㈠ 中国资源综合利用技术政策大纲的工业“三废”综合利用技术
1.煤矸石综合利用技术
(1)煤矸石发电技术
——推广适合燃烧煤矸石的大型循环流化床锅炉,在有条件的地区推广热、电、冷联产技术和热、电、煤气联供技术。
——推广炉内石灰脱硫和静电除尘技术。
——研发煤矸石等低热值燃料电厂锅炉高效除尘、脱硫、灰渣干法输送、存储及利用技术。
(2)煤矸石生产建筑材料技术
——制砖技术。推广全煤矸石生产承重多孔砖、非承重空心砖和清水墙砖技术。
——制水泥技术。推广利用煤矸石为原料,部分或全部代替粘土配制水泥生料,烧制水泥熟料技术。
——生产其他建材产品技术。推广利用煤矸石为原料生产陶瓷制品、陶粒、岩棉、加气混凝土等技术。
(3)推广利用煤矸石充填采煤塌陷区、采空区和露天矿坑及煤矸石复垦造地造田技术。
(4)推广利用煤矸石制取聚合氯化铝、硫酸铝、合成系列分子筛等化工产品技术。
(5)推广利用煤矸石生产复合肥料技术。
(6)推广煤矸石中极细粒钛铁矿、锐钛矿等杂质的分离技术。
(7)研发利用煤矸石生产特种硅铝铁合金、铝合金技术,以及利用煤矸石生产铝系列、铁系列超细粉体的技术。
(8)研发煤矸石提取五氧化二钒及其他稀有元素技术。
2.矿井水综合利用技术
推广采用混凝、沉淀(或浮升)以及过滤、消毒等技术,净化处理煤矿矿井水。
3.煤层气综合利用技术
(1)推进煤层气民用、发电、化工等技术的产业化。
(2)研发低浓度瓦斯利用技术。 1.粉煤灰、脱硫石膏综合利用技术
(1)粉煤灰综合利用技术
——推广采用粉煤灰生产水泥、砌块、陶粒等建筑材料技术。
——推广采用粉煤灰建造水坝、油井平台、道路路基等建筑工程技术。
——推广粉煤灰制取漂珠、空心微珠、碳等化合物技术。
——推进高铝粉煤灰提取氧化铝技术的产业化。
——推进粉煤灰造纸及生产岩棉技术的产业化。
——研发粉煤灰用于农业(改良土壤、生产复合肥料、造地)、污水处理以及各类填充材料等技术。
(2)推广脱硫石膏制水泥缓凝剂、纸面石膏板、建筑石膏、粉刷石膏、砌块等建材产品的综合利用技术。
(3)研发脱硫石膏免煅烧制干混砂浆。
2.废水综合利用技术
推广灰场冲灰废水封闭式循环利用等技术。
3.废气综合利用技术
推广燃煤电厂烟气中回收硫资源生产硫磺技术。 1.废渣综合利用技术
(1)推广对油气采炼过程中产生的各类油砂、污泥、残渣、钻屑采用固化等无害化综合处理技术,并用于筑路、制造建筑材料、调剖堵水剂等。
(2)推广石油焦乳化焦浆/油(EGC)代油节能技术。
(3)研发改进缓和湿式氧化(WAO)-间歇式生物反应器(SBR)处理碱渣联合工艺,形成专有成套技术。
(4)研发污水处理场油泥(包括罐底泥)、浮渣和剩余活性污泥处理组合技术。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广钻井污水、废液综合处理技术,实现闭路循环利用。
(2)推广炼油企业含氢尾气膜法回收技术。利用膜分离技术建设芳烃、加氢尾气膜法回收装置,回收芳烃预加氢精制单元酸性气、异构化富氢、加氢裂化低分气、柴油加氢低分气中的富含氢气体。
(3)推广采用中和、酸化以及各种精制技术,从石油炼制产生的酸碱废液、废催化剂中,回收环烷酸、粗酚、碳酸钠、浮选捕集剂等资源。
(4)研发石油化工高浓度、难降解的有机废水处理技术以及油田废水替代清水技术。
(5)研发经济有效的废水深度处理技术和回用技术、氨氮废水处理技术与回收利用技术。
3.废气综合利用技术
(1)推广对炼油厂催化裂化过程中产生的高温烟气采用气能量回收技术进行能量回收。
(2)研发催化裂化再生烟气、加热炉气、工艺排气及电站排气中二氧化硫和氮氧化物处理技术。 1.冶炼废渣综合利用技术
(1)推广炼钢炉渣回收和磁选粉深加工处理技术。
(2)推广立磨粉磨粒化高炉矿渣技术。
(3)推广硫铁矿烧渣综合利用技术。
(4)推广冷轧盐酸再生及铁粉回收技术。
(5)推广钢渣返回烧结,替代石灰作为炼铁厂烧结溶剂技术。
(6)推广转炉煤气干法除尘及尘泥压块技术。
(7)推广氧化铁皮回收利用技术。采用直接还原技术制取粉末冶金用的还原铁粉。
(8)推广含铁尘泥综合利用技术。
(9)推广废钢渣生产磁性材料技术。
(10)研发含锌尘泥综合利用技术。
(11)研发不锈钢和特殊钢渣的处理和利用技术,特别是防止水溶性铬离子浸出的技术。
(12)研发钢铁渣游离氧化钙、游离氧化镁降解处理技术。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广对不同浓度的焦化废水优化分级处理与使用技术。
(2)推广采用“电氧化气浮”技术对废水进行深度处理并回用。
(3)推广污水深度处理脱盐回用技术。采用抗污染芳香族聚酰胺反渗透膜,生产高品质的回用水。
(4)推广冷轧含油乳化液膜分离回收技术。
(5)研发矿山酸性废水治理与循环利用技术。
(6)研发矿山含硫矿物,As、Pb、Cd废水处理与循环利用技术。
3.废气及余热、余压综合利用技术
(1)推广全燃烧高炉煤气锅炉的应用技术。
(2)推广焦炉、高炉、转炉煤气的回收技术。
(3)推广利用还原铁生产中回转窑废高温烟气余热发电技术。
(4)推广高炉煤气余压发电TRT(高炉煤气余压透平发电装置)结合干法除尘技术。
(5)推广采用利用溴化锂制冷等技术回收利用冶金生产过程中炉窑烟气余热。
(6)推广采用双预蓄热式燃烧技术,实现炉窑废气余热的利用。
(7)推广铁合金矿热炉、烧结机等中低温烟气余热发电技术。
(8)推广焦化干息焦技术,回收利用焦炭显热。
(9)推广低热值煤气燃气-蒸汽联合循环发电技术(CCPP)。
(10)推广炼钢厂除尘系统高温烟气余热发电技术。
(11)推广电炉余热回收及综合利用技术。
(12)推进烧结烟气脱硫副产石膏资源化利用技术的产业化。 1.冶炼废渣综合利用技术
(1)推广采用炉渣选矿法从冶炼炉渣中回收金属铜技术。
(2)推广铜冶炼阳极泥及废渣(料)综合利用技术,回收金、银、铂、钯、硒、碲、铅、铋、铟等。
(3)推广铜冶炼冷态渣,镍冶炼冷态渣深度还原磁选提铁综合利用技术。
(4)推广采用“破碎-磁选分选焦煤”、“球磨-磁选生产铁粉”等技术处理锌渣、窑渣。
(5)推广从铅电解阳极泥中提取金银的火法和湿法技术工艺。
(6)推广锌渣中提取银的技术。
(7)推广从锌浸出渣中提取铟技术。
(8)推广金属镁还原渣部分替代钙质和硅质原料生产水泥技术。
(9)研发高效利用铅锌冶炼渣再回收铅锌技术,以及稀散金属回收技术。
(10)研发低耗高效脱除氟、氯、氧化锌物料技术。
(11)研发采用氢气还原法从冶炼各类烟尘中制取金属锗综合利用技术。
(12)研发赤泥综合利用技术。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广轧制废油回收利用技术。
(2)推广从生产印刷线路板产生含铜废液中回收金属铜技术。
(3)研发加工生产过程中表面处理废液、酸洗污泥综合回收技术。
3.废气及余热综合利用技术
(1)推广采用氨吸收法技术,回收铜、铅、锌等有色金属冶炼企业产生的烟气二氧化硫,副产硫酸铵、硫酸钾等。
(2)推广采用钙吸收技术,对二氧化硫烟气脱硫并回用。
(3)推广采用氧化锌渣脱除铅锌冶炼烟气二氧化硫技术。
(4)推广冶炼废气中有价元素的回收利用技术。
(5)推广菱镁矿资源利用过程中二氧化碳回收以及生产二氧化碳衍生产品先进技术。
(6)推广有色冶金炉窑烟气余热利用技术。 1.磷石膏等化工废渣综合利用技术
(1)推广蒸氨废渣综合利用技术。
(2)推广采用电石渣替代石灰石用于水泥工业、纯碱工业以及电厂的烟气脱硫技术。
(3)推广利用铬渣作水泥矿化剂技术;铬渣制自溶性烧结矿并冶炼含铬生铁技术;铬渣作为熔剂生产钙镁磷肥技术;铬渣制钙铁粉、铸石、人造骨料、玻璃着色剂及铬渣棉等技术。
(4)推广磷石膏制磷酸联产水泥、制硫酸钾、制硫铵和碳酸钙以及制硫酸铵、硫酸铵钾等作为化工原料的综合利用技术;磷石膏制水泥缓凝剂、纸面石膏板、建筑石膏、粉刷石膏、砌块等建材产品的综合利用技术;磷石膏作为盐碱地改良剂技术。
(5)推广黄磷炉渣生产水泥、混凝土、磷渣砖、保温材料、低温烧结陶瓷等技术。
(6)推广黄磷泥生产五氧化二磷以及双渣肥等综合利用技术。
(7)推广造气煤渣综合利用技术。
(8)推广利用硼泥制备轻质碳酸镁、氧化镁等镁盐技术。
(9)推广利用硼泥生产建筑材料、农业肥料和冶金辅助材料技术。
(10)推广氟石膏生产建筑材料等综合利用技术。
(11)研发磷石膏充填采矿技术。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广纯碱生产中蒸氨废清液晒盐技术,采用高效蒸发技术和设备制氯化钙联产氯化钠。
(2)推广合成氨生产中采用水解汽提技术回收尿素。
(3)推广氮肥生产污水回用技术。
(4)推广循环冷却水超低排放技术。
(5)推广回收硼酸母液制备硼镁肥、轻质碳酸镁、氧化镁等镁盐产品技术。
(6)推广采用大孔径吸附树脂对2,3-酸废水回收利用技术。
(7)推广“树脂吸附-氧化-树脂吸附”技术对2-萘酚生产废水进行治理和资源化利用。
(8)推广处理DSD (4,4-二氨基二苯乙烯-二磺酸)酸氧化工序生产废水采用树脂法将有机物吸附并洗脱和回收利用的资源化技术。
(9)推广苯胺、邻甲苯胺和对甲苯胺生产废水资源化技术。
(10)推广树脂吸附法处理氯化苯水洗废水综合利用技术。
(11)推广从电镀废水中回收镍、钴等稀有金属技术。
(12)推广从制盐母液中提取氯化钾、工业溴、氯化镁技术。
3.废气、余热综合利用技术
(1)推广采用吸附、汽提、变压吸附等技术,从电石法聚氯乙烯生产尾气中回收氯乙烯、乙炔气。
(2)推广利用黄磷尾气发电并提纯一氧化碳生产甲醇、甲酸等化工产品技术。
(3)推广醇烃化工艺替代铜洗工艺技术。
(4)推广全燃式造气吹风气余热回收利用技术。
(5)推广湿法磷酸及磷肥生产副产品氟生产各种氟化物技术。
(6)推广以碳酸钠吸收硝酸生产尾气中的氮氧化物,生产硝酸钠、亚硝酸钠的技术。
(7)推广利用电石、炭黑生产尾气中的一氧化碳,作为燃料及化工原料用于制甲醇、合成氨和羰基产品技术。
(8)推广对含二氧化碳废气进行综合利用技术。其中利用氨水吸收尾气中二氧化碳制取碳酸氢铵;深冷制取液态二氧化碳或干冰;用纯碱吸收二氧化碳制取碳酸氢钠;用二氧化碳废气制取轻质碳酸镁;用烧碱废液吸收二氧化碳制取纯碱;用废气中的二氧化碳代替硫酸分解酚钠提取酚。
(9)推广氯化氢废气综合利用技术。其中用甘油吸收氯化氢制取二氯丙醇;在催化剂作用下制取环氧氯丙烷、二氯异丙醇,制取氯磺酸、染料、二氯化碳等化工产品;采用催化氯化法、电解法、硝酸氧化法生产氯气;副产盐酸生产聚氯乙烯等产品。
(10)推广催化干气蒸汽转化法制氢技术。
(11)推广草甘膦与有机硅生产中的氯元素循环利用技术。将草甘膦生产中的尾气经回收净化用于有机硅单体的合成。有机硅单体生产中产生盐酸,经净化后用于草甘膦合成,从而使含氯元素的化合物(氯甲烷、氯化氢)在草甘膦和有机硅两大类产品之间实现循环利用。 1.废渣综合利用技术
(1)推广石材加工碎石和采矿废石生产人造石材(装饰材料)技术。
(2)研发废陶瓷高附加值再利用技术。
2.废水综合利用技术
推广采用无机混凝剂(PAC)+高分子助凝剂(PHM)等混凝沉淀处理技术。
3.废气、余热综合利用技术
(1)推广水泥窑废气余热发电技术。
(2)推进玻璃熔窑废气余热发电技术产业化。 1.废渣综合利用技术
(1)推广玉米脱胚提油和小麦提取蛋白技术。
(2)推广利用酒精糟生产全糟蛋白饲料等技术。
(3)推广啤酒废酵母干燥生产饲料酵母技术;废酵母经酶处理制备医药培养基酵母浸膏技术。
(4)推广柠檬酸废渣替代天然石膏技术。
(5)推进啤酒废酵母生产制备核苷酸、氨基酸类物质技术的产业化。
(6)推广玉米芯生产木寡糖技术。
(7)推广利用制糖废糖蜜生产高活性酵母等发酵制品技术。
(8)推进利用酶技术从麦糟中提取功能性膳食纤维和蛋白质的产业化。
(9)推进果蔬浓缩汁生产废渣制备果胶、功能性膳食纤维和蛋白饲料技术的产业化。
(10)研发酵母细胞壁残渣制备甘露糖蛋白质及水溶性葡聚糖等。
(11)研发啤酒糟采用多菌种混合固体发酵生物改性,生产肽蛋白技术。
(12)研发马铃薯、木薯淀粉生产废渣综合利用技术。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广发酵剩余资源厌氧发酵生产沼气技术。
(2)推广麦汁煮沸二次蒸汽回用技术。
(3)推广味精废母液生产复合肥技术。
(4)推广玉米浸泡水和谷氨酸离交尾液混合培养饲用酵母粉技术。
(5)推广木薯干片干式粉碎和鲜木薯湿法破碎分离技术,浓缩出精淀粉浆液和蛋白黄浆。
(6)研发采用膜过滤技术(MF)回收菌体制成饲料技术。
(7)研发薯类淀粉生产高浓工艺废水(俗称汁水或细胞水)回收蛋白技术。
(8)研发适用于食品行业生产的膜材料及膜分离装置;研发排放废水深度处理的膜技术与膜材料。
3.废气综合利用技术
研发利用酒精等生产过程中产生的二氧化碳生产降解塑料技术。 1.废旧纤维等废渣综合利用技术
(1)推广废旧纤维循环利用技术。利用废旧涤纶及锦纶纤维、生产废料等生产再生纤维技术。
(2)推广利用废旧纤维作为产业用增强材料技术。
(3)推广溶解、萃取、离子交换等技术,对化纤工业产生的固体废弃物进行回收利用。
(4)推广针刺、热熔、纺粘、缝编等技术对废花、落棉、纱布角、短纤维等废弃物进行回收利用。
(5)推进废弃毛中提取蛋白制备生物蛋白纤维技术的产业化。
(6)推进利用双氧水对剥茧抽丝后的废弃物进行湿法纺丝技术的产业化。
(7)推进蚕蛹蛋白提炼及深加工、桑柞蚕丝下脚料生产针刺无纺布等综合利用产业化。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广采用水蒸汽直接蒸馏法从含溴染料废水中制取溴素技术;以分散蓝2BLN水解母液以及硝化废酸为原料从废水中离析回收2,4-二硝基苯酚。
(2)推进洗毛废水采用高效分离回收等工艺设备提取羊毛脂技术产业化。
(3)推进聚酯企业生产废水中乙醛等有机物回收与利用技术产业化。
(4)研发适用于排放废水深度处理的膜材料,并研发适用于浆料、染料浓缩与回收工艺的膜分离装置。 1.废渣综合利用技术
(1)推广造纸废渣污泥资源化利用技术。
(2)推进制浆碱回收白泥生产优质碳酸钙技术的产业化。
2.废水(液)综合利用技术
(1)推广制浆造纸过程水的梯级使用和废水深度处理部分回用技术。
(2)推广造纸白水多圆盘过滤机处理回收利用技术。
(3)推广厌氧生物处理高浓废水生产沼气技术。
(4)推广制浆封闭式筛选、中浓技术。
(5)推进纸浆废液生产微生物制剂技术的产业化。
㈡ 酒厂废水处理
白酒废水调研报告
一、 概述
白酒是一种含有较高酒精浓度的无色透明的饮料酒,是利用淀粉质原料和糖质原料经过发酵、蒸馏而制成,根据原料和工艺的不同,具有各自独特的风味,近年来,随着人民生活水平的提高,白酒的需求量增大,全国各大酒厂纷纷扩建,增加产量,以满足市场的需求,白酒生产过程中排出大量有机废水,如直接排放将对环境造成污染。
二、 白酒生产工艺
我国白酒生产大多数以高梁、小麦、玉米等作为原辅料,经过四道基本工序酿制而成,即原料的预处理、糖化发酵、蒸馏出酒、装瓶。白酒的生产工艺有固态发酵法、半固态发酵法和液态发酵法,下图是典型的固态发酵法:
三、 废水的来源
白酒废水是指从生产到贮存陈化过程中所产生的工业废水,各个厂生产工艺有所不同,但都是属于间歇式排放,废水主要来自以下几个方面:酿造车间的冷却水、蒸馏操作工具的冲洗水、蒸馏锅底水、蒸馏工段地面冲洗水以及发酵池渗沥水、地下酒库渗漏水、发酵池盲沟水、灌装车间酒瓶清洗水、“下沙”和“糙沙”工艺工程中原料冲洗、浸泡排放水等。
四、 白酒废水的水质水量
白酒废水按污染程度可分为两部分,一部分为高浓度废水,所含有机物浓度非常高如蒸馏锅底水、发酵池盲沟水、蒸馏工段地面冲洗水、地下酒库渗漏水、“下沙”和“糙沙”工艺工程中原料冲洗、浸泡排放水等,其COD高达100000mg/l左右,BOD高达44000 mg/l,pH呈酸性,但这部分废水量很小,占废水总量不到5%,其他属于低浓度废水,污染物浓度远远低于国家排放标准,可直接排放,一般高低浓度废水分开排放。以下是某酒厂排放的废水水质表,该厂以高梁为原料酿酒。
酿酒车间及酒库排放废水水质
废水类别 pH COD(g/l) BOD(g/l) TN(g/l) TP(mg/l) SS
(g/l)
冷却水 7.3~7.9 0.011~0.025
蒸馏锅底水 3.7~3.8 10~100 5.8~66 0.3~1.1 31.4~664 1.35~31
发酵池盲沟水 4.0~4.8 43~130 21~67 1.0 703 0.2~6.0
蒸馏工段地面冲洗水 4.5~5.8 4~17 1.6~8.1 0.2~1.0 158~597 2.5~6.3
地下酒库渗水 5.7~6.0 61 31 0.15 0.3 0.4
下沙、糙沙工艺废水水质
废水类别 水温 水色 pH COD(mg/l) BOD(mg/l)
高梁冲洗水 40 红褐色浑 4.8 1781
高梁浸泡水 33 红色 3.7 7192 2700
蒸馏锅底水 80 灰黑色浑 6.5 7809 2665
五、 高浓度白酒废水常见处理工艺
设计参数一览表
厌氧反应池 容积负荷:3.0~6.0kgCOD/m3.d,
BOD去除率:80%,
接触氧化池 容积负荷:1.0~1.5kgBOD5/m3.d,
BOD去除率:95%,
产泥量:0.3~0.5 kg/ kgBOD5
六、 工程实例
常德市武陵酒厂日排放废水量2000吨,工程设计采取了清污分流制,高浓度废水采用“厌氧-好氧-物化”三级处理工艺,见下图:
高浓度废水汇合后,水质情况如下:COD=17700mg/L,BOD=8900 mg/L,SS=5500 mg/L,pH=3.8~5.0,厌氧采用厌氧流化床反应器,该反应器以砂为载体,有机负荷为15kgCOD/m3.d,COD、BOD去除率为80%,厌氧出水经生物滤池、接触氧化、气浮池后,COD降至70.8 mg/L,BOD降至53.4 mg/L,全流程COD、BOD的总去除率分别为99.5%、99.4%,处理效果比较好。
本工程要求处理的酒精废液,是一种高悬浮物、高浓度的有机废液,对于这种生产废液实际工程中有采用全糟处理工艺也有采用半糟处理工艺的成功实例。所谓全糟处理工艺是指生产废液不经固液分离全部的酒糟都进入厌氧发酵系统。半糟处理工艺是指酒精糟液先经固液分离,粗渣作饲料,剩余滤液(半糟)进厌氧处理工艺。
全糟处理工艺不产生可回用作饲料的粗渣,但沼气产量远高于半糟处理工艺。全糟处理工艺由于节省了固液分离机械设备,具有投资省、运行费用低的优点。但由于全部糟液都厌氧发酵,造成厌氧发酵反应器较大,整个工程占地面积大。
由于该厂酒精生产原料采用木薯,木薯为原料产生的粗糟回用作饲料原料市场销路不好,粗糟如果不能及时销售出去,不但不能给公司带来效益,而且势必造成严重的二次污染。相反,甲方对沼气需求量较大(甲方计划将废液处理过程中产生的沼气回用作锅炉燃料),全糟厌氧工艺产生的所有沼气都能吸纳,从而很大程度上减少了煤的用量,为公司带来经济效益。综合以上分析,本方案选择全糟厌氧处理工艺。
经过厌氧发酵处理后的废水有机污染物浓度还较高,可生化性较好,需进一步进行好氧生化处理才能达到《污水综合排放标准》GB8978-96中一级排放标准。
3.1厌氧工艺选择
目前在废水处理工程中,采用的厌氧处理工艺较多,如普通厌氧消化池、厌氧接触工艺、厌氧生物滤器、上流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧折流板反应器等。从容积负荷、去除效率来进行比较分析,目前应用较为广泛的是UASB反应器。但是,UASB反应器抗悬浮物冲击性能较差,当废水中悬浮物含量太高时,颗粒污泥很难形成,而絮状污泥的沉降性能较差,三相分离器很难保证厌氧污泥的浓度,无法实现UASB反应器高容积负荷的特点。考虑到酒精废液高悬浮物、高浓度有机物的特点,本方案采用两级厌氧处理工艺,第一级厌氧工艺采用适应悬浮物浓度高的厌氧接触工艺。
厌氧接触工艺出水经过脱气沉淀后出水再进后续的UASB厌氧反应器进行进一步的有机物降解,使好氧生化段进水有机物浓度更低,减少能耗。
结合本工程的特点,下面对这两种工艺介绍如下:
厌氧接触工艺
厌氧接触工艺是普通消化池改进的一种工艺,它包含消化池、脱气池、沉淀池三部分。消化池是厌氧接触工艺的反应主体,酒糟废液从消化池上部进入池内,经与池中原有的厌氧微生物混合、接触后,通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解作用,使废水中的有机物转化为甲烷、 二氧化碳为主的气体(俗称沼气)。消化池排出的混合液先经脱气池脱除未分离干净的气体,再进沉淀池进行泥水分离。沉淀池出水进入下一级处理,沉淀池污泥回流至消化池。
为了保证消化池厌氧微生物与有机物的充分接触,池内温度、水质的均匀,同时防止形成浮渣层(形成浮渣层会阻碍沼气的及时排出),消化池需设搅拌装置。搅拌方式较多,本方案采用泵加水射器的搅拌方式,主要居于如下考虑。由于酒糟废液pH较低,仅仅为4~5,而厌氧微生物特别是产甲烷菌对系统内泥水的pH非常敏感,其最佳要求为6.8~7.2,因此为了保证厌氧系统的处理效果,需要对来水pH进行调节,这样必将消耗大量的药剂,增加了整个污水处理系统的运行成本,而厌氧系统出水pH相对较高,碱度含量较大,却不能得到充分的利用。通过消化池出水回流,不但能减少碱的投加量,而且经水射器释放,还有很好的搅拌作用。
UASB工艺
升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是荷兰学者Lettinga等人于20世纪70年代初开发的。由于这种反应器结构简单,不用填料,没有悬浮物堵塞等问题,因此一出现便立即引起了广大废水处理工作者的极大兴趣,并很快被广泛应用到工业废水和生活污水的处理中。UASB反应器在处理各种有机废水时,反应器内一般情况下均能形成厌氧颗粒污泥,而厌氧颗粒污泥不仅具有良好的沉降性能,而且有较高的比产甲烷活性。由于UASB反应器设有三相分离器,使得反应器内的污泥不易流失,所以反应器内能维持很高的生物量,平均浓度能达到80gSS/L左右。同时,反应器的STR很大,HRT很小,这使反应器有很高的容积负荷率和处理效率以及运行稳定性。
待处理的废水被引入UASB反应器的底部,向上流过由絮状或颗粒状污泥组成的污泥床。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应,产生沼气(气体是甲烷和二氧化碳)引起污泥床扰动。在污泥床产生的气体中有一部分附着在污泥颗粒上,自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的顶部。污泥颗粒上升撞击到脱气挡板的底部,这引起附着的气泡释放;脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥床的表面。自由气体和从污泥颗粒释放的气体被收集在反应器顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体和生物颗粒进入到沉淀室内,剩余固体和生物颗粒从液体中分离并通过反射板落回到污泥层的上面。分离气体、固体后的液体继续上升,最后从出水堰溢流,经集水槽排出。沼气聚集于三相分离器顶部,通过气管排出。
高浓度有机生产废水经过两级厌氧反应器预处理后,有机物得到大量去除,但出水还含有一定有机污染物,本方案选用好氧系统进行后续处理。
3.2好氧工艺选择
好氧生化处理工艺主要包含两种形式:活性污泥法和生物膜法。活性污泥法常用工艺普通活性污泥法、SBR及各类变形工艺如CASS、DAT-IAT等、氧化沟、A/O、A2/O等。生物膜法常用工艺有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池和曝气生物滤池,代表工艺为生物接触氧化工艺。
下面就本工程的特点对以上几种工艺进行比选,确定出最适宜的工艺。
普通活性污泥法
普通活性污泥法又称普曝法,是采用普通曝气池为主体构筑物,对污水进行生化处理的方法。废水及回流污泥从曝气池首端进入,沿池长方向推流式前进,需氧量首端高,末端低,利用好氧微生物对废水中有机物进行降解,达到净化废水的目的。其工艺比较简单,运行经验成熟,此工艺对COD,BOD,SS的去除率均可达到预期效果,但该工艺BOD负荷低,抗击负荷的能力较弱,占地面积大。
SBR工艺
SBR法是间歇式活性污泥法(Sequence Batch Reactor Activated Sludge Process缩写为SBR),又称序批式活性污泥法。其特点是集生化反应池和沉淀池于一体,不需设初沉池和二沉池,亦避免回流污泥泵房等装置。基本操作为进水,反应,沉淀,出水等过程组成。从废水流入开始到出水排泥结束为一个周期。在周期内一切过程都在一个设有曝气装置的反应池中依次进行。该法不易产生污泥膨胀,处理构筑物简单,同时对运行参数调整后可有效进行生物脱氮除磷。但由于其运行的周期性,一般要设置多池,池体内有效利用率低,占地面积较大,运行控制较复杂。
接触氧化工艺
生物接触氧化是一种好氧生物膜法工艺,池内设有填料,部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面,部分则是絮状悬浮生长于水中。该工艺兼有活性污泥法与生物膜法二者的特点,其优点有:
容积负荷高,处理时间短;
生物活性高;
污泥产量低,无需污泥回流;
出水水质好且稳定;
不存在污泥膨胀问题;
该工艺成熟稳定,占地面积省,设备国产化,在小规模废水处理工程中得到了广泛的应用。但对于水量较大时,存在填料用量大、安装、维护复杂,填料费用高等不利因数。
各种工艺的综合比较见下表:
几种好氧技术或工艺在工业废水处理应用的比较
序号 工艺或技术 普通活性污泥法 生物接触氧化法 SBR
1 BOD负荷 低 较高 较低
2 抗冲击负荷 较差 一般 好
3 抗丝状膨胀 较差 好 较好
4 投资 大 较大 一般
5 占地面积 大 较小 小
6 运行控制 一般 简单 复杂
7 自控要求 简单 简单 复杂
8 设备维修 一般 一般 复杂
9 运行费用 较高 一般 一般
综合比较以上工艺,对于本工程日处理水量3500吨采用SBR工艺较合理。因此,在本方案中,好氧段我们采用SBR工艺对废水进行处理。
好氧处理系统出水各项污染物指标都有很大程度的降低,基本能够保证出水达到《污水综合排放标准》GB8978-96中一级排放标准。考虑到一定冲击负荷,为了确保出水水质的达标,SBR出水再经絮凝过滤处理后排放,如果SBR出水长期稳定达标,可以超越絮凝过滤装置,SBR出水直接排放。
㈢ 如何解决工业废水处理难题
首先,工业结构调整与产业(产品、产能)淘汰相结合。调整的对象是高能耗、高物耗、高污回染和资答源消耗型的工业行业和小型制造企业。如草浆造纸,煤化工、焦炭,染料、医药、农药等精细化工,酿造、木薯淀粉酒精,铅锌冶炼、电路板,发泡剂、离子膜烧碱等。这些行业废水等污染治理难度大、投资高、运行成本高。要严格控制这些行业的规模数量,产品最好禁止出口,能够满足内需即可,或者转而依靠进口。针对这些行业,要采取的措施是严格环境管理制度,通过项目审批、环评等手段限制这些行业。
其次,提高排放标准、促进深度治理。当标准提高时,处理技术必须适应,增加工艺流程、采取关键技术、提高去除效率。同时,加强工业废水的循环利用、废水回用,深度处理、发展低排放技术等。
第三,推进清洁生产、发展循环经济。
第四,提高设施运行管理的技术水平。废水处理设施的运行管理水平至关重要,建设设施、工艺技术的科技支持固然重要,但支撑达标排放和减排的根本还在于运行。先进技术的采用、缺陷的改造和保障正常运行都需要高新科技的支持,且后者要求更高。
㈣ 哪些污水处理技术可以处理淀粉废水
粉废水是以玉米、马铃薯、小麦、大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品(淀粉糖、葡萄糖、淀粉衍生物等)的工业产生的废水,一般都属于高浓度有机废水,是造成的主要污染源之一,本文将详细分析淀粉废水的污水处理工艺,希望能给大家带来帮助。
主要处理工艺选择
近日,环保部新发布了淀粉废水处理工程技术规范(HJ 2043-2014)。此标准以我国现行的污染物排放标准和污染控制技术为基础,规定了以玉米、小麦和薯类等为原料生产淀粉及后续产物的生产废水治理工程设计、施工、验收和运行维护等技术要求。
淀粉废水治理工程技术规范(HJ 2043-2014)标准为首次发布。其中明确了淀粉生产废水来源及主要处理工艺选择:
淀粉生产废水的来源
以玉米为原料生产淀粉时,废水主要来源于玉米浸泡、胚芽分离与洗涤、纤维洗涤、浮选浓缩、蛋白压滤等工段蛋白回收后的排水,以及玉米浸泡水资源回收时产生的蒸发冷凝水。
以薯类为原料生茶淀粉时,废水主要来源于脱汁、分离、脱水工段蛋白回收后的排水、以及原料输送清洗废水。
以小麦为原料生产淀粉时,废水由两部分组成:沉降池里的上清液和离心后产生的黄浆水。
以淀粉为原料生产淀粉糖时,废水主要来源于离子交换柱冲洗水、各种设备的冲洗水和洗涤水、液化糖化工艺的冷却水。
淀粉废水主要污染物有悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)和总磷(TP)。
淀粉废水治理工艺路线的选择应根据现行国家和地方有关排放标准、污染物来源及性质、排水去向确定淀粉废水处理程度,选择相应的处理工艺。
淀粉废水治理总体上宜采用“预处理+厌氧生物处理+好氧生物处理+深度处理”的污染治理工艺,工艺流程图如下:淀粉企业额根据淀粉生产的原料和产品种类、废水性质选择合适的废水工艺路线和单元技术。
预处理工序中,淀粉生产废水应通过格栅、沉淀、气浮等工艺去除悬浮物后进入调节池,进行水量调节;马铃薯淀粉生产废水应在沉淀池前设置消泡设施;薯类淀粉废水中的原料输送清晰废水应通过沉沙等工艺去除污水中的沙粒后进入调节池。
厌氧生物处理可选用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)、内循环厌氧反应器(IC)等工艺;废水在进入厌氧反应器前应先进行PH调节和温度调节;淀粉糖及变性淀粉生产废水需投加营养盐调节碳氮比后在进行厌氧生物反应。
好氧生物处理可选用序批式活性污泥法(SBR)、缺氧-好氧(A/O)+二沉池、氧化沟+二沉池等工艺。
深度处理可选用混凝沉淀、砂滤、膜生物反应器(MBR)等工艺;根据用水需求可通过纳滤、反渗透处理后回用。根据回用目的的不同,回用时可选择超滤、超滤+反渗透(RO)、超滤+RO+混合离子交换床等工艺。其中,可采用MBR代替好氧生物处理(脱氮除磷)+深度处理,也可将MBR作为深度处理工艺。
淀粉废水处理方案
一、项目概况
(一)项目背景
某某有限公司在红薯淀粉加工过程中产生大量高浓度酸性有机废水,废水主要来源于淀粉加工过程中的洗涤、压滤、浓缩等工艺段。废水中含有大量溶解性的有机污染物,如淀粉、蛋白质、糖类、碳水化合物、脂肪、氨基酸等,其次是含N、P的无机化合物,另外还含有一定量的挥发酸、灰分等,属生化性较好的高浓度有机废水,但由于氨氮和盐份含量高,较难处理。这些有机废水排入水体要消耗大量的溶解氧,如不经治理直接排放,将会对环境造成污染。
淀粉生产大约有80%是以红薯为原料,其余以玉米、小麦、大麦、燕麦以及其他富含淀粉的植物块根等为原料。原料中除含有淀粉以外还含有其他的多种成分—蛋白质、纤维素、机盐等。在淀粉生产由原料处理、浸泡、粉碎、过筛、分离淀粉、洗涤、干燥等几个主要工序组成。但具体操作上因原料的不同存在着一些差异,废水的主要来源也因淀粉生产原料的不同而异。
(二)污水排放
水量及排放规律
根据业主的要求,参考对国内众单位多年积累的设计资料和在食品污水处理方面的成功经验,同时考虑到雨水倒灌和生产高峰情况,该社区污水处理量按2m3/H设计。
该污水处理站设备运行采用全自动兼人职守操作,每天工作24小时,年生产按365天计。
位于山西平定县一农村社区,该食品企业处理的生产废水所含COD、SS、BOD5均较高。废水间歇排放,排放量为20 m3/d左右,日均水质波动较大。且该生产废水中含有多种高指标的有机污染物,但污水的B/C为0.5,可生化性能较好,因此采用水解酸化池+生物接触氧化+MBR膜工艺处理为主体工艺,消毒处理为辅助处理。该组合处理工艺对此类生产废水处理效果稳定、操作简单、剩余污泥产量少,且具有很强的耐冲击负荷能力。经过处理的废水最终出水水质要求执行《污水综合排放标准》(GB8978—1996)中的一级标准,其原始废水水质情况及排放标准要求如表 1所示。
表1废水水质及排放标准
(三)污水水质状况
根据一般食品生产污水水质监测报告和实际情况,该废水水质状况如下:
二、本方案编制的依据、原则和范围
(一)编制依据
1、《中华人民共和国水污染防治法》;
2、企业提供的水质、水量及相关情况;
3、国家《污水综合排放标准》GB8978—1996中的一级排放标准;
4、《室外排水设计规范》GBJ14—47;
5、国家现行的有关工程设计规范。
(二)编制原则
1、认真贯彻国家关于环境保护工作的方针和政策,符合国家的有关法规、规范、标准;
2、严格执行国家有关环保的各种法规,保证出水水质达到国家及地方污染物排放标准。
3、积极稳妥地采用先进可靠的处理技术,为节省建设资金和合理利用资金创造条件。
4、贯彻经济性和可靠性并重的设计原则,在最大限度地降低工程造价和运行费用的同时,合理的兼顾运行操作条件和管理维护条件。
5、需要与可能相结合的原则,充分考虑当地的实际情况与可观条件,因地制宜、积极稳妥地采用先进适用的工艺技术,使工程各项指标都能达到预期的目的。
6、经废水处理工程处理后出水水质,应能满足国家和地方环保部门有关标准。
7、废水处理规模应留有一定余地,以满足生产发展需要,布局紧凑,尽量少占土地,实行科学管理。
8、选用的工艺流程处理效果好,技术先进成熟稳妥可靠,适应性强,经济合理,在确保达标排放的前提下,力求简单实用,以方便管理操作;
9、尽量降低一次性投入,力求运行成本降低,具有可持续发展性;
10、创建良好的生产和生活环境,努力创建现代化花园式污水处理工程。
(三)编制范围
1、本方案只涉及废水处理站内的设计和施工概算;
2、消防设计、冬季保暖及废水处理站外的管网设计、供电系统设计和概算由企业自行安排。
三、排放废水特点概述
该食品企业的生产废水排放属中等偏低浓度的有机废水,主要含有有机污染物质,不含有毒物质,废水的BOD5/CODcr为0.6左右,可生化性好,易于生化处理。在淀粉生产过程中产生的生产废水含有淀粉、糖类、蛋白质、有机酸等溶解性有机物质,小颗粒淀粉、纤维等不溶性细小颗粒有机物及泥砂等无机物。为了减轻后续处理构筑物的处理负荷,保护后续处理设施,应在输送、清 洗排放的废水预处理处理设施的后端安装气浮设备,以截留原污水中较大的悬浮物或漂浮物、去除废水中沉淀物。
该企业废水属高浓度可生化有机废水,故可采用生化处理方法。由于原水的BOD较高,要求达到的处理效果也较高,拟采用厌氧一好氧的处理路线。废水中难降解的COD经厌氧处理后转化为较易降解的COD,高分子有机物转化为低分子有机物,好氧生物处理法工艺成熟、稳定性好、出水水质较好。因此,采用厌氧一好氧的处理路线较合理。
四、废水治理工艺选择
(一)工艺选择
根据该企业现场实际,建议采用一体化的钢体结构,具有占地面积小、灵活、耐用、基本无噪音和运行费用低等优点,相对投资不大,处理工艺仍采用生化处理。
一体化淀粉废水处理设备,采用以厌氧工艺、好氧工艺为主的处理工艺。前置预处理工艺,应设置格栅、调节池或沉淀池等,以尽量降低进入生物处理构筑物的悬浮物,确保后续工艺正常运行。综合分析考虑,确定使用气浮法+水解酸化池+生物接触氧化+MBR膜工艺处理+消毒处理工艺处理该废水。
污水经由调节池隔油调节池提升进入混凝加絮凝装置,依次投加PAC和PAM。充分进行混凝、絮凝反应。经混凝、絮凝反应好后的废水进入高效组合气浮,除去大部分油和SS,出水基本达标,经过一体化污水处理设备,去除水中的COD、BOD、氨氮、PH值等,最后一道工序加二氧化氯进行最终消毒,出水达标排放。
气浮装置去除参数:
废水经气浮设备处理后流入调节池进行初步的匀质、匀量,主要是因为在调节池内对废水进行预曝气及搅拌可以尽可能地避免大量SS在调节池内堆积和发酵,同时还能够将废水中的低分子有机污染物吹脱氧化。随后由潜污泵提升至水解酸化池。在水解酸化池中得到驯化、培养的大量厌氧微生物,则直接将废水中所含的大部分高分子有机污染物破碎降解为小分子有机污染物,进而提高废水的可生化性,有效地缓解后续好氧生化处理工序的处理压力。废水经水解酸化处理后自流进入接触氧化池,接触氧化池中的好氧微生物种群及硝化菌菌群在池内罗茨鼓风机曝气充氧的情况下,大量的有机污染物被好氧微生物种群氧化降解为CO2和H2O,废水中的氨氮则被氧化为硝酸盐和亚硝酸盐得以去除。经接触氧化池处理后的出水进行最终的混凝沉淀反应,作用是使废水中不易沉淀的细小颗粒絮体凝聚形成大颗粒絮体,混合液随后进入二沉池内进行固液分离,保证最终出水水质稳定达到排放标准要求。固液分离后的上清液溢流进入出水流量堰可达标排放,剩余污泥则排入污泥浓缩池进行污泥浓缩处理。
膜-生物反应器(MBR)
主要作用:利用微生物去除污水中大量的可溶性有机物,大量降低废水的COD和氨氮,由于膜的高度分离特性科使出水基本不含的悬浮物。经过MBR的处理使废水完全达标排放,其出水水质由于国家所要求的污水排放标准。
污泥处理工艺流程简述
沉淀池底部集泥斗内的沉淀污泥由气提装置抽入污泥浓缩池,随后在污泥浓缩池内进行污泥重力浓缩处置,污泥斗凝聚浓缩后的污泥由污泥泵加压泵入厢式压滤机,再进行后续的压滤脱水处理。最终污泥浓缩池上清液及厢式压滤机滤液则统一回流至调节池进行处理。脱水后的污泥经收集后由专用污泥运输车外运至卫生填埋场进行处理。
(二)生物处理技术
在生物处理技术中,我们选择了近年来发展最为迅速的一种好氧生物处理技术——生物接触氧化法+MBR膜工艺。
该法属于生物膜法的一种,该法的生物载体主要是池内装置的优质生物填料。与其它生物处理方法相比,其主要特点是:
1.由于填料的比表面积大,池内的充氧条件良好,生物接触氧化池内单位体积的生物固体量(10~20g/L)都远远高于活性污泥法曝气池的生物量(1.5~3.0g/L)。因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷(3.0~6.0kgBOD5/m3˙d),是活性污泥法的6~7倍。
2.由于相当一部分微生物固着生长在填料表面,不存在令人头痛的污泥膨胀问题,运行管理方便。
3.由于生物接触氧化池内生物固体量多,水质属完全混合型,因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。
4.由于生物接触氧化池内生物固体量多,有机容积负荷较高,其F/M(有机基质F 与微生物M 的比值)可以保持在一定水平,因此污泥产量低于活性污泥法。
5.处理能力大,占地面积小,容积负荷高,池子容积小,相当于活性污泥法和氧化沟的四分之一至五分之一。
6.氧的利用率高(15%以上)运行动力省。
在生物接触氧化法工艺中,有两种供氧方式,一种是鼓风曝气,一种是射流曝气。这两种方式相比,鼓风曝气具有氧利用率高、能耗省等特点,因此本方案决定采用《鼓风曝气生物接触氧化法》工艺对该企业废水进行生化处理。
该技术具有投资少、效益高、运行费用低、操作管理方便、耐冲击负荷强等特点。
7.MBR膜的清洗方法一般根据膜的性质和处理液的性质来确定。无机膜的分离对象是活性污泥混合液。生物反应器中的微生物对餐饮业污水中的有机物降解是一个动态、连续的过程。餐饮污水中的营养成分主要是油、淀粉、蛋白质等,经过微生物的分解、吸收作用,将其转变成能量和自身的一部分。微生物正常代谢会产生粘性多糖类物质、粘性多肽分子和蛋白质分子等.细菌死亡后,这些物质一部分可被其它微生物所利用,一部分可能存在于活性污泥混合液中。同样,来自餐饮污水的少量无机盐也会部分被细菌等微生物摄人,剩余部分也存在于活性污泥混合液中。这些残留在污泥混合液中的成分,最终到达膜表面,形成了堵塞膜的凝胶层。
五、污水处理站设计技术方案
(一)工程地点
污水池排水口右侧空置区域。
(二)设计参数
1.设计处理能力:Q=20m3/d,每天24小时运行,设计:1m3/h。
2.设计进水水质(见表1)
表1-设计进水水质-进入综合污水池后
3.设计出水水质(采用GB8978-1996《污水综合排放标准》中的一级标准)。(见表2)
表2-设计出水水质
(三)工艺流程说明
废水经气浮设备除去漂浮物及漂浮油,流入调节池进行水质与水量的调节预处理,然后,再进入一级和二级接触氧化池进行生化处理,同时对一级和二级接触氧化池的水用鼓风机进行曝气。经过二级接触氧化池进行生化处理之后的水含有残余的生物膜,必须经行沉淀,经MBR膜工艺处理,经沉淀后的上清液排出,此时的出水水质达到GB8978-1996一级标准。经沉淀池后产生的污泥回化粪池进行厌氧处理。经过化粪池进行厌氧处理后的上清液再流入调节池进行处理,如此循环。
(四)本工艺流程中采用的特色技术
1.本工艺对产生的污泥经过巧妙设计,不需要外排处理,而是进行厌氧消化。这样大大改善了污水处理站的环境。由于整个污水处理实施全部埋在地下,基本做到不占地。
2.生物接触氧化池:该装置为整个废水处理工艺中关键技术,这里应用了目前国内最先进的不会堵塞的曝气装置——可变孔曝气软管和新型的组合式多孔环生物填料。保证了生化系统的高效运行。
(五)废水处理效果预测
表2 工程运行监测结果
由此可见 ,处理后水质达到GB8978-1996一级标准。该处理后水质再经过滤处理完全可回用于企业办公楼、住宅楼冲厕、浇花草、灌溉农田等。
(六)主要构筑物及设备概述
一体化污水处理设备的组成:
1、格栅:在综合污水进入调节池前设置一道格栅,用以去除生产污水中的软性缠绕物、较大固颗粒杂物及飘浮物,从而保护后续工作水泵使用寿命并降低系统处理工作负荷。
2、调节池:综合污水经格栅处理后进入调节池进行水量、水质的调节均化,保证后续生化处理系统水量、水质的均衡、稳定,并设置预曝气系统,用于充氧搅拌,以防止污水中悬浮颗粒沉淀而发臭,又对污水中有机物起到一定的降解功效,提高整个系统的抗冲击性能和处理效果。
3、提升泵;调节池内设置潜污泵,经均量,均质的污水提升至后级处理。
4、A级生物池:将污水进一步混合,充分利用池内高效生物弹性填料作为细菌载体,靠兼氧微生物将污水中难溶解有机物转化为可溶解性有机物,将大分子有机物水解成小分子有机物,以利于后道O级生物处理池进一步氧化分解,同时通过回流的硝炭氮在硝化菌的作用下,可进行部分硝化和反硝化,去除氨氮。
5、O级生物池:该池为本污水处理的核心部分,分二段,前一段在较高的有机负荷下,通过附着于填料上的大量不同种属的微生物群落共同参与下的生化降解和吸附作用,去除污水中的各种有机物质,使污水中的有机物含量大幅度降低。后段在有机负荷较低的情况下,通过硝化菌的作用,在氧量充足的条件下降解污水中的氨氮,同时也使污水中的COD值降低到更低的水平,使污水得以净化。
6、二沉池;进行固液分离去除生化池中剥落下来的生物膜和悬浮污泥,使污水真正净化
7、消毒池:二沉池出水流入过滤消毒池进行消毒,使出水水质符合卫生指标要求,合格外排。
8、鼓风机:供A/O级生化池、调节池中充氧曝气,搅拌、和污泥提升、污泥消化。
9、污泥提升泵:调节池内设置潜污泵,经均量,均质的污水提升至后级处理。
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㈤ 【印染废水削减方案与减排措施】 生产废水减排措施
通过对常州地区印染企业生产现状与废水排放的调查,从工程减排、结构减排、管理减排 3 个方面,探究切实可行的印染废水削减方案与减排措施,积极推进行业企业清洁生产技术的应用。
Through surveying on the present situation and wastewater discharge of printing and dyeing enterprises in Changzhou area, this paper has discussed from three aspects, engineering rection, structure rection and management rection. The feasible plan of cutting down on printing and dyeing wastewater and recing emissions measures have been investigated. Application of cleaner proction of technique to enterprises is vigorously promoted.
印染废水长期以来困扰着企业与政府,并制约着行业的发展。《纺织工业调整和振兴规划》中已将节能减排取得明显成效列为行业近 3 年要达到的重要目标之一,并强调至2011年,全行业要实现单位增加值能耗年均降低 5%、水耗年均降低 7%、废水排放量年均降低 7%。要实现此目标,任务很艰巨。
本文依据常州地区印染企业生产废水排放普查资料,通过对 20 多家不同类型印染厂的生产工艺、设备、管理及废水排放等的深入调查与分析,研究实现印染废水减排的有效途径,以促进印染企业清洁生产、节能减排技术的推广应用。
1工程减排是关键,重在应用推广与改革创新
常州纺织印染业发达,产业集群优势凸显,现有 7 个纺织印染园区,园区模式为印染废水由分散式管理变为集中处理创造了良好的条件。但统计资料表明,还有 30% 左右的中小型企业未入园区,大多数企业设备陈旧,工艺传统,技术改造、技术创新步伐缓慢,工艺优化、过程控制、生产管理、资源回收利用等方面还有巨大的提升空间。
1.1加大现有设备的更新与改造
1.1.1选用小浴比、短流程高效节水型设备
现国内外先进的染整设备在自动化控制、在线检测、节能降耗装置等方面都有很大的改进,能够精确地控制各种技术参局租数,确保物耗的最优化。淘汰高耗能、高耗水设备,选择节能减排新设备已成为企业的必然选择。值得关注的设备如下。
(1)小浴比设饥凳备。针织、化纤等间歇式生产企业,采用小浴比溢流机代替老式溢流机可节水 50% 以上;采用气流机替代高耗水的溢流机,节水可达 50%,节汽可达 50%,节约助剂可达 30%。如德国Then(特恩)新一代常温SYN系列气流染色机等。
(2)高效短流程设备。高效短流程是染整行业可持续发展中最早采用、最有效、最基本的方法,具有很大的潜力,但目前关注和投入并不够。推广应用高给液装置和高效水洗装置是缓解占印染废水总量 60% 以上的前处理废水污染问题的明智之举。如德国Küsters(寇司德)公司的Flex � NiP、德国MenZel公司的Optimax高给液装置、瑞士Benninger(贝宁格)公司的BEN系列高效水洗机等。
(3)低轧余率高效节能型轧车。在连续化加工设备的适当位置加装高效节能型轧车,轧余率可比普通轧车下降约 20%。当进入下道水洗时,因少带 20% 的余液可大大减轻水洗负担。丝光、染色、印花等前道水洗均可采用此方案。
1.1.2加强现有设备与生产环节的挖潜改造
由于受金融危机的影响,印染企业面临困境,要实现设备大量更新是不现实的。因此,加强现有设备的技术改造,是大多数印染企业节能减排的有效途径。某印染公司成功的案例如下。
(1)平洗机由直排改为逐格烂腊旅倒流。一般每格平洗槽每小时直接排入下水道的水约 1.5 t,按平均每段连续平洗槽 5 格计,每小时排水约 7.5 t。练漂、染色平洗机经改造后,每段平洗每小时可节水 4.5 t,每年节水可达 2 万t以上。
(2)烘机水汽直接就近进平洗槽。通过管道改造,将烘筒中的凝结水汇同蒸汽直排入平洗机末格平洗槽,实现烘机蒸汽、高温凝结水的充分利用,节省了为烘机配套的疏水阀,避免了蒸汽泄漏,降低了生化处理污水的温度,而且操作简便安全。
(3)对连续轧染机旁,热交换器中喷淋设备随机台开关的改装。这样在完成热交换器常规节能功效的同时,可以降低由于停车时,挡车工忘记逐格关闭喷淋设备而造成的浪费。
1.2大力推广成熟的清洁生产技术
通过调研发现,常州地区 80% 左右的印染企业还延用传统工艺,生产流程长,水耗与能耗大。所以,推广应用已经合理筛选、科学优化、创新实践的清洁生产工艺,是实现印染废水减排目标的关键。
1.2.1前处理清洁生产技术
(1)多功能精练剂 � 双氧水浸浴一步法工艺。该工艺适用于棉筒子纱及针织物的前处理。它集碱剂、稳定剂、螯合剂、渗透剂、乳化剂、净洗剂于一体,加料程序简化,煮漂一步完成,通过除氧酶洗涤后不排液可直接染色。每吨布至少节水 10 t,废液pH值下降 0.5,CODcr也有所降低。某色织厂棉筒子纱练漂参考工艺:装纱 → 进工作液(多功能精练剂 2 ~ 3 g/L,30% 双氧水 4 ~ 6 g/L,浴比 1∶7 ~ 1∶8)→ 练漂(100 ℃,40 min)→ 热水洗(80 ℃,10 min)→ 酸洗(HAC 1 g/L,50 ℃,15 min)→ 除氧酶洗(0.5 ~ 1 g/L, 35 ℃,15 min)→ 不排液直接染色。
(2)复合酶 � 低碱蒸煮工艺。目前棉梭织物完全用生物酶前处理尚未实现,但可用“轧酶冷堆 � 低碱蒸 � 氧漂工艺”代替传统的三步法工艺。该工艺适用于包括纱卡在内的大多数棉织物,处理后织物的白度、毛效、强力完全满足质量要求,并且废水CODcr值可降低约 20%,大大提高了可生化性。某企业的纯棉纱卡参考工艺:烧毛 → 轧酶液(复合酶 5 g/L,JFC 2 g/L,50 ~ 60 ℃,pH值 8 ~ 9)→ 保湿堆置 10 h → 热水洗 2 道 → 轧淡碱液(烧碱 10 ~ 15 g/L,配套助剂 5 g/L)→ 汽蒸(100 ~ 102 ℃,60 min)→ 常规氧漂 → 水洗 → 烘干。
1.2.2染色清洁生产技术
(1)涂料轧染新工艺。涂料染色技术是一项能从根本上和源头上建立良好生态环境的创新技术,同时又能全面兼顾清洁生产、节能降耗,还能产生特殊风格的染色方式。其染色过程可认为是“零排污”或排放极少。该技术首先对纤维进行阳离子变性,然后选用阴离子化的涂料染色,实现涂料在纤维上的定位吸附,产品具有较高的染色牢度和K/S值。常州东高印染是该染色技术的先驱者,推荐工艺:半制品 → 阳离子改性(增深剂 3 ~ 5 g/L,二浸二轧,室温)→ 烘干 → 涂料轧染(视颜色深浅添加湿摩牢度增进剂 20 ~ 40 g/L,二浸二轧,室温)→ 烘干 → 拉幅。
(2)活性染料无盐染色技术。该技术与常规轧 � 烘 � 轧 � 蒸工艺相比,从根本上消除了印染污水中的盐难以去除的难题,且浮色不易回沾,提高了染色牢度,改善了染色织物的洗涤性,使废水色度下降,减少排放污水 30% 以上,并能实现废水回用率达 50%。某企业推荐工艺:半制品 → 浸轧染液(专用固色碱剂 10 ~ 20 g/L,二浸一轧,轧液率 60% ~ 65%,室温)→ 汽蒸(100 ~ 102 ℃,1.5 ~ 2 min)→ 冷水洗 → 热水洗 → 皂洗 → 热水洗 → 冷水洗 →烘干。
1.3重视染化料的回收与利用
在抽样调查中发现,不足 10% 的印染企业实施生产废水回用技术,大多数中小型企业没有淡碱回收装置,染料回收回用的企业就更少。所以,从减轻印染废水处理负担角度而言,更应重视染料助剂的回收与利用。
1.3.1染料的回收及回用
还原染料和硫化染料染色残液分别可采用超滤法和酸析法,回收染料可按常规工艺使用。活性染料染色残液中的水解染料可采用混凝沉淀法,回收后的染料可按酸性染料工艺用于羊毛的染色。
1.3.2丝光碱液的回收与利用
在丝光轧碱槽边加 1 台自动配碱仪,并将喷吸汰碱前段的浓碱过滤,回到配碱槽,将喷吸汰碱后段的碱用于煮练,再安装一个储液槽,停机时将留在工作液槽中的浓碱回用,既提高了工艺稳定性,又节约了碱耗,降低了废水pH值。
2结构减排是突破口,重在优化与调整
针对常州地区印染行业现状与节能减排的艰巨任务,紧紧围绕以节能、减排、降耗、清洁生产,走新型工业化道路为主题的产业结构调整与产品结构优化势在必行。
2.1调整产业结构,凸显技术研发优势
根据国家《促进产业结构调整规定》精神要求,需加快对常州地区现有印染企业的资源重组,加大对小规模经营、严重污染企业的关停力度,适度控制常规印染产品加工企业生产规模,以常州宏大电器、君虹印染、东高染整等企业为龙头,培育一批科技含量高、具有较强竞争力的新型纺织印染企业,变规模优势为技术优势,加工优势为研发优势。
2.2优化产品结构,发展高附加值品种
常州地区印染企业产品以棉梭织物为主,包括牛仔布、色织布、灯芯绒等,近年来针织印染规模日趋扩大。但整体产品结构简单,花色品种单一,高科技含量与高附加值品种不多。建议从生态纺织、节能减排角度进行改进。
(1)发展绿色环保纤维制品。以常州旭荣针织印染有限公司为典范,探究彩棉、天丝®、甲壳素、PLA等各种符合生态要求的、资源综合利用的新型纤维混纺或交织物的应用工艺,开发新品种,开拓新市场。
(2)发展新型印花产品。如喷墨印花、无纸转移印花、仿蜡染、仿牛仔产品等,适度控制高污染印染产品,如牛仔布、灯芯绒等。
(3)发展各种功能性面料。如特轻柔抗皱、防水透湿、阻燃、防污、抗静电、抗紫外线、抗菌、防辐射、电磁波屏蔽等整理,包括涂层、复合整理,提高产品的功能化和差别化程度。
(4)发展家用纺织品及产业用纺织品。目前常州地区尚未形成生产链,离服用、家用、产业用纺织品三分天下的目标还有巨大的发展空间。
3管理减排是保障,贵在提高执行力
3.1采用先进科学的方法实时监控,有效管理
常州市科研单位与大专院校联合开发了BP神经网络水质水量预测和GIS支持系统,为地方政府、行业主管部门及时了解印染行业生产与排污现状,准确掌握相关信息提供参考,从而科学决策,有效指导。具体内容如下。
(1)将人工神经网络引入到纺织印染行业水质模拟预测工作中,提高预测精度。实践表明采用神经网络模型对印染行业污染发展趋势进行预测是可行的。经预测2010年后常州市纺织印染行业废水排放量将超过 9 925 万 t/a。
(2)开发了常州市印染行业污染控制决策GIS支持子系统。该系统能把各地区水环境信息、地理信息、印染污染源信息等集合在一起,利用其直观性、可视化、交互性的特点,帮助环境管理与技术部门方便、迅速地了解该地区的环境地理信息,实现污染源的精确定位、实时查询与污染 统计。
3.2加强精细化管理,使节能减排措施落在实处
精细化管理是印染企业清洁生产技术的助推器。是企业超越竞争者、超越自我的需要,是企业适应激烈竞争环境的必然选择,是企业谋求基业常青的必然选择。某些企业的管理模式值得借鉴。
(1)优化现有工艺,细化操作环节。加强现有工艺路线、工艺处方与条件的优化,避免因吸料不充分而加大废水处理的负担。制定各工序的操作细则,做到有章可循,实现工艺路线最短,用料耗能最低,产品质量最佳的目标。
(2)完善管理制度,落实环保责任制。制定清洁生产、节能减排管理制度,配套奖惩措施,细化车停关水、关汽岗位责任制,落实个人、班组、部门环保责任制,不定期检查执行情况,通过过程监控,实现高效管理。
(3)加强生产管理,提高一次正品率。生产部门及时对染整设备维修保养,保证良好运转状态,减少产品返修率。除了挡车工生产过程自查外,专业人员定期检查设备的运行状况,及时清理、维修与整改,杜绝跑、冒、滴、漏。
(4)加强教育与培训,提高全员减排意识与技能水平。对职工进行岗位技术培训和清洁生产、节能减排教育,提高操作人员的技能水平,减少仿样次数与操作误差,实现一次成功。通过培训,增强员工的环保意识与社会负责感。
4展望
2007 ― 2009年,中国印染行业协会先后共发布 91 项推荐节能减排先进技术,主要涉及新型染整技术装备、新型纤维加工技术、废水循环使用和回收技术、印染废弃物的回收利用技术、产品在线检测和控制技术、新型高效染化料助剂技术等,为企业实现节能减排提供了示范工程。由此可见,当前印染企业节能减排缺的不仅是技术,更重要的是新技术推广应用的技术准备与保障措施。应内涵与外延并举,从原料、工艺、设备等源头抓起,大胆挖潜改造。同时通过产品结构调整、生产过程控制、精细化管理及综合治理等,有效落实节能减排措施。使低浴比染色,无水印染、零排污等技术早日在企业“安家落户”,改变传统印染高耗能、高污染、湿加工的生产方式,突破制约行业企业发展的“瓶颈”。
参考文献
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[2] 王济永. 当前印染行业节能减排的主要措施[R]. 纺织染整行业专家论坛,浙江,2009.
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[4] 范爱民. 精细化管理[M]. 北京:中国纺织出版社,2005.
[5] 中国印染行业协会发布首批节能减排先进技术推荐目录[EB/OL]. https://www.省略/bbs/default.asp.