【摘要】： 作為國民經濟重要支柱產業(yè)的紡織行業(yè),是用水和產生有機污染廢水的大戶。染整廢水不僅組分復雜、難降解物質多,難以用常規(guī)方法進行完全處理;而且該類廢水的回用率極低,因此開發(fā)染整廢水深度處理裝置及其工藝,研究其相關基礎理論,不但解決染整廢水排放對環(huán)境造成的污染,緩解水資源的短缺,而且具有重要的學術意義與應用價值。 本文首先以針織染整廢水二級出水為研究對象,分別以兩段式復合濾料曝氣生物濾池和預涂動態(tài)膜技術進行深度處理,系統(tǒng)研究了深度凈化染整廢水的影響因素、工藝條件、運行特性及其反應動力學和凈化機理;得到如下結論: 1.系統(tǒng)研究了曝氣生物濾池工藝參數(shù),如氣水比、水力負荷、HRT、溫度、進水濃度、pH等對有機物去除效果的影響。結果表明:當氣水比為2、水力負荷在0.39m~3/(m~2·h)左右、HRT為1 h、溫度在25℃～30℃、pH值控制在7.0～8.5之間,曝氣生物濾池對污染物的去除效率達到最佳。其中NH_4~+-N、COD_(Cr)、SS、濁度、色度的去除率分別達到89%、55%、87%、83%、75%以上,出水分別低于1.5 mg/L、50 mg/L、10 mg/L、5 NTU、20倍,滿足生活雜用水回用水質標準,該工藝參數(shù)可為實際工程的設計和運行提供了有力的理論依據(jù)。 2.探討了曝氣生物濾池凈化機理及反應動力學。根據(jù)曝氣生物濾池沿程對有機污染物質的去除,建立了一套進出水濃度隨反應器高度變化的經驗模型S=S_0exp{-3.8562HS_0~(0.1697)(Q/A)~(-0.1804)},通過一系列實驗驗證該模型的實用性,可為實際提供設計和運行依據(jù)。 3.通過涂膜試驗的結果顯示,從處理二級出水水質的通量及其污染情況比較,6000目的高嶺土作為涂膜材料,涂膜條件為錯流速度0.5m/s的,跨膜壓力0.2MPa和涂膜液濃度0.3g/L,涂膜15min時形成的動態(tài)膜較為穩(wěn)定,可以作為最佳的涂膜條件。在此條件下進行涂膜,在操作壓力0.1MPa,錯流速度1m/s條件下運行,對染整廢水二級出水進行深度處理后COD去除率在50%左右,濁度去除率接近100%,色度去除幾乎不影響。通過涂膜與未涂膜比較研究,涂膜后對延緩通量衰減有明顯作用;通過比較COD去除率可以看出,涂膜后的出水要優(yōu)于末涂膜,這是由于在基膜上形成一層過濾層對污水起進一步過濾。 4.從陶瓷支撐體的酸液浸出液的污染物元素分析,Ca、Mg元素是膜管內部無機污染物的主要部分,Fe和P為其次。而從從堿液浸出液的總有機碳的分析比較看,動態(tài)膜的支撐體內部污染程度遠遠沒有微濾無機膜直接過濾嚴重,說明動態(tài)膜對膜管抗內部污染的性能較好。 5.化學浸洗過程:堿洗(0.2/mg·L~(-1)NaOH)1小時—酸洗(0.1/mg·L~(-1)HCl)1小時的效果要好于酸洗(0.1/mg·L~(-1)HCl)1小時一堿洗(0.2/mg·L~(-1)NaOH)1小時。經過反復清洗,涂膜過濾經化學清洗后的膜管通量恢復穩(wěn)定在90%左右,而未涂膜的膜管只能恢復到原來的60%左右,說明涂膜有效的阻止了膜內部的不可逆污染。從水力清洗的比較發(fā)現(xiàn),涂膜后的膜管通量恢復率明顯高于微濾無機膜的,而且每次都能恢復到原來的45～55%,說明預涂膜能提高了膜管再利用率,工程應用中可省略了化學清洗過程。 最后以寧波海達針織染整廠排放的實際廢水,提出“清污分流、分質供水”的方案,采用BAF和膜組合技術,以300t/d中試規(guī)模進行深度處理并回用。中試結果表明: (1)進水在一定范圍波動時,出水水質穩(wěn)定,出水CODcr＜50mg/L,色度＜2倍,濁度＜1NTU,水質指標優(yōu)于建設部生活雜用水水質標準(GB/T 18920-2002),其中CODcr、色度、濁度的平均去除率分別為91%、95%、96%以上。通過五個多月的生產實驗表明,本套工藝對針織染整廢水深度處理后出水滿足該企業(yè)染整工藝對水質的要求。 (3)由于目前國內沒有染整廢水回用水水質標準,企業(yè)應根據(jù)自身的情況篩選出影響染整工藝的水質指標:pH值和鹽度。回用水生產實驗表明,回用水pH值一般為6.5～8.5時,對織物的影響較小;采用合理的分流方案,回用系統(tǒng)的鹽度控制在0.924g/L以下,回用水對織物的染色質量影響較小。 (3)本工藝得到的回用水,適用于針織染整工藝中的煮練、漂白、染色、洗滌等工序,而對一些要求較高的產品,煮練和洗滌工序可考慮使用回用水,染色和最后一道洗滌工序使用自來水,這樣可保證產品質量。 該研究為發(fā)展完善紡織廢水再生水回用的集成化技術奠定了理論基礎,為提高紡織行業(yè)水的回用率提供了技術儲備,并為其工業(yè)規(guī)模應用提供實際運行及設計參數(shù)。
【圖文】：

曝氣生物濾池處理裝置，當出水水質異常時，，需要經過混凝預處理后，使廢水COD達到正常進水濃度范圍方可進入曝氣生物濾池裝置(沖擊負荷試驗除外)，其實驗裝置及工程流程如圖3一1和圖3一2所示。模擬廢水巡自二級出水來水書--...二沉池_進水一·—一處理出水3}1.…’}}!驢卜{}L壓縮空氣8}滋流排放進水箱2計量泵3空壓機4采樣口5反沖洗泵 6BAF反應器7氣量計8反沖洗水箱9活性炭層10陶粒層11承托層圖3一1試驗裝置及工藝流程圖Fig.3一 1SehemeofexperimentalequiPmentandtechnicalprocess

圖3一8陶粒表面X300Fig3一 8SurfaceofeeramiesX300圖3一9掛膜后陶粒表面x300o F193一 9SurfaeeofceramieswithfilmX3000
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：X703

【引證文獻】

相關期刊論文 前1條

1 范榮桂;黃大青;方遼衛(wèi);白永新;梁紅星;;高級氧化技術在紡織印染廢水處理中的應用[J];安全與環(huán)境工程;2011年02期

相關博士學位論文 前1條

1 邱珊;曝氣生物濾池處理城市生活污水的特性研究及工藝改良[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

本文編號：2671992