魯泰集團的棉印染廢水回用工程
廢水回用工程的基本原理
2005 年,魯泰集團投入巨資購進了陶瓷膜過濾回收設備,研究各種工藝水質對廢水的影響,不同染料助劑的回收工藝及回用價值分析。為降低成本,對整體水處理工藝設計了前中后三期處理體系,并委托東華大學研究試制國產化膜回收裝置。
前期清濁分流:加工過程中的冷凝水、冷卻水回收直接用于染紗前處理或后繼整理水洗工序。染色后幾道水洗用水,可用于絲光整理后的水洗加工中。中期重點回收:針對退漿、絲光、染色工序對廢水的 CODcr、BOD5 級色度貢獻率較大、難于處理的情況,研究合理工藝和設備,對P V A、堿液進行回收利用,含色廢水處理后直接回用。后期深度生化處理:對無法回收利用廢水首先排進就近污水站做初步生化處理,然后進入污水處理廠做深度處理,使之達到較高排放標準。
染色廢水處理技術特點
采用具有國內先進水平的膜處理設備,研究膜有效截流污染物的設備工藝參數,使膜透析液、濃縮液達到工藝的要求。最終達到回用及標準排放的目的。項目完成后水回用率將高達40% ~ 50%。
(1)對染色廢水進行清濁分流,清污水、濁污水進行管路收集。分開進行處理,制定相應的管路分置方案。
(2)重點研究熒光增白劑、表面活性劑及可能的難處理污染物,在深度處理中的色度問題和解決方法,并制定相應的處理工藝。
(3)研究合適的處理廢水的絮凝劑,進行預處理。使設備去除懸浮物及部分交替等物質后達到納濾膜的進水要求。
(4)研究設備參數,使預處理后的染色廢水通過納濾單元的泵加壓,進行納濾分離濃縮,與處理后的染色廢水直接進入納濾膜系統進行分離濃縮,并選用合理膜處理工藝對構成染色廢水COD 和色度的污染物主要是染料,用納濾膜進行截流。
(5)研究透析液進行回用后的相應數據并通過實驗運用到生產中,研究膜濃縮液的生化處理工藝,使最終進行達標排放。
(6)研究回用水水質標準,各種水質參數對印染過程的影響程度,為制定印染廢水處理后回用標準提供科學依據。
(7)研究回用方式,單獨用、分質使用、混合使用的各種不同比例等。
PVA 漿料回收利用技術特點
退漿廢水的處理主要解決退漿廢水中的P V A 的C O D 含量高(達4500p p m),難于生物化學處理,且處理成本高的問題及漿料帶色的問題。技術方法很多,在日本,退漿水處理多采用絮凝方法收集P V A,收集的P V A 用于造紙、涂料等行業,一般不再用于紡織業。在歐洲,多采用膜過濾法收集P V A,白坯布整理中收集P V A 再進行利用,色織布整理中P V A 由于顏色問題不能回用,只能固化處理。選用陶瓷膜處理設備對P V A 退漿廢水進行處理,達到P V A 漿料回收利用的目的。
(1)研究處理PVA 廢水的設備,選擇進行回用的進口設備。
(2)研究合理的過濾工藝進行大分子溶質的截流,從而達到對不同物質進行分離、提純的目的,并制定相應的分離退漿廢液的處理方案。
(3)研究退漿液回收后的濃縮工藝,制定相應的漿液濃縮濃度。
(4)研究漿料的處理回用技術,及不同漿料配方的可回用率。
(5)研究國產陶瓷膜濃縮退漿廢水的技術參數,達到進口回收設備的技術指標,并完成設備研究加工,替代進口設備。
(6)制定運用到大生產的合理的工藝,達到回用的目的。
絲光堿回收技術特點
紡織行業絲光廢水含堿量高,naOH 含量在3% ~ 5%,一般印染企業的絲光廢水因無色,易于處理回用,而魯泰色織布的絲光堿廢水帶有顏色,回用較困難,經過試驗已找到解決液堿回收顏色問題的辦法。一般企業通過強酸中和、消色后直接排放的方法處理,造成液堿、硫酸的大量浪費,生產成本居高不下。公司經過多年的國外考察研究,最終選用德國的蒸發設備做液堿處理回收系統,濃縮弱堿液后繼續用于絲光整理。根據公司生產實際,收集淡堿后先蒸化濃縮,再進入消色裝置,消除濃堿液的顏色,直接送回到絲光機使用,冷凝液用于坯布前處理。
(1)研究處理絲光堿廢水的設備,選擇合適的德國設備進行回用研究。
(2)根據設備的原理制定相應的處理工藝。研究合理的蒸發方法,使廢堿液在管內進行沸騰,達到分離的目的。
(3)研究相應的工藝,使堿液分離后在分離器和蒸發器中循環,達到與蒸發水分進行濃縮。
(4)研究消色處理工藝對濃堿液進行消除顏色。
(5)研究國產化堿回用設備的設計及各種數據指標,使其各種性能可替代進口處理設備。
(6)完善堿回收及有色堿液的處理回用技術,制定合理的工藝完成有色絲光廢水回用于絲光工藝中的工程實踐。
廢水回用工程的環保效果
染整廢水經深度處理后回用于染整生產工藝;PVA 廢水經處理后回用于生產;絲光堿處理后回用于生產。染整廢水回用率按深度處理水量的40% ~ 50%;P V A 回用率為85%;絲光堿回用率為90%。
采用陶瓷膜技術(亞濾技術)是實施棉印染廢水深度處理回用的關鍵技術,針對不同廢水,只要調整技術參數,可以推廣應用;采用清濁分離,分別處理,回用率可穩定達到60% 以上(總回用率45% 以上),如提高運行壓力,可提高70%(總回用率53%);輕污水深度處理過程中所產生部分尾水,可考慮作為沖洗地坪、廁所等用,以提高回用率。項目完成后,日處理印染廢水6500 噸/ 日,退漿廢水中的PVA 回收率達到85%;絲光淡堿回收率達到 90%,總體廢水回用率達到40% ~50%,噸纖維耗水量下降 20% 以上。廢水達到染整廢水二級以上排放標準。
廢水回用工程的技術經濟分析
采用這項技術組合,在中試后計算,每噸回用水的運行費用低于1.5 元,是目前染整廢水處理后回用極低的價格,因為現在用水,全國各地在1.5~3.0 元/ 噸,加上排污費一般在2.7~4.5 元/ 噸,因此經濟效益十分明顯,預計可節約資金270 萬元。P V A 的回收利用其經濟效益按投入產出比,在3 年左右的時間內收回投入成本,之后將長時間受益。根據本公司實際情況,年可節約漿料350 噸、可節約資金410 萬元。絲光堿回收項目達產后年回收燒堿1.6 萬噸,可節約資金550 多萬元。總計該項目完成后每年可節約資金1230 多萬元,預計3 年可收回成本。
2006 年12 月山東省科技廳組織的科技成果鑒定會上,與會專家一致認為該項目居國際先進水平,且技術經濟上合理,對推動我國棉印染廢水回用有重要意義,對類似的其他印染廢水處理后回用具有借鑒作用。
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