得到回用水。
实施例2
与实施例1相比,未采用热泵***将退浆废水的热量转移至沉淀后的废水中。
实施例3
与实施例1相比,在采用石灰沉淀的过程中,还同时加入有0.5wt%硝酸改性的Fe3O4磁性颗粒。其是通过将Fe3O4磁性颗粒在硝酸中浸泡后得到,表面呈正电荷性。
基于聚丙烯酸酯浆料的退浆废水,其基本的水质情况是:COD12000mg/L,BOD370mg/L,SS 65mg/L,pH12左右,淡黄色;通过热泵***降温后,首先采用平均孔径20nm的管式陶瓷膜在2m/s的流速下对废水进行浓缩,浓缩的过程中,还进行加水渗析,使渗透液的pH降至10左右时,停止渗析,将浓缩液作为回收的聚丙烯酸酯浆料回用;渗透液中加入由硫酸和盐酸组成的混合酸调节pH至8.5左右,并加入1.5%硫酸亚铁和30mg/L助凝剂聚丙烯酰胺,进行混凝,混凝后的废水采用200nm的管式陶瓷膜在3m/s的流速下进行过滤去除矾花,再将滤液中加入石灰以及硝酸改性的Fe3O4磁性颗粒,生成硫酸钙沉淀,并且通过热泵***将温度由20℃升高至50℃后,通过50nm的管式陶瓷膜在3m/s的流速下滤除沉淀,在过滤的过程中,实时地对错流流出液中的磁导率进行判定,以识别出膜通道中发生的潜在滤饼堵塞;将得到的浓缩干燥后,硫酸钙作为制砖的原料;滤液中加入200ppm的臭氧于45℃反应时间30min后,采用截留分子量400Da的纳滤膜过滤,得到回用水。
实施例4
与实施例3相比,加入的是未经硝酸改性的Fe3O4磁性颗粒。
以上实施例中处理废水的水质情况如下表所示:
从上表中可以看到,本发明提供的整体集成工艺,可以有效地将退浆废水中的聚丙烯酸酯浆料回收,再经过后续的混凝、沉淀、臭氧氧化和纳滤处理后,其水质可以达到回用标准。
在进行了硫酸钙的沉淀反应后,废水通过陶瓷膜进行过滤处理,可以将废水中由混凝剂、调节pH过程中引入的硫酸根离子转换为硫酸钙沉淀,其可以应用于建筑制砖的过程。
在以上的过程中,通过实施例1和实施例2的对比,由于通过热泵的作用,将退浆废水中的高热转移至了进行陶瓷膜过滤过程中的废水,使进入陶瓷膜的废水温度提高,水的粘度下降,提高了膜孔中水的透过性;通过图2中对沉淀废水过程中的通量衰减曲线可以看出,实施例2中的通量显著低于实施例1,说明了可以通过上述的改进方法将退浆废水中的热量再次回用至陶瓷膜的过滤过程。
在进行陶瓷膜的过滤过程中,通过硝酸改性的Fe3O4磁性颗粒,可以在沉淀的过程中将硫酸钙沉淀通过静电作用包覆于颗粒的表面,提高了颗粒的粒径,避免了管式陶瓷膜的膜孔堵塞污染,提高了通量。以上实施例中得到管式陶瓷膜在对硫酸钙沉淀废水进行过滤时的通量变化如图2所示,从图中可以看出,实施例3中采用的硝酸改性磁性颗粒进行辅助过滤时,陶瓷膜的通量衰减最慢;实施例3和实施例4中得到的滤饼的SEM照片如图3所示,从图中可以看出,表面具有正电荷化的Fe3O4磁性颗粒辅助沉积后的滤饼层的颗粒明显更大。同时,Fe3O4磁性颗粒从截留侧通道流出时,导致管道上的磁导率会根据颗粒的含量而变化,由于加入量是一定值,那么可以通过流出量来判定管式陶瓷膜的管道中是否发生了堵塞。
Claims (10)
1.一种印染废水的零排放处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将印染废水送入第一管式陶瓷膜过滤器中过滤,将浆料浓缩;
步骤2,将第一管式陶瓷膜过滤器得到的滤液调节pH后,加入混凝剂进行混凝;
步骤3,采用第二管式陶瓷膜过滤器对步骤2中得到的废水进行过滤,去除矾花;
步骤4,在步骤3得到的滤液中加入石灰,使硫酸根离子沉淀;
步骤5,对步骤4得到的废水采用第三管式陶瓷膜过滤器进行过滤,去除沉淀;
步骤6,对步骤5中得到的滤液采用臭氧氧化处理;
步骤7,对步骤6中得到的废水采用纳滤膜过滤处理。
2.根据权利要求1所述的印染废水的零排放处理工艺,其特征在于,优选地,所述的印染废水是聚丙烯酸酯作为浆料的退浆废水;
优选地,退浆废水的水质是:COD5000-30000mg/L,BOD 200-500mg/L,SS 30-90mg/L,pH9-13,淡黄色;
优选地,步骤1中,通过蒸发器获取印染废水中的热量,并通过热泵***将热量转移至步骤5中进入第三管式陶瓷膜过滤器进行过滤的废水中;
优选地,第一管式陶瓷膜过滤器的平均孔径范围是8-20nm,过滤过程中的错流速度是1-5m/s;
优选地,步骤1中在浓缩过程中还需要加水渗析。
3.根据权利要求1所述的印染废水的零排放处理工艺,其特征在于,优选地,步骤2中调节pH是采用硫酸和盐酸的混合酸进行调节,并使pH至8.0-9.0;
优选地,混凝剂是硫酸亚铁,混凝剂的加入量是0.5-2g/L;并且在混凝的同时还可以加入助凝剂聚丙烯酰胺,加入量是20-40mg/L。
4.根据权利要求1所述的印染废水的零排放处理工艺,其特征在于,优选地,步骤3中第二管式陶瓷膜过滤器的平均孔径范围是200-800nm,过滤过程中的错流速度是2-5m/s;
优选地,步骤4中石灰的加入量是根据完全沉淀废水中的硫酸根离子的化学计算量折算得到;
优选地,第三管式陶瓷膜过滤器的平均孔径范围是50-200nm,过滤过程中的错流速度是1-5m/s;
优选地,第三管式陶瓷膜过滤器得到的含硫酸钙的浓缩液采用板框过滤回收硫酸钙后,作为建筑材料。
5.根据权利要求1所述的印染废水的零排放处理工艺,其特征在于,优选地,在加入石灰时,还加入磁性颗粒,加入量0.2-0.5wt%;在第三管式陶瓷膜过滤器(12)的截留侧料液出口通过磁导率检测器(20)实时地对管路中的磁导率进行检测,当磁导率低于阈值时,停止第三管式陶瓷膜过滤器的工作,并进行过滤器通道清理;
优选地,在磁导率检测器(20)的下游侧还通过在线磁选器(21)利用磁性方式回收磁性磁性颗粒,并将回收得到的磁性颗粒定量投加于步骤4中的沉淀反应;
优选地,磁性颗粒是硝酸改性的Fe3O4磁性颗粒,颗粒粒径范围是200-500nm。
6.根据权利要求1所述的印染废水的零排放处理工艺,其特征在于,优选地,臭氧的加入量可以是100-300ppm,臭氧反应的温度可以是40-50℃,反应时间是30-60min;
优选地,步骤7中采用的是陶瓷纳滤膜(15),截留分子量是200-400Da。
7.一种印染废水的零排放***,其特征在于,包括:
退浆废液槽(1),用于存储退浆废水;
第一管式陶瓷膜过滤器(2),连接于退浆废液槽(1,用于对退浆废水进行浆料浓缩处理;
加水口(3),连接于第一管式陶瓷膜过滤器(2)的进料口,用于对第一管式陶瓷膜过滤器(2)的渗析液进行加水渗析处理;
混凝槽(4),连接于第一管式陶瓷膜过滤器(2)的渗透侧,用于对第一管式陶瓷膜过滤器(2)得到的渗透液进行混凝处理;
加酸口(5),连接于混凝槽(4),用于对第一管式陶瓷膜过滤器(2)得到的渗透液调节pH处理;
混凝剂加入口(6),连接于混凝槽(4),用于向混凝槽(4)中加入混凝剂;
第二管式陶瓷膜过滤器(7),连接于混凝槽(4),用于对混凝反应后的废水进行过滤去除混凝体;
沉淀反应槽(9),连接于第二管式陶瓷膜过滤器(7)的渗透侧,用于对第二管式陶瓷膜过滤器(7)得到的渗透液进行硫酸根离子的沉淀反应;
加石灰口(11),连接于沉淀反应槽(9),用于向沉淀反应槽(9)中加入石灰;
第三管式陶瓷膜过滤器(12),连接于沉淀反应槽(9),用于对沉淀反应后的废水进行过滤去除沉淀;
第二板框压滤机(13),连接于第三管式陶瓷膜过滤器(12)的截留侧,用于对得到的浓缩液进行固液分离;
臭氧反应罐(14),连接于第三管式陶瓷膜过滤器(12)的渗透侧,用于对第三管式陶瓷膜过滤器(12)的渗透液进行臭氧氧化处理;
陶瓷纳滤膜(15),连接于臭氧反应罐(14),用于对臭氧反应罐(14)中处理后的废水进行纳滤分离处理。
8.根据权利要求7所述的印染废水的零排放***,其特征在于,优选地,第二管式陶瓷膜过滤器(7)的截留侧上连接有第一板框压滤机(8),用于对浓缩液进行固液分离;
优选地,在退浆废液槽(1)中设有蒸发器(16),在沉淀反应槽(9)中设有冷凝器(18),还包括压缩机(17)和膨胀阀(19),并且蒸发器(16)、压缩机(17)、冷凝器(18)和膨胀阀依次连接形成一个闭合循环。
9.根据权利要求7所述的印染废水的零排放***,其特征在于,优选地,第一管式陶瓷膜过滤器(1)的平均孔径范围是8-20nm;
优选地,第二管式陶瓷膜过滤器(7)的平均孔径范围是200-800nm;
优选地,第三管式陶瓷膜过滤器(12)的平均孔径范围是50-200nm;优选地,还包括加磁性颗粒口(10),用于向沉淀反应槽(9)中加入磁性Fe3O4颗粒;
优选地,在第三管式陶瓷膜过滤器(12)的截留侧的出口管路上,还设有磁导率检测器(20),用于对出口管路的磁导率进行实时检测;在磁导率检测器(20)的下游还设有在线磁选器(21),用于通过磁力将磁性Fe3O4颗粒回收;磁导率检测器(20)连接于加磁性颗粒口。
10.权利要求7所述的印染废水的零排放***在用于处理退浆废水中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010301534.3A CN111592137A (zh) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | 一种印染废水的零排放处理工艺及*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010301534.3A CN111592137A (zh) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | 一种印染废水的零排放处理工艺及*** |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111592137A true CN111592137A (zh) | 2020-08-28 |
Family
ID=72187479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010301534.3A Withdrawn CN111592137A (zh) | 2020-04-16 | 2020-04-16 | 一种印染废水的零排放处理工艺及*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111592137A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112573885A (zh) * | 2020-12-12 | 2021-03-30 | 南京霄祥工程技术有限公司 | 一种自流平砂浆及其制备方法 |
-
2020
- 2020-04-16 CN CN202010301534.3A patent/CN111592137A/zh not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112573885A (zh) * | 2020-12-12 | 2021-03-30 | 南京霄祥工程技术有限公司 | 一种自流平砂浆及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100450592C (zh) | 一种基于膜过滤技术的金属冶炼厂污水回用方法 | |
CN208234724U (zh) | 印染废水深度处理回用及零排放装置 | |
WO2022088379A1 (zh) | 一种膜法处理钛白酸性废水副产高品质钛石膏的方法和装置 | |
CN101205105A (zh) | 印染污水再生处理循环利用方法 | |
CN111268819A (zh) | 一种钛白酸性废水中水回用工艺及装置 | |
CN106745981A (zh) | 一种高盐废水处理回用的***和方法 | |
CN109678280A (zh) | 一种火电厂高回收率循环水排污水脱盐处理回用*** | |
Broom et al. | The treatment of heavy metal effluents by crossflow microfiltration | |
CN109179762A (zh) | 一种钼矿选矿废水的处理方法 | |
CN110981000A (zh) | 一种硅钢氧化镁废水的处理方法 | |
CN210030227U (zh) | 化学镀镍漂洗废水的浓缩处理装置 | |
CN111592137A (zh) | 一种印染废水的零排放处理工艺及*** | |
CN111233195A (zh) | 一种臭氧与陶瓷膜组合工艺对排泥水处理和回收的方法 | |
CN112028270A (zh) | 化学镀镍漂洗废水的浓缩处理装置及处理方法 | |
KR20040002594A (ko) | 액체처리방법 및 장치 | |
CN211921101U (zh) | 一种钛白酸性废水中水回用装置 | |
CN212102282U (zh) | 一种含镍废水的处理*** | |
CN112174382A (zh) | 一种半导体工业废水处理技术及回收利用工艺 | |
JP3688505B2 (ja) | フッ素含有廃液の処理方法および装置 | |
CN106995247A (zh) | 一种低钠健康水的制作装置和方法 | |
CN216106354U (zh) | 一种新型的超滤水处理*** | |
CN206529365U (zh) | 一种零排放的中水回用装置 | |
CN109133421B (zh) | 一种污水深度处理再回收利用*** | |
CN211921154U (zh) | 一种中水的零排放处理装置 | |
CN111268845A (zh) | 一种造纸废水的零排放处理工艺及*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200828 |