紡織工廠印染過程中需要消耗大量的水資源，為了將當下環(huán)保型社會、經(jīng)濟發(fā)展口號落實到位，需要將廢水零排放作為企業(yè)持續(xù)發(fā)展的終極目標，就必須引進工藝先進的印染廢水零排放設計方案。

本文結(jié)合江蘇君霖紡織5000噸印染廢水零排放項目，從染色廢水、PVA退漿廢水、減量廢水三方面對該案的廢水來源進行深入分析，設計出適合本案實際情況的廢水處理流程，并對本案的設計思路與目標、工藝流程的設計進行重點探討，包含反滲透工藝的介紹及冷源蒸發(fā)器技術在本案中的應用方法及效果。以期本文可以為此領域的相關人員提供一定的參考意見。

受我國經(jīng)濟高速發(fā)展的影響，紡織行業(yè)印染廢水的排放量增幅較大，對環(huán)境造成了較為嚴重的破壞。印染廢水因中有機物含量高、生化性差、色度深、難降解、有毒性、可見度低等原因很難達到排放標準，應用高效、新型的處理工藝對其進行零排放處理成為社會各界所關注的焦點問題。

與傳統(tǒng)的印染廢水處理不同，采用包含冷源蒸發(fā)器、反滲透工藝等多種高科技處理方法的零排放工藝可有效提高印染廢水的處理效率。本文結(jié)合實際項目對零排放工藝的設計方案及應用成效進行詳細分析，從中總結(jié)該方法對紡織工廠印染廢水的處理優(yōu)勢。

1項目概況

本項目由上海澄華環(huán)境工程有限公司承建，旨在為江蘇君霖紡織科技有限公司研發(fā)、設計出一套適合其發(fā)展現(xiàn)狀及未來規(guī)劃的廢水零排放處理工藝方案，以期實現(xiàn)環(huán)保型企業(yè)發(fā)展的號召。本項目基于前期《印染廢水處理及部分回用工程(5000m3/d)》基礎對其印染廢水進行零排放設計，并對前期工程中的排放水進行回用處理。

在設計之前，考慮到現(xiàn)有廢水的高濃度估計水量為500m3/d，因此將排放量降至1325m3/d，加工回用系統(tǒng)的處理水量設計為1500m3/d，以每天運行20小時計算，將每小時的處理水量定位73m3。廢水零排放系統(tǒng)進水水質(zhì)及回用水水質(zhì)指標如表1，表2。

表1廢水零排放系統(tǒng)進水水質(zhì)標準

　　表2回用水水質(zhì)標準

　　此外，本案還采用了上海澄華環(huán)境工程有限公司的HUBF高位厭氧專利技術、冷源蒸發(fā)結(jié)晶和鹽提純技術，實現(xiàn)了廢水零排放及鹽回收再利用的目標。

本案范圍以廢水處理站為界，自廢水進入中間池后至蒸發(fā)系統(tǒng)為止，包括界區(qū)內(nèi)涉及到的設備、電氣、管道、土建等各專業(yè)設計，但不包括廢水處理站區(qū)以外的廢水收集管道系統(tǒng)以及綠化設施等方面的設計。

2廢水來源分析

2.1PVA退漿廢水和堿減量廢水

項目在開展之前，首先對其廢水來源進行了現(xiàn)場勘查，結(jié)合君霖紡織公司提供的數(shù)據(jù)資料，發(fā)現(xiàn)PVA退漿廢水和減量廢水是所有印染廢水中占比較多的一種。

紡織工廠的產(chǎn)品多數(shù)經(jīng)由燒毛、退漿、煮煉、絲光、染色等前處理環(huán)節(jié)，加之印花、蒸化、水洗、拉幅定型、整理等后處理環(huán)節(jié)，方可制成成品，其產(chǎn)品的制作流程較為復雜，多個環(huán)節(jié)需要用到化學漿料。PVA廢水的主要成分為化學漿料，雖然該類廢水的排量比較小，但是其污染濃度很高，該類廢水中的COD含量較高、BOD含量低，因此其生化性比較差。

滌綸仿真絲堿減量工序是堿減量廢水的主要來源，包含滌綸水解物、對乙二醇、苯二甲酸等，對苯二甲酸的含量更是高達75%。堿減量廢水的PH值一般都高于12，有機物濃度也比較高。堿減量工序環(huán)節(jié)排放的印染

廢水，其中CODCr最高可達數(shù)萬mg/L，廢水中的COD、BOD含量都比較高，因此，廢水中的高分子有機物與部分燃料很難使用生物降解法進行處理，屬于高濃度難降解有機廢水。因為乙二醇與對苯二甲酸的合成需要使用含銻的催化劑，例如乙二醇銻、醋酸銻等，其在合成過程中，銻元素以游離狀態(tài)均勻分散于聚酯纖維中，這些聚酯纖維會在制造與印染過程中進行更深一步的加工，進入退漿與堿減量工序中，處于游離狀態(tài)中的銻就會進入廢水中并沉積下來，因此，銻也是印染廢水處理的一個重要目標內(nèi)容。

2.2染色廢水

一般情況下，紡織工廠的染色廢水排量大普遍較大，其廢水水質(zhì)受到不同燃料的影響，呈現(xiàn)出不同的污染物成分，多數(shù)含有染料、漿料、助劑、表面活性劑。染色廢水具有高色度、低COD、BOD值的特點，其生化性同樣較差。

各類廢水具有不同的成分特點，君霖紡織公司的PVA退漿廢水、堿減量廢水、染色廢水中所含有的COD、SS、色度、銻等均是印染廢水零排放工藝設計方案首要考慮的問題。

另一方面，因為本案主要對部分廢水做回用處理，因此，所采用的回用方案也應根據(jù)不同廢水的濁度、電導率等指標進行設計。

3廢水處理流程

3.1設計思路和目標

本案根據(jù)同類廢水處理的成功案例經(jīng)驗，結(jié)合本項目的水量與水質(zhì)特點，安排以下幾點設計思路：

(1)為穩(wěn)定本案廢水處理的水質(zhì)水量，設計出一套酸析預處理系統(tǒng)，以防水質(zhì)數(shù)量因突發(fā)情況產(chǎn)生大幅度變動，對生化系統(tǒng)造成不必要的破壞影響。

(2)考慮到本案廢水處理的生化性較差因素，為提高生物處理效率，設計出一款適宜與本案的HUBF厭氧罐，可用它代替初沉池物化加藥處理環(huán)節(jié)。

(3)為實現(xiàn)廢水處理的高效COD去除率，辦案設計了HFST好氧流化床，用來提高COD的去除率。

(4)為滿足本案對回用水的處理要求，設計出一套使用的RO系統(tǒng)，用來實現(xiàn)1000噸脫鹽水精回用目標。

(5)設計完成一套深度生化裝置，為COD達標提供雙重保障，同時還能實現(xiàn)1200噸左右的廢水處理粗回用目標。

(6)因為本案為零排放工藝標準，因此采用蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)+RO膜系統(tǒng)的方式，為廢水處理后的排放標準進行雙重把關。

(7)將污泥減量化概念引入本案全工藝過程，生化段的全部剩余污泥必須經(jīng)過預酸化，才能進入HUBF厭氧罐。本案采用的HUBF系統(tǒng)由厭氧專用載體和特效菌劑A/B共同組成，從而達到廢水中污泥的減量目的，最終實現(xiàn)污泥零排放目標。

(8)充分利用本案廢水處理系統(tǒng)的可回收利用能源，從而降低零排放系統(tǒng)的能耗。

(9)設計本案處理系統(tǒng)時，在確保系統(tǒng)運行效果穩(wěn)定的前提下，可以盡量提高膜系統(tǒng)的回收率，減少蒸發(fā)量，降低系統(tǒng)的投資成本及運行成本。其中用系統(tǒng)的回收率可根據(jù)進水鹽份濃度調(diào)整。

根據(jù)濃水水量，蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的設計處理能力為7.5t/h(以20小時計)。目前，應用較廣的蒸發(fā)技術有MVR蒸發(fā)、多效蒸發(fā)以及較為前沿的冷源蒸發(fā)技術。以本項目為例，對三種蒸發(fā)技術的能耗情況進行比較分析，如下表3所示。

表3蒸發(fā)器運行情況比較

　　電費以0.7元/度計，蒸汽以200元/m3計。

三種工藝中多效蒸發(fā)器投資低，但是運行費用較高，且不宜即開即停;MVR和冷源蒸發(fā)器運行費用相當，冷源蒸發(fā)投資略低，并且可以隨時啟停，綜合考慮三種蒸發(fā)技術的能耗、運行費用和投資，本方案建議選取冷源蒸發(fā)技術。

經(jīng)過蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)處理后，大部分鹽分形成結(jié)晶鹽，根據(jù)高濃度廢水的水質(zhì)情況，結(jié)晶鹽成分主要為硫酸鈉。另外，有少量母液排出，經(jīng)過絮凝沉淀處理后回到生化系統(tǒng)前端高濃度廢水調(diào)節(jié)池，與新鮮廢水共同進入后續(xù)處理工藝。另外，膜系統(tǒng)的藥洗水、超濾產(chǎn)生的濃水等回到前端工藝，一并處理后進入后續(xù)系統(tǒng)。

此外，考慮前期工藝的回用部分采用了活性炭處理，會產(chǎn)生固廢，故對前期工藝進行了優(yōu)化，改為超濾系統(tǒng)。

3.2工藝流程設計

3.2.1反滲透工藝介紹

反滲透是現(xiàn)階段精密度最高的膜法液體分離技術，該技術的主要分離對象是溶液中的離子，它可以阻擋住幾乎所有的溶解性鹽，以及分子量直徑100mm的有機物，但可以允許水分子透過。

通過足夠的壓力讓溶液中含的溶劑可以通過反滲透膜分離出來，分離方向與滲透方向相反，反滲透工藝是一項利用大于反滲透法的反滲透壓力實現(xiàn)水與雜物的分離、提純、濃縮溶液的計劃，不需要任何化學物質(zhì)即可實現(xiàn)脫鹽處理，其脫鹽率基本可達98%以上，已經(jīng)被水處理行業(yè)廣泛應用。

本案的廢水凈化技術結(jié)合了深度深化與濕度物化兩種方法，根據(jù)項目的廢水性質(zhì)及對處理要求的不同，對前端和后端進行不同的工藝處理，采用上海澄華環(huán)境工程有限公司自主研發(fā)的印染廢水工藝包“HUBF高效厭氧反應器+HFST好氧反應器”，首先對PVA退漿廢水和堿減量廢水進行酸析預處理，然后進入生化處理系統(tǒng)，此時廢水中的COD指標可降至8000~10000mg/L，為后續(xù)生化處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。

此類廢水經(jīng)過預處理與兩級生化處理后，再與染色廢水一同進入RO系統(tǒng)中，以濃水混合的狀態(tài)進入除銻環(huán)節(jié)，處理達標后可排放。

染色廢水經(jīng)過印染廢水工藝包處理后，一部分出水作為粗回用水直接應用到生產(chǎn)過程中，另一部分出水經(jīng)過活性炭過濾后，經(jīng)RO深度凈化工藝處理，作為精回用水在生產(chǎn)工藝中使用。

本案在設計零排放工藝的過程中，不僅考慮到如何提高水處理效率，降低能耗，減少生化污泥減量，實現(xiàn)生化污泥零排放等目標。還對零排放工藝系統(tǒng)中的主要設備，實施了自動化控制設計，以傻瓜運行方式，既可以保證廢水處理系統(tǒng)的可控化操作，還能降低人力資源成本。

完整、高效、可靠的系統(tǒng)設備，可以降低系統(tǒng)后期維護工作量，同時還能保證系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

利用先進的PO反滲透膜技術，可以減少廢水處理中的藥劑使用量，降低業(yè)主對廢水處理所投入的工作量及費用。反滲透工藝系統(tǒng)在運行過程中，可以時刻根據(jù)經(jīng)水流量的波動情況、水質(zhì)情況，生產(chǎn)產(chǎn)量變化情況等，調(diào)節(jié)處理速度。

該系統(tǒng)處理效果比較穩(wěn)定，適應性比較強，可以將廢水的水質(zhì)變化、水量波動的程度控制在適當范圍內(nèi)，還能保證廢水處理后的出水水質(zhì)，應用成效非常好。

3.2.2冷源蒸發(fā)器技術

冷源蒸發(fā)器技術主要利用強磁場的磁化作用，改變廢水處理中結(jié)晶鹽與沉積物的晶體結(jié)構(gòu)，同時結(jié)合飽和母液流體環(huán)境、蒸發(fā)溫度低等特點，完成鹽分結(jié)晶過程?？梢源蠓冉档望}分晶體、沉積物晶體與換熱面的錨定機率，同時配以濃縮液作為載體，完成濕式出鹽。并且冷源蒸發(fā)器很少存在堵塞、結(jié)垢現(xiàn)象。

此外，因為冷源蒸發(fā)結(jié)晶出鹽的溫度為常溫常壓飽和母液狀態(tài)下出鹽，因此，可以利用不同鹽分的密度在不同濃縮的飽和母液液體環(huán)境內(nèi)依靠重力作用進行自然分層，實現(xiàn)濕式分鹽，這與膜法分鹽及其他常規(guī)分鹽方式不同，此分鹽方法可以大大降低業(yè)主的投資及運行成本，同時還能增加分鹽工藝的實操性。

本案中的零排放印染廢水處理系統(tǒng)，采用膜濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶的組合技術。利用膜濃縮減量系統(tǒng)的穩(wěn)定性與高回收率，實現(xiàn)本案廢水處理系統(tǒng)零排放降低成本的目的，本案在設計過程中，著重考慮廢水中的懸浮顆粒物、有機質(zhì)含量、污堵因子對膜濃縮系統(tǒng)可能產(chǎn)生的影響，從而為膜濃縮系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保證基礎。

4結(jié)論

經(jīng)濟的騰飛使得人們對生活水平的要求越來越高，更多的人開始注重衣著打扮，紡織公司為了抓住流行趨勢與消費市場，其產(chǎn)品種類越來越多。

紡織行業(yè)印染廢水的排放量也隨之大幅度增加，為保護好生態(tài)環(huán)境，如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)的印染廢水處理工藝很難處理掉廢水中的色度問題，只能去除掉廢水中的一部分有機物，對較難講解的色度與有機污染物仍然不能進行有效地去除。

本案中通過使用上海澄華環(huán)境工程有限公司自主研發(fā)的印染廢水工藝包“HUBF高效厭氧反應器+HFST好氧反應器”廢水處理方案，結(jié)合先進的膜濃縮+蒸發(fā)結(jié)晶的組合技術，以及RO反滲透工藝，設計出一套系統(tǒng)性極強的可自動化廢水處理系統(tǒng)，不僅提高了君霖紡織公司的廢水處理成效及回收利用效率，還為該公司節(jié)約了廢水處理成本，減少了廢水處理工作量，系統(tǒng)實用性強。