專利名稱：基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水的處理方法，特別是一種染料廢水的處理方法，屬于環(huán)境保護(hù)的廢水處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著染料與印染工業(yè)的發(fā)展，其生產(chǎn)廢水已成為當(dāng)前最主要的水體污染源之一。染料作為環(huán)境重要污染源的特點(diǎn)首先是污染量大，目前世界染料年產(chǎn)量約為80-90萬噸，我國染料年產(chǎn)量達(dá)15萬噸，位居世界前列，在染料的生產(chǎn)和使用中約有10％-15％的染料隨廢水排入環(huán)境。我國染料工業(yè)、紡織印染業(yè)發(fā)達(dá)，染料廢水對(duì)環(huán)境的污染更為嚴(yán)重，根據(jù)1998年環(huán)境公報(bào)的數(shù)據(jù)，目前我國工業(yè)廢水治理率約為87.4％，治理合格率僅為已有裝置處理總量的63％。第二是作為環(huán)境污染物的染料種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。全世界使用的合成染料達(dá)3萬多種，80％以上的染料為含偶氮鍵、多聚芳香環(huán)的復(fù)雜有機(jī)化合物。染料工業(yè)是化學(xué)工業(yè)中環(huán)境污染極其嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)之一。印染和染料廢水色度大；有機(jī)物濃度高，組分復(fù)雜；難生物降解物質(zhì)多；含有大量的無機(jī)鹽、硫化物等，屬于難處理的工業(yè)廢水。染料分子由于其具有復(fù)雜的芳香烴分子結(jié)構(gòu)而更加難于去除，這些結(jié)構(gòu)本身在設(shè)計(jì)制造時(shí)便是為了在水環(huán)境或在光照和有氧化劑的條件下穩(wěn)定存在。第三是多數(shù)染料為有毒難降解有機(jī)物，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，具有致癌、致畸、致突變的“三致”作用。廢水中殘存的染料組分即使?jié)舛群艿?，排入水體也會(huì)造成水體透光率降低，導(dǎo)致水體生態(tài)系統(tǒng)的破壞。因此，對(duì)染料廢水進(jìn)行有效的處理成為重要的課題。
偶氮染料是數(shù)量最多，產(chǎn)量最大的合成染料，自上世紀(jì)七十年代開始，人們就研究含偶氮染料的廢水的處理方法。先后開發(fā)了物理法、化學(xué)法、生物法等多種處理技術(shù)。
1、物理法主要包括吸附(氣浮)法、膜分離法、超聲波氣振法等方法。在物理處理法中應(yīng)用最多的是吸附法。目前，國外主要采用活性炭吸附法，該法對(duì)去除水中溶解性有機(jī)物非常有效，但它不能去除水中的膠體和疏水性染料，對(duì)陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能。新生MnO2對(duì)甲基橙的吸附符合Langmuir吸附等溫式，吸附速率大，可使甲基橙脫色率達(dá)99％。吸附氣浮法就是首先用一些高度分散的粉狀無機(jī)吸附劑(如膨潤(rùn)土、高嶺土等)吸附廢水中的染料離子和其他可溶性物質(zhì)，然后加入氣浮劑，將其轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷灶w粒，通過氣浮除去，對(duì)酸性染料、陽離子染料和直接染料等去除率達(dá)到92％以上。
應(yīng)用于印染廢水處理的膜技術(shù)主要有超濾和反滲透，但這類廢水性質(zhì)與染料廢水不同，其COD一般比較低，在1000以下，處理相對(duì)容易；而染料廢水COD高，色度大，處理難度相對(duì)較高。有報(bào)道稱超濾技術(shù)處理含分散染料廢水脫色率為80％～97％，TOC去除率為60％～85％，但出水COD仍不達(dá)標(biāo)，且未見整體工藝方案。反滲透法溶解固體的去除率達(dá)到85％～99％，染料平均回收率為75％～85％，這種方法目前用于染料生產(chǎn)過程中染料的回收?？傊?，在膜技術(shù)處理染料生產(chǎn)廢水方面目前還沒有聯(lián)合使用超濾與納濾的報(bào)道。
還可以通過控制超聲波的頻率和飽和氣體，使超聲波技術(shù)成為廢水處理的有效方法。張家港市九州精細(xì)化工廠用根據(jù)超聲波氣振技術(shù)設(shè)計(jì)的FBZ廢水處理設(shè)備處理染料廢水，色度平均去除率為97％，CODCr去除率為90.6％，總污染負(fù)荷削減率為85.9％2、化學(xué)法化學(xué)法主要包括化學(xué)混凝法、化學(xué)氧化法、光化學(xué)催化氧化法、電化學(xué)法等方法?；瘜W(xué)混凝法是處理印染廢水的常用方法，曾被認(rèn)為是最有效、最經(jīng)濟(jì)的脫色技術(shù)之一。目前所用的混凝劑可分為無機(jī)混凝劑、多功能高效復(fù)合混凝劑、有機(jī)高分子混凝劑等。曾經(jīng)對(duì)硫酸亞鐵、聚合氯化鋁等混凝劑對(duì)活性染料印染廢水混凝處理進(jìn)行了研究，結(jié)果表明硫酸亞鐵是最佳混凝劑，色度的去除率分別可達(dá)75％到94％?；瘜W(xué)氧化法是印染廢水脫色的主要方法之一，是利用各種氧化手段將染料發(fā)色基團(tuán)破壞而脫色。按氧化劑和氧化條件的不同，可將化學(xué)氧化法分為臭氧氧化法、深度氧化法。光化學(xué)催化氧化法作為一種降解有機(jī)物的深度氧化技術(shù)近幾年來發(fā)展迅速。張桂蘭、趙光玉、李芳柏等研究人員使用這種方法降解染料廢水取得很好的脫色效果。電化學(xué)法是通過電極反應(yīng)使印染廢水得到凈化。微電解法是利用鐵—碳填料在電解質(zhì)溶液中腐蝕形成無數(shù)微小的原電池來處理廢水的電化學(xué)技術(shù)。它是一種集電解、混凝、電絮凝、吸附等多種物理化學(xué)作用于一體的廢水處理方法。在處理染料廢水過程中，染料分子先被吸附到碳表面，然后在兩極發(fā)生氧化或還原反應(yīng)。也可利用電極進(jìn)行電解，賈金平等用活性炭纖維作電極利用電極的導(dǎo)電、吸附、催化、氧化還原和氣浮等綜合性能實(shí)現(xiàn)了吸附-電極反應(yīng)-絮凝脫附一條龍工藝，脫色率達(dá)98％，去除率大于80％。同時(shí)還有其它許多采用電化學(xué)法處理含偶氮染料廢水的報(bào)道。
3、生化法偶氮染料廢水可生化性差，若想采用生化法處理可以通過提高活性污泥MLSS和改善污泥活性生化性能或選用高效菌種來提高生化效果。其中選育和培養(yǎng)優(yōu)良脫色菌群是生化法的一個(gè)重要發(fā)展方向。國外已進(jìn)行了利用誘變育種、原生質(zhì)體融合、基因工程等技術(shù)，組建帶有多個(gè)質(zhì)粒的高效染料脫色工程菌的研究。近年來的研究表明，假單胞細(xì)菌、浮游球衣菌、節(jié)桿菌、枯草菌、氧化酵母菌等優(yōu)勢(shì)菌對(duì)偶氮染料降解有相當(dāng)?shù)男Ч?br> 4、存在的問題在物化方面，活性炭雖然具有吸附效果好的特點(diǎn)，但活性炭再生困難，成本高，使其應(yīng)用受到限制。許多企業(yè)分別轉(zhuǎn)向其他價(jià)格便宜、材料易得的吸附劑。雖然電解法、氧化法在去除染料廢水的色度有效果，但往往CODCr去除并不理想，處理藥劑的成本相對(duì)較高，許多新型的氧化手段還處在實(shí)驗(yàn)研究階段并未工業(yè)化。
生化方面，偶氮染料是典型的精細(xì)化工產(chǎn)品，具有小批量，多品種的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)流程長(zhǎng)，從原料到成品往往伴隨有硝化、縮合、還原、氧化、重氮化、偶合等單元操作，副產(chǎn)應(yīng)多，產(chǎn)品收率低、廢水有機(jī)物成分復(fù)雜，染料生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)過程和分離、精制、水洗等工序操作都是以水為溶劑，用水量很大。生化法處理染料廢水雖然有投資少的優(yōu)點(diǎn)，但仍存在微生物難適應(yīng)染料廢水，水質(zhì)波動(dòng)大、毒性大的特點(diǎn)，且污泥處置、厭氧段的沼氣的處理以及管理復(fù)雜等問題。偶氮染料廢水處理采用單一的處理方法往往很難達(dá)到預(yù)期的效果。常規(guī)的方法是將各處理方法組合的辦法，存在工藝流程長(zhǎng)，運(yùn)行成本高，出水質(zhì)量不穩(wěn)定等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法，將基于膜技術(shù)與染料廢水常規(guī)處理技術(shù)相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)低成本高效能的偶氮染料類廢水處理，使之達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明的解決方案是基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法，主要包括染料廢水前處理部分和膜過濾分離系統(tǒng)部分，染料廢水前處理由廢水調(diào)節(jié)、絮凝沉降、澄清等工藝組成，膜過濾分離系統(tǒng)由超濾循環(huán)和納濾循環(huán)工藝組成。
所述的廢水調(diào)節(jié)是染料廢水和生活綜合廢水混合以調(diào)節(jié)CODCr和pH值，pH控制在6-9范圍內(nèi)，并經(jīng)渣濾工藝處理除去大部分懸浮物，然后在廢水調(diào)節(jié)池測(cè)定其CODCr，將CODCr控制在4000-8000mg/L，然后取廢水小樣分別與三種絮凝劑進(jìn)行小試，以絮凝反應(yīng)和沉降后的澄清液的CODCr低于2000mg/L為標(biāo)準(zhǔn)，確定選用的絮凝劑品種；按100ml水樣計(jì)算三種絮凝劑分別是(1)10％次氯酸鈉2.25ml+聚合硫酸鐵0.2g+脫色聚凝劑0.01ml；(2)石灰乳調(diào)pH＞8.5+聚合硫酸鐵0.2g+脫色聚凝劑0.01ml；(3)脫色聚凝劑0.1ml。
所述的絮凝沉降是將調(diào)節(jié)了pH和CODCr的混合染料廢水泵入絮凝反應(yīng)罐，在絮凝反應(yīng)罐中與選定的絮凝劑充分混合后泵入絮凝沉降池進(jìn)行絮凝反應(yīng)和沉降，沉降后的澄清液的CODCr低于2000mg/L，澄清液進(jìn)入膜處理系統(tǒng)，絮凝沉降池中的沉降物定期清洗排入污泥砂濾池處理。
所述的超濾循環(huán)是經(jīng)絮凝處理的染料廢水經(jīng)超濾分離，透析液進(jìn)入納濾分離工序，濃縮液回流入絮凝處理工序進(jìn)行二次絮凝處理，超濾工藝中使用的超濾膜為截留分子量20萬的聚偏氟乙烯膜，設(shè)備為管式超濾裝置。
所述的納濾循環(huán)是經(jīng)超濾處理的透析液經(jīng)納濾分離，納濾透析液泵入氧化池，濃縮液回流入超濾處理工序進(jìn)行二次循環(huán)處理，納濾工藝中的納濾循環(huán)單元為卷式納濾裝置，納濾裝置中的納濾膜為85％硫酸鎂截留率的聚酰胺膜。
本發(fā)明膜過濾分離系統(tǒng)之后還可包括一個(gè)抗負(fù)荷沖擊部分，從而形成一種特別適合于按常規(guī)污水處理方法很難達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)的偶氮染料廢水處理方法，抗負(fù)荷沖擊部分由氧化和吸附脫色工藝組成。
所述的抗負(fù)荷沖擊部分是在納濾之后，納濾廢水即透析液進(jìn)入抗負(fù)荷沖擊系統(tǒng)的氧化池，經(jīng)檢測(cè)，若符合污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-96，則直接排放；若不符合污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-96，則需在氧化池中加入C1O2氧化，然后流入吸附池，在吸附池中經(jīng)活性炭吸附處理，使之符合污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-96后排放。
采用上述方案后，本發(fā)明由二大部分組成，第一部分，即過濾、混合、氧化和混凝沉降的前處理部分，該部分可分解沉降去除大部分污泥、有機(jī)物和鹽類，使CODCr指標(biāo)由4000-8000mg/L降至2000mg/L以下，以確保膜系統(tǒng)(第二部分)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行；第二部分為工藝流程的核心部分，即超濾和納濾部分，超濾系統(tǒng)進(jìn)一步去除大分子膠體物質(zhì)，以確保納濾系統(tǒng)進(jìn)一步去除氧化、混凝難于去除的小分子CODCr物質(zhì)和色素，從而使處理的廢水水質(zhì)達(dá)到國家規(guī)定的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。此外，本方法還有一個(gè)為出現(xiàn)廢水沖擊負(fù)荷時(shí)設(shè)置的氧化吸附工藝，使排放的廢水始終達(dá)到國家規(guī)定的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。本發(fā)明通過將膜技術(shù)與常規(guī)方法中成本較低的混凝方法相結(jié)合，形成了對(duì)染料廢水的混凝-膜處理新工藝方法，取得了良好的處理效果，出水達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是既克服了常規(guī)的染料廢水方法的廢水處理效果不理想，排放不達(dá)標(biāo)的致命缺陷，又克服了單用膜處理或吸附處理成本過高的缺陷。


圖1是本發(fā)明基于膜技術(shù)的染料廢水處理工藝簡(jiǎn)示圖；圖2是本發(fā)明基于膜技術(shù)的染料廢水處理工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合絮凝工藝流程圖1和圖2對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
先整體分析操作步驟與工藝條件1、過濾與廢水綜合調(diào)節(jié)1.1、過濾將貯存于廢水貯罐中的染料廢水和生活廢水按測(cè)定比例混合后經(jīng)渣濾過濾，去除其中的懸浮物，過濾液貯存廢水綜合池中得綜合廢水。
1.2、綜合調(diào)節(jié)測(cè)驗(yàn)綜合廢水的pH和COD值，必要時(shí)加入堿液或低COD的廢水調(diào)節(jié)pH值和COD，pH應(yīng)控制在6-9范圍內(nèi)，COD應(yīng)控制在4000-8000mg/L內(nèi)。取綜合廢水適量，分別與三種不同的絮凝劑混合，做絮凝沉降實(shí)驗(yàn)從而確定合適絮凝劑并計(jì)算其應(yīng)加入量，其確定標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)絮凝沉降后，澄清液的COD小于2000mg/L。三種絮凝劑是(100ml水樣)(1)次氯酸鈉(10％)2.25ml+聚合硫酸鐵0.2g+脫色聚凝劑0.01ml。
(2)石灰乳調(diào)pH＞8.5+聚合硫酸鐵0.2g+脫色聚凝劑0.01ml。
(3)脫色聚凝劑0.1ml。
2、絮凝沉降將綜合廢水泵入絮凝罐中，加入計(jì)算數(shù)量的絮凝劑充分?jǐn)嚢杌旌?，然后泵入絮凝沉降?罐)內(nèi)，經(jīng)充分沉降，澄清液泵入超濾循環(huán)罐中并取樣測(cè)定其COD，澄清液的COD須小于2000mg/L。絮凝沉降池中的沉降物定時(shí)沖洗，沖洗污水泵入污水砂濾池中砂濾，濾液進(jìn)入綜合池循環(huán)。
3、超濾將絮凝澄清液泵入管式超濾系統(tǒng)進(jìn)行超濾(本超濾工藝中的超濾膜為為截留分子量20萬的聚偏氟乙烯膜，設(shè)備為管式超濾)，透析液進(jìn)入納濾分離系統(tǒng)的納濾循環(huán)罐，濃縮液回流入絮凝處理工序進(jìn)行二次絮凝沉降處理。
4、納濾將超濾透析液泵入納濾分離系統(tǒng)進(jìn)行納濾分離，納濾透析液流入氧化吸附池，濃縮液回流入CIP罐并進(jìn)入超濾系統(tǒng)進(jìn)行二次超濾循環(huán)處理。
5、氧化與吸附脫色將氧化吸附池中的納濾透析液取樣分析，合格者直接排放。不合者加入合理量的ClO2氧化并經(jīng)活性炭吸附吸附處理并用堿液調(diào)節(jié)pH至6-9，于貯存槽中充分沉淀澄清。
6、檢測(cè)與排放將經(jīng)氧化和吸附并經(jīng)沉淀處理的經(jīng)檢測(cè)，符合污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-96)后排放。
再結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)時(shí)做進(jìn)一步詳細(xì)如附圖1、圖2所示，本發(fā)明是在對(duì)染料廢水的成份、性質(zhì)和現(xiàn)有處理方案進(jìn)行深入系統(tǒng)的對(duì)比研究之后完成其染料廢水的處理工藝設(shè)計(jì)(見附圖1)。它通過廢水調(diào)節(jié)池、絮凝混合反應(yīng)罐、沉降池、超濾循環(huán)單元、納濾循環(huán)單元、吸附脫色單元和系統(tǒng)電器控制單元等七個(gè)單元組合運(yùn)用。從而形成一種特別適合于按常規(guī)污水處理方法很難達(dá)標(biāo)的偶氮染料廢水處理方法和裝置。
具體操作步驟與工藝條件1、過濾與廢水綜合調(diào)節(jié)1.1、過濾①將閥V37打開50％開度，全開閥V01(或V02)、V03和V04，啟動(dòng)泵P01，當(dāng)運(yùn)行穩(wěn)定后全開閥V37(目的是防止開機(jī)時(shí)的沖擊流速將濾層沖起，破壞濾層)。
②當(dāng)過濾流速小于泵的流量時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)閥V37，使液面始終略低于濾池沿口，防止溢出。
③根據(jù)調(diào)節(jié)池配比要求，需要停止壓濾水進(jìn)入，更換綜合污水時(shí)，停止泵P01，關(guān)閉閥V01(或V02)和V37，將閥V07打開50％開度，啟動(dòng)泵P02，當(dāng)運(yùn)行穩(wěn)定后全開閥V07(目的是防止開機(jī)時(shí)的沖擊流速將濾層沖起，破壞濾層)。
④渣濾池停止工作時(shí)，首先關(guān)閉泵P01和P02，然后關(guān)閉所有閥門。
⑤當(dāng)過濾流速小于處理的流量時(shí)，更換到另一個(gè)過濾池工作。
⑥被堵塞的濾池停止使用，進(jìn)行滲瀝，使污水脫水后刮去污泥和被堵塞的濾層，送去焚燒。濾池補(bǔ)充新的＜2mm粒徑煤渣。
1.2、綜合調(diào)節(jié)操作工藝(1)調(diào)節(jié)池容積確定①測(cè)量低位池長(zhǎng)4.6m×寬3.2m×高1.9m，按每1m3在池內(nèi)容易觀察到的墻面上做刻度標(biāo)記。
②測(cè)量渣(沙)濾池總面積，按每1m3繼續(xù)在原刻度平行向上做刻度標(biāo)記。
(2)COD指標(biāo)配制①根據(jù)調(diào)節(jié)池最高COD指標(biāo)，分別通過渣濾池濾入壓濾廢水和綜合廢水(首先按1∶3配制)。
②打開閥V09，啟動(dòng)泵P03進(jìn)入混合15分鐘。
③混合15分鐘后取樣送分析室測(cè)定COD指標(biāo)，當(dāng)濃度超過最高COD指標(biāo)時(shí)，計(jì)算泵入綜合廢水經(jīng)渣濾池稀釋，使綜合廢水COD指標(biāo)降至最高COD指標(biāo)之內(nèi)。
④按2.25％加入10％的次氯酸鈉氧化劑，繼續(xù)混合15分鐘，開啟閥V08，關(guān)閉閥V09，向混凝罐輸送廢水。
⑤當(dāng)液面超過溢流口時(shí)，要計(jì)算泵出的體積與池內(nèi)實(shí)際體積之和，減去初始體積，得出的增加體積按2.25％補(bǔ)加次氯酸鈉，并開啟閥V09，關(guān)閉閥V08進(jìn)行混合15分鐘。
注當(dāng)廢水COD遠(yuǎn)小于最高COD指標(biāo)時(shí)，次氯酸鈉投加可適當(dāng)減少，減少量以混合后取樣在比色管內(nèi)觀察色度與標(biāo)準(zhǔn)樣相近即可。
2、絮凝沉降2.1、絮凝(1)絮凝劑配制罐容積及標(biāo)記確定①測(cè)量罐的長(zhǎng)2.4米×寬1米×高1.2米，按每40L在池內(nèi)容易觀察到的側(cè)面上做刻度標(biāo)記。
(1)10％絮凝劑配制①打開閥V36，在絮凝劑配制槽內(nèi)加入1.8m3的無鹽水，開啟泵P04進(jìn)行攪拌，然后加入200kg絮凝劑，攪拌30分鐘后停止泵P04，絮凝劑待用。
(3)混凝操作工藝①打開閥V08，關(guān)閉閥V09，啟動(dòng)泵P03輸送調(diào)節(jié)池廢水，當(dāng)罐內(nèi)體積達(dá)到50％時(shí)，啟動(dòng)攪拌器進(jìn)行攪拌。
②繼續(xù)輸送調(diào)節(jié)池廢水至略低于罐內(nèi)沿口時(shí)，停止攪拌，計(jì)算罐內(nèi)廢水實(shí)際體積(該體積為今后配制絮凝劑的基準(zhǔn))。
③啟動(dòng)攪拌，打開閥V10，根據(jù)罐內(nèi)實(shí)際廢水體積按5％放入10％的絮凝劑，完成后關(guān)閉V10，根據(jù)實(shí)際廢水體積按0.1％倒入10％的助凝劑(需要時(shí))。
④繼續(xù)攪拌15分鐘后停機(jī)攪拌，每批次第一罐取樣送化驗(yàn)室做沉降和COD、色度檢測(cè)。
⑤打開閥V11，啟動(dòng)泵P05，將罐內(nèi)混凝好的廢水送入沉降池。
⑥當(dāng)廢水全部打入沉降池后，關(guān)閉泵P05，關(guān)閉閥V11，重復(fù)①-⑤，并根據(jù)分析室測(cè)定作絮凝劑添加量的調(diào)整。
2.2、沉降(1)混凝沉降與懸浮物的控制①混凝后的廢水經(jīng)溢流口逐級(jí)流到出口的過程中，要觀察池內(nèi)廢水中的污泥沉降情況，當(dāng)出現(xiàn)沉降效果不佳時(shí)，要及時(shí)調(diào)整絮凝混合的比例，以滿足沉降的效果。
②廢水表面出現(xiàn)油類、外來懸浮物等雜物時(shí)，要及時(shí)預(yù)以清除。
③從沉降池出口排出的廢水應(yīng)澄清透明，無混濁、懸浮物質(zhì)。
④根據(jù)超濾透過量調(diào)節(jié)閥V12開度使超濾循環(huán)罐內(nèi)的廢水始終處于滿罐狀態(tài)。
(1)排泥工藝①當(dāng)某個(gè)池內(nèi)的污泥量達(dá)到池內(nèi)的1/2液面高度時(shí)，打開該池底部的排泥閥V13(或V14、V15)，調(diào)節(jié)閥V16使污泥排入沙濾池中，流量以不沖起沙層為準(zhǔn)，當(dāng)沙濾池內(nèi)污泥滿池或廢水有穿透時(shí)關(guān)閉排泥閥V13(或V14、V15)，開啟另一個(gè)排泥閥V14(或V13、V15)，以此類推。
②當(dāng)排泥速度不能滿足沉降需排放的污泥量時(shí)，說明沙濾池的濾層被污染堵塞，致使能力下降，要瀝干后及時(shí)清理沙濾池內(nèi)的污泥和被堵塞的濾層。
3、超濾(1)超濾操作工藝①打開閥V17、V18、V20和V24，啟動(dòng)泵P06，使泵P06在40秒內(nèi)由0Hz自動(dòng)升到30Hz。
②運(yùn)行穩(wěn)定后調(diào)節(jié)閥V20和頻率使組件進(jìn)口壓力達(dá)到3-5bar(視透過液通量與納濾系統(tǒng)需要進(jìn)料流量確定)，濃縮液流量達(dá)到52m3/h。
③在壓力不變的前提下反復(fù)調(diào)節(jié)閥V21和V20，使?jié)饪s液流量達(dá)到51.5m3/h(此時(shí)有0.5m3/h的流量從閥V21出口流出到沉降池)。
④當(dāng)透過液通量小于納濾需要進(jìn)料流量時(shí)，提高組件進(jìn)口壓力使之滿足(最高5bar)，調(diào)節(jié)方法同②和③，其他參數(shù)不變。
⑤停機(jī)時(shí)停止泵P06，關(guān)閉V17、V18和V20，打開V19和V21，啟動(dòng)泵P06在40秒內(nèi)由0Hz自動(dòng)升到30Hz。當(dāng)CIP罐內(nèi)水抽致1/4液面時(shí)，停機(jī)待命。
⑥打開無鹽水閥V26，充滿CIP罐。
⑦關(guān)閉所有閥門。
注當(dāng)一天以上不工作時(shí)，膜系統(tǒng)要進(jìn)行化學(xué)清洗，并用保護(hù)劑進(jìn)行保護(hù)。
(2)清洗操作工藝①當(dāng)膜系統(tǒng)透過液通量不能滿足納濾系統(tǒng)需要的進(jìn)料流量時(shí)，膜系統(tǒng)進(jìn)入清洗狀態(tài)。
②測(cè)定系統(tǒng)總水體積排空系統(tǒng)內(nèi)所有的水，關(guān)閉所有閥門，在CIP罐內(nèi)加滿去離子水，打開閥V19、V22和V23，啟動(dòng)泵P06，使泵P06在40秒內(nèi)由0Hz自動(dòng)升到30Hz。此時(shí)CIP罐內(nèi)液面下降，測(cè)量下降高度和CIP罐容積，計(jì)算總水體積，補(bǔ)水將CIP罐內(nèi)液面恢復(fù)至檢測(cè)前。
③運(yùn)行穩(wěn)定后調(diào)節(jié)閥V22和頻率使組件進(jìn)口壓力達(dá)到3bar，濃縮液流量達(dá)到52m3/h。
④在CIP罐內(nèi)加入系統(tǒng)總水體積1％的完全溶解的LC-01#清洗劑，循環(huán)清洗20-40分鐘。
⑤當(dāng)通量恢復(fù)時(shí)，結(jié)束清洗。當(dāng)通量不能恢復(fù)至新膜水通量的85％以上時(shí)，清洗時(shí)間到達(dá)40分鐘，打開閥V21，用CIP罐內(nèi)的水將清洗液排放到沉降池，CIP罐內(nèi)及時(shí)補(bǔ)水，保持CIP罐內(nèi)水位。
⑥關(guān)閉閥V21，在CIP罐內(nèi)緩慢加入LC-07#清洗劑，控制pH值為2，循環(huán)清洗40分鐘，操作參數(shù)不變。
⑦當(dāng)清洗后透過液通量恢復(fù)至新膜水通量的85％以上時(shí)，打開閥V21，用CIP罐內(nèi)的水將清洗劑排放到沉降池，CIP罐內(nèi)及時(shí)補(bǔ)水，保持CIP罐內(nèi)水位，停機(jī)待命。
注當(dāng)一天以上不工作時(shí)，進(jìn)入膜保護(hù)工藝進(jìn)行膜系統(tǒng)保護(hù)。
(3)膜保護(hù)操作工藝①最長(zhǎng)為3天(周末)——根據(jù)總的滯留量，用0.1％w/w(1g/l)偏亞硫酸氫鈉溶液在10～25℃條件下循環(huán)15分鐘。
②最長(zhǎng)為30天(一個(gè)月)——根據(jù)總的滯留量，用0.25％w/w(1g/l)偏亞硫酸氫鈉溶液在10～25℃條件下循環(huán)15分鐘。
③最長(zhǎng)為12個(gè)月(一年)或設(shè)備可能處于冷凍條件下時(shí)任何停機(jī)(冬天狀態(tài))——0.25％v/v Proxel Gxl(Zeneca Biocides生產(chǎn)的)溶液(2.5ml/l)再加18％v/v(180ml/l)的甘油(98％試劑級(jí))。當(dāng)完全混合時(shí)，用稀硫酸或檸檬酸調(diào)節(jié)至pH值4.5～5.0，在10～25℃條件下循環(huán)60分鐘。
④操作參數(shù)同清洗參數(shù)，運(yùn)行完成后停止泵P06，關(guān)閉所有閥門。
4、納濾(1)納濾操作工藝①打開閥V28、V25、V30和V31，啟動(dòng)泵P07，運(yùn)行平穩(wěn)后，啟動(dòng)泵P08，使泵P08在40秒內(nèi)由0Hz自動(dòng)升到30Hz。
②運(yùn)行穩(wěn)定后調(diào)節(jié)閥V30和頻率使組件進(jìn)口壓力達(dá)到18-20bar，濃縮液流量達(dá)到20-24m3/h。
③在壓力不變的前提下反復(fù)調(diào)節(jié)閥V29和V30，使?jié)饪s液流量達(dá)到23.7m3/h(此時(shí)有0.3m3/h的流量從閥V29出口流出到沉降池)。
④當(dāng)透過液通量小于初始透過液通量50％時(shí)，應(yīng)進(jìn)行清洗。
⑤停機(jī)時(shí)停止泵P08和P07，關(guān)閉V28、V25和V30，打開V27和V29，啟動(dòng)泵P07，當(dāng)CIP罐內(nèi)水抽致1/4液面時(shí)，停機(jī)待命。
⑥打開無鹽水閥V26，充滿CIP罐。
⑦關(guān)閉所有閥門。
注當(dāng)一天以上不工作時(shí)，膜系統(tǒng)要進(jìn)行化學(xué)清洗，并用保護(hù)劑進(jìn)行保護(hù)。
(2)清洗操作工藝①當(dāng)膜系統(tǒng)透過液通量小于初始通量的50％時(shí)，進(jìn)入清洗狀態(tài)。
②測(cè)定系統(tǒng)總水體積排空系統(tǒng)內(nèi)所有的水，關(guān)閉所有閥門，在CI P罐內(nèi)加滿去離子水，打開閥V27、V33和V32，啟動(dòng)泵P07，運(yùn)行平穩(wěn)后啟動(dòng)泵P08，使泵P08在40秒內(nèi)由0Hz自動(dòng)升到30Hz。此時(shí)CIP罐內(nèi)液面下降，測(cè)量下降高度和CIP罐容積，計(jì)算總水體積，補(bǔ)水將CIP罐內(nèi)液面恢復(fù)至檢測(cè)前。
③運(yùn)行穩(wěn)定后調(diào)節(jié)閥V33和頻率使組件進(jìn)口壓力達(dá)到6bar，濃縮液流量達(dá)到52m3/h。
④在CIP罐內(nèi)加入系統(tǒng)總水體積1％的完全溶解的LC-01#清洗劑，循環(huán)清洗20-40分鐘。
⑤當(dāng)通量恢復(fù)時(shí)，結(jié)束清洗。當(dāng)通量不能恢復(fù)至新膜水通量的85％以上時(shí)，清洗時(shí)間到達(dá)40分鐘，打開閥V29，用CIP罐內(nèi)的水將清洗劑排放到沉降池，CIP罐內(nèi)及時(shí)補(bǔ)水，保持CIP罐內(nèi)水位。
⑥關(guān)閉閥V29，在CIP罐內(nèi)緩慢加入LC-07#清洗劑，控制pH值為2，循環(huán)清洗40分鐘，操作參數(shù)不變。
⑦當(dāng)清洗后透過液通量恢復(fù)至新膜水通量的85％以上時(shí)，打開閥V29，用CIP罐內(nèi)的水將清洗劑排放到沉降池，CIP罐內(nèi)及時(shí)補(bǔ)水，保持CIP罐內(nèi)水位，停機(jī)待命。
注當(dāng)一天以上不工作時(shí)，進(jìn)入膜保護(hù)工藝進(jìn)行膜系統(tǒng)保護(hù)。
(3)膜保護(hù)操作工藝①保護(hù)劑濃度及運(yùn)行時(shí)間同超濾系統(tǒng)。
②操作參數(shù)同清洗參數(shù)，運(yùn)行完成后停止泵P08和P07，關(guān)閉所有閥門。
5、氧化與吸附脫色5.1、氧化(1)在氧化罐內(nèi)加入10％氧化劑。需要時(shí)配加完全溶解的0.5％助氧劑。
(2)根據(jù)納濾透過液流量和分析室分析配比打開閥V34并計(jì)算調(diào)節(jié)配比流量。
(3)當(dāng)納濾系統(tǒng)停機(jī)時(shí)關(guān)閉閥V34。
(4)在第三池內(nèi)取樣分析指標(biāo)并做好原始記錄。
5.2、吸附脫色(1)、在吸附罐(槽)內(nèi)加入10公斤顆?；钚蕴?。
(2)、將經(jīng)氧化處理的廢水送入裝有顆?；钚蕴嫉奈匠剡M(jìn)行吸附脫色。
5.3、pH值調(diào)節(jié)(1)在液堿罐中調(diào)配10％濃度的液堿。
(2)當(dāng)貯存池第三格廢水滿池時(shí)，取樣測(cè)pH值，進(jìn)行調(diào)配比例測(cè)定并進(jìn)行混配。
6、檢測(cè)與排放(1)取樣測(cè)定驗(yàn)證廢水pH值、COD和色價(jià)。
(2)經(jīng)氧化和吸附處理，符合污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-96)后排放排放。污泥按沉降池排泥工藝操作。
7系統(tǒng)維護(hù)7.1、工藝維護(hù)(1)嚴(yán)格控制調(diào)節(jié)池COD指標(biāo)，穩(wěn)定后續(xù)工藝。
(2)定期抽測(cè)氧化、混凝后的COD指標(biāo)，使沉降池廢水平均指標(biāo)穩(wěn)定。
(3)定期檢測(cè)納濾出水COD指標(biāo)和色價(jià)，確定氧化工藝和脫色工藝是否開啟。
(4)當(dāng)原始高低濃度廢水配比負(fù)荷超過控制指標(biāo)時(shí)，要從氧化池抽部分廢水混合降低負(fù)荷。
(5)當(dāng)廢水出現(xiàn)異常，標(biāo)準(zhǔn)工藝不能滿足指標(biāo)要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)反饋技術(shù)人員分析研究，提出新的工藝方法。
(6)做好原始記錄。
7.2、系統(tǒng)維護(hù)(1)旋轉(zhuǎn)部件要按規(guī)范及時(shí)潤(rùn)滑和保養(yǎng)，不得帶故障運(yùn)行。
(2)保持系統(tǒng)清潔。
(3)當(dāng)膜的通量和截留率不能滿足系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。
(4)過濾器、濾袋出現(xiàn)堵塞使系統(tǒng)參數(shù)受到影響時(shí)，要及時(shí)清理。
(5)系統(tǒng)不得有跑冒滴漏現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決。
(6)做好系統(tǒng)保養(yǎng)維護(hù)記錄。
權(quán)利要求
1.一種基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法，包括染料廢水前處理部分，染料廢水前處理由廢水調(diào)節(jié)、絮凝沉降、澄清等工藝組成，其特征在于還包括膜過濾分離系統(tǒng)部分，膜過濾分離系統(tǒng)由超濾循環(huán)和納濾循環(huán)工藝組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法，其特征在于廢水調(diào)節(jié)是染料廢水和生活綜合廢水混合以調(diào)節(jié)CODCr和pH值，pH控制在6-9范圍內(nèi)，并經(jīng)渣濾工藝處理除去大部分懸浮物，然后在廢水調(diào)節(jié)池測(cè)定其CODCr，將CODCr控制在4000-8000mg/L，然后取廢水小樣分別與三種絮凝劑進(jìn)行小試，以絮凝反應(yīng)和沉降后的澄清液的CODCr低于2000mg/L為標(biāo)準(zhǔn)，確定選用的絮凝劑品種；按100ml水樣計(jì)算三種絮凝劑分別是(1)10％次氟酸鈉2.25ml+聚合硫酸鐵0.2g+脫色聚凝劑0.01ml；(2)石灰乳調(diào)pH＞8.5+聚合硫酸鐵0.2g+脫色聚凝劑0.01ml；(3)脫色聚凝劑0.1ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法，其特征在于絮凝沉降是將調(diào)節(jié)了pH和CODCr的混合染料廢水泵入絮凝反應(yīng)罐，在絮凝反應(yīng)罐中與選定的絮凝劑充分混合后泵入絮凝沉降池進(jìn)行絮凝反應(yīng)和沉降，沉降后的澄清液的CODCr低于2000mg/L，澄清液進(jìn)入膜處理系統(tǒng)，絮凝沉降池中的沉降物定期清洗排入污泥砂濾池處理。
4.根據(jù)利要求1所述的一種基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法，其特征在于超濾循環(huán)是經(jīng)絮凝處理的染料廢水經(jīng)超濾分離，透析液進(jìn)入納濾分離工序，濃縮液回流入絮凝處理工序進(jìn)行二次絮凝處理，超濾工藝中使用的超濾膜為截留分子量20萬的聚偏氟乙烯膜，設(shè)備為管式超濾裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法，其特征在于納濾循環(huán)是經(jīng)超濾處理的透析液經(jīng)納濾分離，納濾透析液泵入氧化池，濃縮液回流入超濾處理工序進(jìn)行二次循環(huán)處理，納濾工藝中的納濾循環(huán)單元為卷式納濾裝置，納濾裝置中的納濾膜為85％硫酸鎂截留率的聚酰胺膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法，其特征在于膜過濾分離系統(tǒng)之后還包括一個(gè)抗負(fù)荷沖擊部分，抗負(fù)荷沖擊部分由氧化和吸附脫色工藝組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法，其特征在于抗負(fù)荷沖擊部分是在納濾之后，納濾廢水即透析液進(jìn)入抗負(fù)荷沖擊系統(tǒng)的氧化池，經(jīng)檢測(cè)，若符合污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-96，則直接排放；若不符合污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-96，則需在氧化池中加入ClO2氧化，然后流入吸附池，在吸附池中經(jīng)活性炭吸附處理，使之符合污水二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-96后排放。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于膜技術(shù)的染料廢水處理方法，主要包括染料廢水前處理部分和膜過濾分離系統(tǒng)部分，染料廢水前處理由廢水調(diào)節(jié)、絮凝沉降、澄清等工藝組成，膜過濾分離系統(tǒng)由超濾循環(huán)和納濾循環(huán)工藝組成。本發(fā)明是一種新的染料廢水的膜處理技術(shù)，其特點(diǎn)是染料廢水在進(jìn)入膜系統(tǒng)分離之前經(jīng)調(diào)節(jié)池混合調(diào)節(jié)廢水的COD
文檔編號(hào)C02F1/44GK1827535SQ20051003342
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2005年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月1日
發(fā)明者藍(lán)偉光, 黃松青, 嚴(yán)濱, 林麗華, 饒金珠 申請(qǐng)人:三達(dá)膜科技(廈門)有限公司