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一、問(wèn)題的提出

1.印染行業(yè)背景

目前全世界染料年總生產(chǎn)量在60萬(wàn)噸以上，其中50%以上用于紡織品染色；而在紡織品印染加工中，有10%～20%的染料作為廢物排出。印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，中國(guó)印染廢水每天排放量為300～400萬(wàn)噸。印染廢水具有水量大、無(wú)機(jī)污染物含量高、

色度深、堿性大、水質(zhì)變化大特點(diǎn)，屬難處理的高難度工業(yè)廢水。近年來(lái)由于化學(xué)纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA漿料、人造絲堿解物(主要是鄰苯二甲酸類物質(zhì))、新型助劑等難生化降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，其COD濃度也由原來(lái)的數(shù)百mg/L上升到2000～3000mg/L，從而使原有的生物處理系統(tǒng)COD去除率從70%下降到50%左右，甚至更低。傳統(tǒng)的生物處理工藝已受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)；傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀和氣浮法對(duì)這類印染廢水的COD去除率也僅為30%左右。因此開(kāi)發(fā)既經(jīng)濟(jì)又有效的印染廢水處理技術(shù)日益成為當(dāng)今環(huán)保行業(yè)關(guān)注的課題。

2.經(jīng)濟(jì)有效處理新技術(shù)期望

印染廢水是屬高難度工業(yè)廢水的范疇，其高難度工業(yè)廢水定義是指一些在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程，產(chǎn)生的難以生化降解的廢水，大部分工業(yè)廢水均屬高難度工業(yè)廢水范圍，印染廢水也屬于其中之

一、 BOD與COD之比小于0.3

對(duì)于處理印染廢水的技術(shù)關(guān)鍵是：將不可生化物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可生化物質(zhì)，運(yùn)用復(fù)合氧化和微捕技術(shù)，水與溶劑的分離技術(shù)，高鹽去除的水中結(jié)晶技術(shù)等，這些就構(gòu)成了解決高難度印染廢水處理的技術(shù)核心。印染廢水處理對(duì)象分為兩種：不溶性物質(zhì)和可溶性物質(zhì)。

可溶性物質(zhì)按溶解物種類分可溶性有機(jī)物和可溶性無(wú)機(jī)物，可溶性物質(zhì)還可按物質(zhì)的降解程度分易降解物質(zhì)和難降解物質(zhì)。

我們針對(duì)可溶性物質(zhì)去除的難點(diǎn)，經(jīng)過(guò)多年的研究探尋出一套有效去除可溶性有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的具體專利技術(shù)?？扇苄杂袡C(jī)物：吸附法、膜分離法、滲透法、高溫氧化法、復(fù)合氧化法、化學(xué)聚凝法等。可溶性無(wú)機(jī)物：生物微捕技術(shù)、生物濾床、植物床法、高

二、印染廢水處理解決方案

目前紡織染整行業(yè)廢水處理技術(shù)均屬于90年代水平。大多采用開(kāi)放式水池，絮凝劑采用鐵鹽、鋁鹽, 后續(xù)的廢水生物處理技術(shù)采用常規(guī)的活性污泥法，污泥處理采用板框式壓濾機(jī)。

印染布工藝流程：

針對(duì)以上印染布工藝流程，國(guó)外，廢水處理設(shè)備，主要是化學(xué)絮凝劑和氧化溝方式，因此存在占地面積大，投資大，有異味。運(yùn)營(yíng)費(fèi)高，管理不方便，對(duì)環(huán)境有二次污染等問(wèn)題。國(guó)內(nèi)研發(fā)的工業(yè)廢水處理設(shè)備，大多存在處理水質(zhì)有異味、體積大、運(yùn)營(yíng)費(fèi)高、管理人員多的弊端。

三、方案確定

我們所采用的印染廢水處理新工藝流程如下所示：

四、方案實(shí)施

某項(xiàng)目實(shí)例:某廠印染廢水對(duì)環(huán)境的影響政府已提出了初級(jí)治理的要求，也就是將廠內(nèi)的1200噸印染廢水進(jìn)水CODcr 3500 mg/L，處理達(dá)到CODCr小于100mg/L、色度小于5的工藝要求。原有設(shè)備已經(jīng)達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)需要改進(jìn)其污水處理工藝，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。其關(guān)鍵技術(shù)要求是運(yùn)行費(fèi)低，投資省，管理簡(jiǎn)便。

針對(duì)印染廢水的特點(diǎn)，結(jié)合業(yè)主的水質(zhì)處理要求，本技術(shù)文件將按照以下原則進(jìn)行方案設(shè)計(jì)：

▲ 選用運(yùn)行安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的工藝流程，盡可能減少基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，節(jié)省占地，降低能耗。

▲ 積極穩(wěn)妥的利用先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，確保污水處理的效果。

▲ 廢水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的污泥干化后由廠方解決。

▲ 方案應(yīng)采用先進(jìn)可靠的系統(tǒng)設(shè)備，降低系統(tǒng)的維護(hù)工作量和延長(zhǎng)設(shè)備壽命，以保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

▲ 在關(guān)鍵處理單元中采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以保證處理效果和減少勞動(dòng)力的需求。

針對(duì)車間排放廢水水溫較高的特點(diǎn)，在處理工藝中考慮對(duì)廢水的冷卻降溫處理。

工藝流程圖：

工藝說(shuō)明：

1.超級(jí)過(guò)濾器

超級(jí)過(guò)濾器采用本公司專利技術(shù)，結(jié)合國(guó)外先進(jìn)加工工藝，利用其自身的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，使用摩擦形不堵塞分流結(jié)構(gòu)超濾系統(tǒng)，進(jìn)行水質(zhì)深度處理，具有免維護(hù)，免清洗，過(guò)濾效果好等效果。作為預(yù)處理手段，適用于各種廢水。

2.調(diào)節(jié)池

為了使管渠

3.復(fù)合氧化

復(fù)合氧化法克服了普通氧化法存在的氧化劑氧化能力不強(qiáng)且有選擇性的缺點(diǎn)，針對(duì)水中難降解高濃度有機(jī)物及無(wú)機(jī)物，以羥基自由基為主要氧化劑與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，使部分難降解有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開(kāi)環(huán)，使之部分或完全分解。作為生化處理的預(yù)處理，可有效地去除一定的CODcr，同時(shí)已打開(kāi)的難降解有機(jī)物也能夠在下述流程BAF中得到充分降解，從而保證了良好的CODcr的去除效率。

4.混凝

在高級(jí)氧化反應(yīng)之后，廢水進(jìn)入混凝池，投加混凝劑，在混凝劑的作用下，使廢水中的膠體和細(xì)微懸浮物凝聚成絮凝體，然后予以分離去除，該方法對(duì)廢水中的SS及COD都有一定的去除效果，而且絮凝反應(yīng)是比較成熟的工藝，實(shí)際工程的應(yīng)用也很廣泛，效果很好。

本混凝池是加入一種特殊的藥劑（引發(fā)劑），能夠快速高效的去除大量的氨氮，大大降低廢水中氨氮的含量。

5.快速厭氧反應(yīng)器（ADF）

ADF反應(yīng)器是集生物處理，物理吸附及化學(xué)反應(yīng)于一體的快速高效厭氧生物反應(yīng)器，它具有水力停留時(shí)間短，預(yù)處理效果好，運(yùn)行穩(wěn)定，抗沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)。再結(jié)合我公司所特有的動(dòng)態(tài)緩釋營(yíng)養(yǎng)劑和微捕技術(shù)兩項(xiàng)專利技術(shù)，能夠有效控制廢水中B/C比，進(jìn)行生物加速，使生化反應(yīng)效率、污水處理效率提高50%～75%，減少能耗30%～50%。最終通過(guò)活性污泥回流可以去除65%以上的有機(jī)物，80%以上的SS和部分色度。

6.生物快速處理器（BAF）

BAF(Biological Aerated Filter) 生物快速處理器能夠非常高效地進(jìn)一步去除廢水中的CODcr，經(jīng)BAF后廢水中的CODcr去除率可以達(dá)到80%以上的高效率。能夠達(dá)到高的去除率是歸功于BAF的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。作為第三代生物濾池，它充分借鑒了處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計(jì)思路，采用淹沒(méi)式生物快速曝氣反應(yīng)，即需曝氣、高過(guò)濾速度、截留懸浮物，能夠去

另外，本公司選用的BAF反應(yīng)器填料不同于普通的填料，其中加入一種特殊的催化填料，填料催化與微生物處理同時(shí)進(jìn)行，大大提高了BAF反應(yīng)器的穩(wěn)定性和去除率。

7.EM電解反應(yīng)器

現(xiàn)在我們處理的廢水是很復(fù)雜的印染廢水，其中含有很多難以分解的大分子有機(jī)物，經(jīng)過(guò)前面的幾個(gè)過(guò)程，大部分的長(zhǎng)鏈大分子有機(jī)物都已經(jīng)被去除，但仍然會(huì)有少數(shù)的有機(jī)物很穩(wěn)定，如果此時(shí)不對(duì)此部分有機(jī)物進(jìn)行深度處理，僅僅通過(guò)普通的生化反應(yīng)進(jìn)行直接處理，基本沒(méi)有效果，這時(shí)就需要通過(guò)EM反應(yīng)器，重新將這些頑固分子打碎，這個(gè)過(guò)程的結(jié)果會(huì)使CODcr升高，但卻是非常有必要的。將頑固分子打碎后，再進(jìn)行后面的生物處理，就能將這些已經(jīng)粉碎的有機(jī)物很容易的去除。

工程投資分析

示例某印染廠廢水日處理量1200噸項(xiàng)目：

1 設(shè)備部分

2 土建部分

3 其他費(fèi)用

1、設(shè)計(jì)及技術(shù)服務(wù)費(fèi)：7.5萬(wàn)元

2、調(diào)試費(fèi)： 5.0萬(wàn)元

3、管理費(fèi)

4、安裝費(fèi)： 8.82萬(wàn)元

5、菌種費(fèi)： 1.60萬(wàn)元

4 工程總投資

設(shè)備部分 + 土建部分 + 其他費(fèi)用 = 335.62萬(wàn)元

注：本報(bào)價(jià)不包括地基處理費(fèi)。

五、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

主要技術(shù)原理如下：

其一、采用了一種快速?gòu)?fù)合氧化技術(shù)：將被處理水質(zhì)經(jīng)由高溫發(fā)生器進(jìn)行瞬間氧化，能在3秒鐘內(nèi)完成，使原水中難以降解的CODcr降低50%．這種方法和濕式催化氧化技術(shù)相比，不需壓力，反應(yīng)時(shí)間極短（濕式催化氧化法反應(yīng)時(shí)間約二小時(shí)），還可根據(jù)制藥廢水中難降解的有毒有害、有機(jī)溶劑的不同揮發(fā)程度進(jìn)行快速分離，并將其有機(jī)溶劑的化學(xué)鍵能降低，從而使低成本的生化降解成為可能。

其二、采用一種催化觸媒氧化法，選擇一種復(fù)合礦物材料，能對(duì)廢水中有機(jī)溶劑進(jìn)行轉(zhuǎn)化和吸附，對(duì)高濃度制藥廢水進(jìn)行瞬間反應(yīng)，可有效去除CODcr30％，整個(gè)催化反應(yīng)在3秒鐘內(nèi)完成，從而實(shí)現(xiàn)低成本處理。

其三、將傳統(tǒng)的生物塔濾處理方法進(jìn)行兩項(xiàng)創(chuàng)新，通常生物塔濾處理設(shè)備均需7米以上，有的高達(dá)22米，而本發(fā)明是將塔濾有效處理高度通過(guò)盤管式塔濾設(shè)備，進(jìn)行等效處理；其次是運(yùn)用微生物的負(fù)電性特征，將生物載體選用正電荷材料，使生物培養(yǎng)速度大大加快。

其四、在酸性的條件下，pH=3左右，培育出耐酸菌種，高效去除難降解有機(jī)物。

其五、采用電解的電極氧化快速處理：通過(guò)電流２－５安培，利用特制的金屬極板產(chǎn)生極佳的氧化效果，可使殘余的難降解CODcr進(jìn)一步快速氧化處理，這部分經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)認(rèn)證具有30%去除率，同時(shí)這部分對(duì)氨氮的去除也極其有效，并具有極好的滅菌效果。

其六、復(fù)合式動(dòng)態(tài)生物膜曝氣處理：將空氣通過(guò)分子篩空氣富氧，可使空氣中原含氧量20.9%提高至70%到99%之間，這樣將大大提高生物培養(yǎng)中供氧的能耗，這部分電費(fèi)的節(jié)省是通常的65%以上，同時(shí)由于風(fēng)量的減少，不需用85dB(A)以上噪聲的羅茨鼓風(fēng)機(jī)，而是采用一種低噪聲的離心風(fēng)機(jī)即可。這部分的生物填料不僅采用

在技術(shù)方面，本項(xiàng)目國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與技術(shù)性能水平比較，經(jīng)國(guó)際聯(lián)機(jī)檢索查新報(bào)告及水平查新報(bào)告已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其處理工藝和塔體結(jié)構(gòu)的結(jié)合具有新穎性。

本廢水處理設(shè)備其工藝綜合了多種新技術(shù)，外形為封閉式塔體結(jié)構(gòu)，處理過(guò)程為自動(dòng)程控，因此處理廢水具有高效、低耗、無(wú)異味、體積小、運(yùn)營(yíng)費(fèi)低以及可實(shí)現(xiàn)中水回用及管理方便等特點(diǎn)。

產(chǎn)品指標(biāo)與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品對(duì)比

“*”國(guó)家對(duì)印染廢水排放中的細(xì)菌總數(shù)沒(méi)有規(guī)定，通常印染廢水中的細(xì)菌數(shù)高達(dá)105，本設(shè)備廢水處理后的細(xì)菌總數(shù)為23，遠(yuǎn)小于飲用水細(xì)菌總數(shù)為100的標(biāo)準(zhǔn)。

本項(xiàng)目研制的印染廢水處理設(shè)備小型樣機(jī)，已運(yùn)至某印染工廠作現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，經(jīng)二個(gè)月的試運(yùn)行效果良好，已得到該企業(yè)的良好評(píng)價(jià)，并表示在企業(yè)新建工廠中將計(jì)劃采用本成套新技術(shù)設(shè)備。

由同濟(jì)大學(xué)城市污染控制國(guó)家工程研究中心水質(zhì)測(cè)試室對(duì)本設(shè)備處理印染廢水的檢測(cè)報(bào)告證實(shí)，經(jīng)處理后的水質(zhì)不但實(shí)現(xiàn)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，還達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)。

由此可見(jiàn)，本項(xiàng)目技術(shù)工藝是成熟可靠的，已榮獲全國(guó)發(fā)明金獎(jiǎng)，并在近日被列為國(guó)家火炬計(jì)劃。

在經(jīng)濟(jì)方面，本項(xiàng)目研發(fā)開(kāi)發(fā)的處理印染廢水的工藝技術(shù)和結(jié)構(gòu)克服了其它廢水處理設(shè)備存在的眾多弊端，具有其它廢水處理技術(shù)和設(shè)備不可比

結(jié)論：印染廢水處理是工業(yè)廢水中最為困難的課題，本發(fā)明專利項(xiàng)目是這一領(lǐng)域的重大突破，已榮獲全國(guó)發(fā)明金獎(jiǎng)，并在近日被列為國(guó)家火炬計(jì)劃，它的成功不僅印染行業(yè)具有巨大市場(chǎng)，還可擴(kuò)展用于聚酯廢水、制革廢水、電鍍廢水和制藥廢及城市生活污水的處理等眾多場(chǎng)合，所以它的市開(kāi)發(fā)前景是巨大的。

本項(xiàng)目不僅從技術(shù)上是可行的，從經(jīng)濟(jì)效益上也是可觀的，它具有占地小效率高，投資省，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用低，每噸的印染廢水處理費(fèi)用僅為1.39元／噸。該系統(tǒng)具有高效生化處理功能，處理水質(zhì)達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)及可安用戶所需進(jìn)一步深度處理達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)。