混凝沉淀结合MBR技术处理纺织印染污水的方法研究

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月第12期   作者:宣祺
[导读] 现如今,由于社会的不断进步,推动印染行业也逐渐发展起来。印染产品无论是在制作工艺方面还是在染料挑选方面都具有很强的多样性。
        宣祺
        上海富程环保工程有限公司??上海市 200080
        摘要:现如今,由于社会的不断进步,推动印染行业也逐渐发展起来。印染产品无论是在制作工艺方面还是在染料挑选方面都具有很强的多样性。这一特性也使得纺织印染废水逐渐增多,无法得到有效排放。因此,利用混凝沉淀结合MBR(Membrane Bio-Reactor)技术对纺织印染污水的处理方法进行研究。先对利用混凝沉淀技术去除印染污水的聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)、MBR技术分离印染污水中的污染物颗粒、实现印染废水的回用处理三部分,对污水处理方法进行设计;随后,通过测试来验证设计方法的实效性,以此来促进印染以及相关行业的进一步发展,同时对污水处理行业的前景进行展望
        关键词:混凝沉淀;MBR技术;纺织印染;污水处理;
中图分类号:TQ09  文献标识码:A 
0引言
        近几年,纺织印染逐渐成为我国工业发展的主要行业。但在发展的同时,也产生了大量的印染污水。纺织印染产生的废水对环境的影响是十分大的,且产生的损坏大多都是不可修复的,这一类污水中主要包含工业污染物、印染油脂和其他在印染过程中附带的染料浆剂、助料以及染料等。另外,印染污水还具有成分复杂、化学浓度高、染色度多变、不易分解等特点。而且如果污水的排放不规范,还会使其pH值发生变化,影响排放区域周围的农田土地,进而影响农作物的生长,因此,纺织印染污水属于极难处理的工业性废水。不仅如此,随着纺织印染企业的不断发展,对印染工厂周围的环境影响日益增大。例如:对于大型的纺织集团来说,通常都是集采棉,制纱、染纱、纺纱、针织以及制衣等一整套制作流程为主,在这个过程中,就会产生大量的印染污水[1]。
        除此之外,纺织印染污水不仅包括工业污水,同时还包括印染生活污水,它们对于环境的影响程度是相同的。因此,纺织企业前期的废水处理系统根本无法对如此大量的污水进行排放分解,也不能达到环保的提标条件,所以需要对其进行改进[2]。目前,在我国很多的纺织、印染等相关行业都在污水技术上进行更新,并主要针对企业前期的污水进行优先处理,保证印染污水的水质、水量都得到相应降低。这也使后期对印染污水的二次处理变得更加容易,一定程度上减轻了污水处理的社会压力。因此,可以利用混凝沉淀和MBR技术,对纺织印染污水进行科学处理,以此来达到可持续发展的社会目标。
1混凝沉淀结合MBR技术处理印染污水的方法设计
1.1利用混凝沉淀技术去除印染污水的PVA
        由于纺织印染污水中存在许多的有色污染物、聚合粒子,例如:权化染料、活性染料以及分散染料等。这些元素存在于污水之中,使得污水不易降解。除此之外,PVA也是污水中的一种极为难处理的化学元素,是一种有机的高分子混凝物,同时也是水解硫酸铁的沉淀物。因此,需要对其进行去除。首先,将具有水溶性的CAD分解助剂均匀倒入待处理的纺织印染污水之中,对其轻度搅拌,并进行长达3个小时的沉淀。CAD造纸助剂是一种新型的阳离子聚丙烯酰胺,采用双季胺盐作为阳离子改性剂,生产过程条件温和,反应过程基本无三废。3小时过后,对水质作出观察。此时可以发现,待处理的印染污水已经变成胶质,并呈现出悬浮、乳浊的状态。这个时候,污水中的凝聚结构是处于分散状态的,并在不断沉降。随后,将高价电解质投放至污水处理池中,同样静待3小时。在这个过程中,不要对污水进行搅拌,要使其稳定沉淀,这样才能达到预期的处理效果。3小时过后,污水大致呈现出溶胶状态[3]。此时利用高分子电解质对污水中的压缩胶团进行驱散,降低其分化电位,并减弱微粒间的凝聚力。相关结构如图1所示:

        图1所示为混凝沉淀技术对印染污水的基础性处理过程。随后,在污水处理池中同时投放铁盐和铝盐两种化学试剂,使相关的水解产物在池中实现电解中和,并生成一种类似于双亲分子的络离子和多核络离子。此时,污水处于絮凝体的形态,再次向池中投放高价电解质,使污水即刻产生沉淀作用。此时,池底会出现一些沉淀物,这些沉淀物大多类似于砂石的颗粒状,并呈现棕红色的外貌。在一般情况下,企业会选择采用混凝沉淀技术来去除印染废水,这也是印染废水处理的基础。
1.2 MBR技术分离印染污水中的污染物颗粒
        在利用混凝沉淀技术去除印染污水中的PVA因子值后,接下来,需要利用MBR技术对污水中的污染物颗粒进行分离。先利用新型的氧化因子过滤器对处理池中的印染污水进行过滤,之后,利用COD水质探测装置(COD-203A型 COD检测仪)对此时的污水水质进行分析。得出结果之后,如果水源质量达到NH3 –N≤8mg/L,满足国家污水处理一级B的排放标准,那代表着水质达标,如果未达到这个标准,则需要继续实施下面的污水处理步骤。使用生物炭让池中污水快速脱离沉降,随后利用水源压力器使池水接触氧化池出水,利用MBR富氧生物塔先去除水中的二氧化碳,消除其可燃烧性。然后,将处理池中的电解槽电流密度设定为39 A/mZ,并进行通电处理。完成之后,停留15 min,使水中的污染物颗粒充分分离,然后在池中再次投放生物炭,对污染物颗粒进行吸附[4]。经过1小时的吸附处理之后,便可以最终完成MBR技术对印染污水中的污染物颗粒的分离操作。
1.3实现印染废水的回用处理
        当利用MBR技术对印染污水中的污染物颗粒进行分离之后,此时,印染污水已经达到了可排放程度。所以,在污水处理池侧方安装管道,将另一端接入建筑内部的污水管道之中。再将杂水管道与生产用水、灌溉用水等管道做分流连接。连接流程如图2所示:

        图2为印染废水回用连接的相关流程。当纺织印染污水处理完成,并达到可排放标准的时候,将其通过这个管道结构向外排出,虽不可饮用,但是可以利用其进行漂洗、灌溉、浇洒等活动。除此之外,企业还可以采用生产过程中不同生产阶段排放的污水,经过处理之后,再次应用于本工序,也可将全部污水集中处理后,进行全部回用或者部分回用,当然也可以在国家允许的范围之内进行规范排放。这样的印染污水处理模式不仅有着成本低廉、效率高的优势,同时也为创造新型的深度印染污水处理技术提供了参考依据。
2测试与分析
2.1测试准备
        本次主要是对混凝沉淀技术与MBR技术共同辅助下的纺织印染污水的处理方法进行测试。测试共分为两组,一组为传统的污水处理方法,经其设定为传统方法;另一组为本文设计的方法,将其设定为测试方法,找到一个纺织印染厂,并选取厂中的一个污水处理池作为本次测试的对象,准备完成之后,开始测试。
2.2测试过程
        首先,对本文设计的污水处理方法进行测试。先在污水处理池中投入CAD分解助剂,形成沉淀之后,再次投放高分子电解质,使池中对污水形成溶胶质的状态,之后,通过多核络离子去除污水中的PVA。接下来,在池中投放相关化学试剂,如表1所示:

        通过表2可知,测试方法最终得出的污水处理质量仅为0.12ml,相较于传统的污水处理方法更为有效,因此,可以确定,测试组的污水处理方法更加具有可靠性。
3结束语
        综上所述,便是结合混凝沉淀技术和MBR技术,对纺织印染污水进行处理的方法设计。印染污水由于自身气味大、成分复杂、水量大、不易分解等特点,对人类社会的生态环境造成极为严重的危害。因此,单一的污水处理程序已经不能对其进行安全分解了。需要制定多元化的处理方案,在源头处理纺织印染废水。这种方式不仅对环境作出了保护,同时还增加了污水的利用效率,更大程度地减少了污染物的排放,提高了印染污水的处理水平。
参考文献
[1]张彦. 纺织印染废水处理的自动化策略与系统设计[J]. 工业水处理,2021,41(03):133-136.
[2]欧阳萍. 印染废水处理技术研究探讨[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊),2020(05):178-179.
[3]张少朋, 字进远, 王吉, 等. 印染有机废水处理A~2/O工艺设计[J]. 中国沼气,2020,38(04):39-44.
[4]Sun Y, Wang T, Sun X, et al. The potential of biochar and lignin-based adsorbents for wastewater treatment: Comparison, mechanism, and application—A review[J]. Industrial Crops and Products, 2021, 166: 113473.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: