[发明专利]一种印染废水深度处理方法及其设备

说明书

技术领域

本发明属于水处理领域，特别是涉及一种印染废水深度处理方法及其设备，通过以自主研制的涤纶高弹丝纤维球滤料作为过滤介质的微絮凝深床过滤技术和超滤技术相结合的组合工艺，对印染废水进行深度处理。

背景技术

纺织印染工业在迅速发展的同时也带来了许多负面的影响，目前我国印染行业耗水量和废水排放量较大的问题尤为突出，单位产品耗水量一般是发达国家的3倍左右。虽然我国自上世纪70年代就开始进行纺织印染废水治理技术的研究，但由于资金投入、生产工艺、废水水质成分复杂等因素，纺织印染废水处理尚未实现稳定达标排放，尚无成熟的回用技术，纺织废水的回用率仅为10％，其中印染废水回用率只有7％。

水资源的紧缺和污染物的排放，已经成为印染行业发展的制约性因素。尽管目前对采用诸如光化学、电化学及高级氧化等一系列高新技术来处理并回用印染废水的研究很多，而且处理效果也很好，但是由于处理成本、能耗等因素的制约，这些新技术在印染废水处理及综合回用实际运用中并没有得到推广，目前还只停留在研究阶段。因此，研究开发处理效果好、处理成本相对低廉、能耗低、实用性强、环境经济效益明显的印染废水深度处理技术显得尤为重要。

相比传统的常规印染废水深度处理技术，微絮凝深床过滤是一种高效经济的集成化工艺，构筑物占地面积小，投资运行费用低，而超滤膜工艺凭借其分离过程简单、投资费用和能耗低等特点，随着我国超滤膜材料的开发、膜制造技术的日益成熟和膜清洗方法的改进，必将会在印染废水深度处理中得到越来越多的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种印染废水深度处理方法及其设备，采用以自主研制的涤纶高弹丝纤维球滤料作为滤料的微絮凝深床过滤与超滤技术相结合的组合工艺对印染废水进行深度处理。本发明中的组合工艺对印染废水中浊度物质的去除效果非常显著，而且微絮凝深床过滤工艺某种程度上作为超滤的预处理工艺，大大减轻了超滤膜的负荷，降低了膜污染发生的机率，同时超滤作为后续处理可以解决深床过滤因为滤速的提高而导致开始阶段出水浊度升高的问题。

本发明的印染废水深度处理方法，包括如下步骤：

(1)待处理水与经蠕动泵3投加的絮凝剂在纤维球过滤柱前的进水管道中混合，絮凝剂为聚合氯化铝铁(PAFC)，投加量为10～15mg/L；

(2)混合后的水进入纤维球过滤柱5，其过滤柱填料为自主研制的涤纶高弹丝纤维球滤料21，过滤滤速为30～50m/h，过滤周期为40～48h；

(3)纤维球过滤柱5出水进入超滤膜组件39、41，超滤膜组件为中空纤维膜组件，其中空纤维膜材料为聚丙烯；

(4)纤维球过滤柱5在过滤周期末进行低强度反冲洗，反冲洗方式为气水反冲-水冲，气冲强度为18～22L/(s·m²)，水冲强度为6～8L/(s·m²)，气水联合反冲洗时间为4～6min，水冲时间1～3min；

(5)在超滤膜通量下降15％的运行周期末，超滤加压泵之前的装置停止运行，由化学清洗剂罐35配制质量浓度为3％的柠檬酸和质量浓度为1％的双氧水组合的复合清洗剂，复合体积比为1∶1，超滤加压泵进入超滤膜对膜面或膜孔中附着的污染物进行20～40min的清洗，使膜通量恢复。

所述步骤(1)中的进水方式采用侧向流进水，以便絮凝剂和废水可以快速有效地混合，混合时间为6～8s。

所述自主研制的涤纶高弹丝纤维球滤料，纤维长度2～3cm，纤维直径10～15μm，单个纤维球有2750～3200根根涤纶高弹丝，滤料填充高度80cm，装填密度1.05～1.25g/cm³，孔隙率为90～93％，纤维球滤料在使用之前先经烘箱过热蒸汽膨化预处理，烘箱温度控制在105℃±1℃，膨化时间为3h。

所述的自主研制的涤纶高弹丝纤维球滤料制备方法为：采用聚丙烯腈、聚酯、尼龙为原料经过纺丝、拉伸和热定型等工艺(原料的质量比为1∶1∶2，纺丝温度100～200℃，纺速1000～2000米/分，拉伸倍数5～7倍)，使纤维具有锯齿状或螺旋状的立体弹性结构；锯齿的长度为0.15～9mm，螺旋形的直径为0.15～9mm，螺距为0.15～18mm；使用热熔、注塑的方法，将纤维每隔0.5～25cm形成一个结，将打结后的纤维束每隔1～2个结切断，制成纺锤形的纤维滤料，滤料直径0.6～4.5cm，长度0.6～55cm。纤维之间可形成均匀的微小孔隙，过滤中不会被压实。