印染行業(yè)作為我國(guó)傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè),每年排放廢水約20億噸,占工業(yè)廢水總量的10%以上。隨著《紡織染整工業(yè)水污染物排標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4287-2012)的嚴(yán)格執(zhí)行,現(xiàn)有處理設(shè)施普遍面臨提標(biāo)改造和污泥減量的雙重壓力。傳統(tǒng)處理工藝存在COD去除率低(僅60-75%)、污泥產(chǎn)率高(0.4-0.6kgDS/kgCOD)等技術(shù)瓶頸,亟需通過(guò)技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)與污泥減量的協(xié)同優(yōu)化。
廢水處理改造關(guān)鍵技術(shù)
工藝路線優(yōu)化
針對(duì)不同印染廢水特性,改造中推薦采用分級(jí)處理策略:
棉紡廢水:采用"水解酸化+好氧生物處理+深度氧化"組合工藝,水解段HRT控制在8-10小時(shí),可將BOD5/COD從0.25提升至0.45,為后續(xù)生物處理創(chuàng)造有利條件。
化纖廢水:對(duì)含堿減量廢水(pH>12)優(yōu)先實(shí)施對(duì)苯二甲酸回收,再采用"物化預(yù)處理+MBR"工藝,膜通量穩(wěn)定在15-20LMH,出水COD<50mg/L。
高色度廢水:耦合"臭氧催化氧化+生物活性炭"技術(shù),臭氧投加量30-50mg/L時(shí),色度去除率可達(dá)90%以上,且避免傳統(tǒng)氯氧化產(chǎn)生的有毒副產(chǎn)物。
深度處理創(chuàng)新
膜集成技術(shù):超濾(UF)作為反滲透(RO)的預(yù)處理,采用抗污染聚偏氟乙烯(PVDF)膜,運(yùn)行壓力控制在0.1-0.3MPa,可有效截留膠體和大分子有機(jī)物,延長(zhǎng)RO膜壽命3倍以上。
電化學(xué)高級(jí)氧化:新型三維電極反應(yīng)器對(duì)難降解有機(jī)物(如PVA)的去除率較傳統(tǒng)方法提高40%,電流效率達(dá)85%,噸水電耗僅0.8-1.2kWh。
污泥減量化技術(shù)體系
源頭減量技術(shù)
工藝革新:采用低污泥產(chǎn)率工藝,MBR污泥齡(SRT)控制在30-60天時(shí),污泥產(chǎn)率可降至0.1kgDS/kgCOD,僅為傳統(tǒng)活性污泥法的1/5。
臭氧破解技術(shù):在回流污泥管線上投加臭氧(10-20mgO3/gMLSS),使微生物細(xì)胞壁破裂釋放有機(jī)質(zhì),污泥減量率達(dá)50-70%,且改善脫水性能。
終端減量技術(shù)
高效脫水:采用"化學(xué)調(diào)理+高壓壓濾"組合,陽(yáng)離子聚丙烯酰胺(CPAM)與硫酸鐵復(fù)配(質(zhì)量比1:3),可將污泥含水率從99%降至60%以下,體積縮減85%。
熱干化資源化:利用鍋爐煙道氣余熱(120-150℃)進(jìn)行二級(jí)干燥,將污泥含水率從80%降至30%以下,熱值提升至1500kcal/kg,可作為輔助燃料使用,干燥成本僅70元/噸。
工程應(yīng)用案例
浙江紹興某印染園區(qū)改造項(xiàng)目(處理規(guī)模2萬(wàn)噸/日)實(shí)施效果:
改造內(nèi)容:將原"活性污泥法"升級(jí)為"水解酸化+AO+MBR",新增臭氧催化氧化單元;
運(yùn)行指標(biāo):出水COD<40mg/L,色度<10倍,污泥產(chǎn)量從120噸/日降至35噸/日;
經(jīng)濟(jì)效益:噸水處理成本降低0.3元,年節(jié)約污泥處置費(fèi)用800萬(wàn)元。
技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
智能控制:基于物聯(lián)網(wǎng)的多參數(shù)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),通過(guò)ORP、DO、MLSS等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)曝氣量與污泥回流比,使能耗降低15-20%。
資源回收:從堿減量廢水中回收對(duì)苯二甲酸(純度>98%),從脫水污泥中提取重金屬(Cu、Zn回收率>85%),實(shí)現(xiàn)廢物高值化。
低碳工藝:開發(fā)厭氧氨氧化(Anammox)技術(shù),在無(wú)外加碳源條件下實(shí)現(xiàn)總氮去除率>90%,較傳統(tǒng)脫氮工藝減排CO? 30%。
印染廢水處理改造與污泥減量化技術(shù)的融合創(chuàng)新,不僅解決了行業(yè)面臨的環(huán)保壓力,更通過(guò)工藝優(yōu)化和資源循環(huán)推動(dòng)了綠色制造轉(zhuǎn)型。未來(lái)隨著膜材料革新和智能算法的應(yīng)用,該領(lǐng)域?qū)⒊?quot;近零排放"與"能源自給"的目標(biāo)持續(xù)邁進(jìn)。