申請(qǐng)日2015.11.20

　　公開(公告)日2017.05.31

　　IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F1/24; C02F1/20; C02F1/467; C02F1/463; C02F103/30

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種纖維面料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于經(jīng)淺層氣浮后的出水，其COD含量降至250mg/L，COD的去除率達(dá)到87.9%，廢水在鐵屑過濾塔中反應(yīng)，停留30min左右后，出水Zn2+的含量<0.05mg/L，硫化物的含量<0.5mg/L，滿足方法對(duì)Zn2+和硫化物的治理要求。其氣浮裝置的池深不超過650mm;使得該裝置的進(jìn)水停留時(shí)間短(僅3～5min)，表面負(fù)荷高達(dá)9.5～12m3/(m2·h)，懸浮物的去除效率可達(dá)85%以上。吹脫反應(yīng)池出水進(jìn)入淺層氣浮，大量纖維素去除并回收，這既降低了后續(xù)處理的污染負(fù)荷，也實(shí)現(xiàn)了纖維面料素的資源回收。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種纖維面料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于經(jīng)淺層氣浮后的出水，其COD含量降至250mg/L，COD的去除率達(dá)到87.9%，廢水在鐵屑過濾塔中反應(yīng)，停留30min左右后，出水Zn2+的含量<0.05mg/L，硫化物的含量<0.5mg/L，滿足方法對(duì)Zn2+和硫化物的治理要求。

　　2.如權(quán)利要求1所述一種纖維面料生產(chǎn)廢水處理方法，其氣浮裝置的池深不超過650mm;使得該裝置的進(jìn)水停留時(shí)間短(僅3～5min)，表面負(fù)荷高達(dá)9.5～12m3/(m2·h)，懸浮物的去除效率可達(dá)85%以上。

　　3.如權(quán)利要求1所述一種纖維面料生產(chǎn)廢水處理方法，其浸入電解質(zhì)溶液中時(shí)，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，形成吸附絮凝活性的絮凝劑。

　　4.如權(quán)利要求1所述一種纖維面料生產(chǎn)廢水處理方法，其纖維面料生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸性和堿性廢水按配比混合至pH=2～3后進(jìn)入吹脫反應(yīng)池，酸析出大量呈懸浮狀纖維面料素，大部分H2S、CS2成分也得以吹脫去除。

　　5.如權(quán)利要求1所述一種纖維面料生產(chǎn)廢水處理方法，其初沉后的出水進(jìn)入好氧池進(jìn)行生物處理，廢水的可生化性得到了提高，使廢水中殘余的COD、BOD5能得到進(jìn)一步的降解去除，出水再經(jīng)二沉池沉淀后達(dá)標(biāo)排放。

　　6.如權(quán)利要求1所述一種纖維面料生產(chǎn)廢水處理方法，,其初沉池和二沉池中的污泥，先經(jīng)污泥泵泵入污泥濃縮池濃縮，再經(jīng)脫水機(jī)脫水(因纖維素含量少，其脫水性能好)，產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)，濃縮池的上清液回流至好氧池進(jìn)行生化處理。

　　說明書

　　一種纖維面料生產(chǎn)廢水處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種纖維面料生產(chǎn)廢水處理方法。

　　背景技術(shù)

　　在纖維面料的生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的酸、堿廢水，其直接排放將造成嚴(yán)重的水污染和大量纖維資源的流失浪費(fèi)。由于纖維面料生產(chǎn)混合廢水的酸性很強(qiáng)且富含鋅鹽和硫化物，治理難度較大，采用常規(guī)的物化+生化治理方法存在運(yùn)行效果不夠穩(wěn)定、占地面積大和投資高等問題，急需研究開發(fā)既可靠又經(jīng)濟(jì)的治理新方法。纖維面料生產(chǎn)廢水主要包括酸性和堿性廢水兩大類，其中酸性廢水主要來源于紡絲車間和酸站，包括塑化浴溢流水、洗紡絲機(jī)水、酸站過濾器洗滌水、洗絲水和后處理酸洗水等;堿性廢水主要來源于堿站排水、原液車間廢水膠槽及設(shè)備洗滌水、濾布洗滌水、換噴絲頭時(shí)的帶出水和后處理的脫硫廢水等。其中硫酸、硫化物(主要是H2S、CS2等)和鋅鹽污染主要來自粘膠成形工段廢水，且鋅鹽主要以硫酸鋅和纖維素磺酸鋅的形式存在;纖維素主要是由于堿性廢水中的纖維面料素與酸性廢水混合后酸析而產(chǎn)生。

　　目前，國(guó)內(nèi)纖維面料生產(chǎn)廢水的一級(jí)物化處理方法為纖維面料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢水和堿性廢水經(jīng)混合中和、曝氣吹脫硫化物、加石灰乳除鋅和沉淀澄清后，出水很難達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，尤其是廢水的S2-、Zn2+和COD等不易達(dá)標(biāo)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服纖維面料生產(chǎn)廢水治理方法存在的不足，提供在常規(guī)的物化和生化處理方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行淺層氣浮和鐵屑過濾的新方法，出水水質(zhì)能穩(wěn)定地達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，且能回收纖維素資源。

　　為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案步驟如下：

　　一、根據(jù)原水從氣浮池中心的旋轉(zhuǎn)進(jìn)水管進(jìn)水，通過旋轉(zhuǎn)布水管布水，布水管的移動(dòng)速度和進(jìn)水流速相同，這樣就產(chǎn)生了“零速度”，在這種狀態(tài)下進(jìn)水不會(huì)對(duì)池水產(chǎn)生擾動(dòng)，使得顆粒的懸浮和沉降都在一相對(duì)靜止的狀態(tài)下進(jìn)行，且這類氣浮裝置的池深一般不超過650mm。正是依據(jù)“零速理論”和“淺池理論”，使得該裝置的進(jìn)水停留時(shí)間短(僅3～5min)，表面負(fù)荷高達(dá)9.5～12m3/(m2·h)，懸浮物的去除效率可達(dá)85%以上。

　　二、根據(jù)鐵屑過濾系統(tǒng)是用廢鐵屑經(jīng)預(yù)處理和活化后作填料，利用其產(chǎn)生的電化學(xué)反應(yīng)的氧化還原、電附集、催化、混凝、吸附過濾等綜合效應(yīng)達(dá)到處理效果，其中主要作用是氧化還原和電附集。

　　三、操作方法

　　1、纖維面料生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸性和堿性廢水按配比混合至pH=2～3后進(jìn)入吹脫反應(yīng)池，酸析出大量呈懸浮狀的纖維面料素，大部分H2S、CS2等成分也得以吹脫去除。

　　2、吹脫反應(yīng)池出水進(jìn)入淺層氣浮，大量纖維素可以去除并回收，這既降低了后續(xù)處理的污染負(fù)荷，也實(shí)現(xiàn)了纖維面料素的資源回收。

　　3、利于后續(xù)處理對(duì)Zn2+的徹底沉淀去除，廢水的pH值和可生化性均得到了提高(pH=5～6)，減少了后續(xù)中和沉淀的投堿量和污泥產(chǎn)量。其大量Fe2+既可兼作絮凝劑，使后續(xù)沉淀過程中不外加絮凝劑，又可使廢水中殘留的S2-以FeS沉淀的方式得以徹底去除。

　　4、通過pH值自動(dòng)控制投藥系統(tǒng)的控制，反應(yīng)pH值控制在8～8.5，此時(shí)廢水中的Zn2+被徹底沉淀去除，廢水中的絕大部分Fe2+也得到沉淀去除。經(jīng)鐵屑塔處理后的廢水，沉淀性能好(僅需0.5～1.0h即可完全沉淀下來)，大大減少了沉淀池的池容;另外，出水中含有的極少量Fe2+，它是生物氧化酶的重要組成部分，同時(shí)在Fe2+→←Fe3+的過程中，電子傳遞對(duì)生化反應(yīng)有刺激作用，從而使生化反應(yīng)速度有所提高。

　　5、初沉后的出水進(jìn)入好氧池進(jìn)行生物處理，由于廢水的可生化性得到了提高，使廢水中殘余的COD、BOD5能在很短時(shí)間內(nèi)得到進(jìn)一步的降解去除，出水再經(jīng)二沉池沉淀后達(dá)標(biāo)排放。

　　6、初沉池和二沉池中的污泥，先經(jīng)污泥泵泵入污泥濃縮池濃縮，再經(jīng)脫水機(jī)脫水(因纖維素含量少，其脫水性能好)，產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)，濃縮池的上清液回流至好氧池進(jìn)行生化處理。

　　本發(fā)明的有益效果在于水質(zhì)能穩(wěn)定地達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，且能回收纖維素資源：(1)、淺層氣浮和鐵屑過濾在纖維面料生產(chǎn)廢水治理徹底解決了常規(guī)處理中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)的COD、Zn2+和S2-等超標(biāo)的問題，大大降低了污泥的處置費(fèi)用和難度。(2)、結(jié)合纖維面料生產(chǎn)廢水的實(shí)際水質(zhì)情況，充分發(fā)揮淺層氣浮和鐵屑過濾的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，整個(gè)工程投資和占地面積較常規(guī)方法均能節(jié)省1/3左右，也無需另外投加絮凝劑，用電石乳廢液代替石灰乳使投加量大為減少，故投藥費(fèi)用也能節(jié)省近2/3。(3)、本發(fā)明操作簡(jiǎn)單方便、運(yùn)行可靠、自動(dòng)化程度較高，能很容易地實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造。

　　具體實(shí)施方式

　　本發(fā)明結(jié)合實(shí)施例對(duì)做進(jìn)一步說明。

　　實(shí)例1、一種纖維面料生產(chǎn)廢水處理方法具體方案如下：原水水質(zhì)情況見表1。

　　表1 纖維面料廢水水質(zhì)

　　堿性和酸性廢水按1∶2.5混合，經(jīng)處理后出水水質(zhì)能達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)結(jié)果見表2。

　　表2 中試結(jié)果

　�、佟附�(jīng)淺層氣浮后的出水，其COD含量降至250mg/L，COD的去除率達(dá)到85.9%，這充分說明了淺層氣浮在本方法中運(yùn)用的合理性和優(yōu)越性。

　�、趶U水在鐵屑過濾塔中反應(yīng)，停留30min左右后，出水Zn2+的含量<0.05mg/L，硫化物的含量<0.5mg/L，這充分說明了鐵屑過濾完全滿足本方法對(duì)Zn2+和硫化物的治理要求。

　　1、原水從氣浮池中心的旋轉(zhuǎn)進(jìn)水管進(jìn)水，通過旋轉(zhuǎn)布水管布水，布水管的移動(dòng)速度和進(jìn)水流速相同，這樣就產(chǎn)生了“零速度”，在這種狀態(tài)下進(jìn)水不會(huì)對(duì)池水產(chǎn)生擾動(dòng)，使得顆粒的懸浮和沉降都在一相對(duì)靜止的狀態(tài)下進(jìn)行，且這類氣浮裝置的池深一般不超過650mm。正是依據(jù)“零速理論”和“淺池理論”，使得該裝置的進(jìn)水停留時(shí)間短(僅3～5min)，表面負(fù)荷高達(dá)9.5～12m3/(m2·h)，懸浮物的去除效率可達(dá)85%以上。

　　2、鐵屑過濾系統(tǒng)是用廢鐵屑經(jīng)預(yù)處理和活化后作填料，利用其產(chǎn)生的電化學(xué)反應(yīng)的氧化還原、電附集、催化、混凝、吸附過濾等綜合效應(yīng)達(dá)到處理效果，其中主要作用是氧化還原和電附集。廢鐵屑的主要成分是鐵和碳，當(dāng)將其浸入電解質(zhì)溶液中時(shí)，由于Fe和C之間存在1.2V的電極電位差，因而會(huì)形成無數(shù)的微電池系統(tǒng)，在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)[3]，其電極反應(yīng)如下：

　　陽極 Fe-2e→Fe2+

　　陰極 2H++2e→2[H]→H2↑

　　O2+4H++4e→2H2O

　　O2+2H2O+4e→4OH-

　　陽極反應(yīng)生成大量的Fe2+進(jìn)入廢水，形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑;陰極反應(yīng)產(chǎn)生大量新生態(tài)的H·，在偏酸性的條件下，新生態(tài)的H·能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使有機(jī)大分子發(fā)生斷鏈降解，提高廢水的可生化性，且陰極反應(yīng)消耗了大量的H+生成了大量的OH-，這使得廢水的pH值也有所提高。

　　具體操作方法說明

　　1、纖維面料生產(chǎn)中產(chǎn)生的酸性和堿性廢水按配比混合至pH=2～3后進(jìn)入吹脫反應(yīng)池，酸析出大量呈懸浮狀的纖維面料素，大部分H2S、CS2等成分也得以吹脫去除。

　　2、吹脫反應(yīng)池出水進(jìn)入淺層氣浮，大量纖維素可以去除并回收，這既降低了后續(xù)處理的污染負(fù)荷，也實(shí)現(xiàn)了纖維面料素的資源回收。

　　3、氣浮池出水經(jīng)鐵屑過濾產(chǎn)生了氧化還原和電附集作用，廢水中的主要污染物(纖維素磺酸鋅)發(fā)生了斷鏈脫鋅反應(yīng)，利于后續(xù)處理對(duì)Zn2+的徹底沉淀去除，廢水的pH值和可生化性均得到了提高(pH=5～6)，減少了后續(xù)中和沉淀的投堿量和污泥產(chǎn)量，也有利于生化處理過程。與此同時(shí)，該過程產(chǎn)生的大量Fe2+既可兼作絮凝劑，使后續(xù)沉淀過程中不必外加絮凝劑，又可使廢水中殘留的S2-以FeS沉淀的方式得以徹底去除。

　　4、鐵屑過濾塔出水進(jìn)入曲頸槽與電石乳液(代替石灰乳，節(jié)省藥劑費(fèi)用)充分混合反應(yīng)，然后進(jìn)入初沉池沉淀。通過pH值自動(dòng)控制投藥系統(tǒng)的控制，反應(yīng)pH值控制在8～8.5，此時(shí)廢水中的Zn2+被徹底沉淀去除，廢水中的絕大部分Fe2+也得到沉淀去除。經(jīng)鐵屑塔處理后的廢水，沉淀性能好(僅需0.5～1.0h即可完全沉淀下來)，大大減少了沉淀池的池容;另外，出水中含有的極少量Fe2+，它是生物氧化酶的重要組成部分，同時(shí)在Fe2+→←Fe3+的過程中，電子傳遞對(duì)生化反應(yīng)有刺激作用，從而使生化反應(yīng)速度有所提高。

　　5、初沉后的出水進(jìn)入好氧池進(jìn)行生物處理，由于廢水的可生化性得到了提高，使廢水中殘余的COD、BOD5能在很短時(shí)間內(nèi)得到進(jìn)一步的降解去除，出水再經(jīng)二沉池沉淀后達(dá)標(biāo)排放。

　　6、初沉池和二沉池中的污泥，先經(jīng)污泥泵泵入污泥濃縮池濃縮，再經(jīng)脫水機(jī)脫水(因纖維素含量少，其脫水性能好)，產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)，濃縮池的上清液回流至好氧池進(jìn)行生化處理。

　　本發(fā)明的有益效果在于淺層氣浮和鐵屑過濾方法，使出水水質(zhì)能穩(wěn)定地達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，且能回收纖維素資源，主要優(yōu)點(diǎn)：

　　1、淺層氣浮和鐵屑過濾在纖維面料生產(chǎn)廢水治理徹底解決了常規(guī)處理中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)的COD、Zn2+和S2-等超標(biāo)的問題，大大降低了污泥的處置費(fèi)用和難度。

　　2、結(jié)合纖維面料生產(chǎn)廢水的實(shí)際水質(zhì)情況，充分發(fā)揮淺層氣浮和鐵屑過濾的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，整個(gè)工程投資和占地面積較常規(guī)方法均能節(jié)省1/3左右，也無需另外投加絮凝劑，用電石乳廢液代替石灰乳使投加量大為減少，故投藥費(fèi)用也能節(jié)省近2/3。

　　3、本發(fā)明操作簡(jiǎn)單方便、運(yùn)行可靠、自動(dòng)化程度較高，能很容易地實(shí)現(xiàn)技術(shù)改造。