漿粕行業(yè)廢水回用技術
一、概述
棉漿粕是以棉短絨為原料,經制漿精制而成的一種高純度纖維素,主要用于生產黏膠長絲、黏膠短纖、玻璃紙、鋼紙、過濾紙、鈔票紙以及一些特種纖維。棉漿粕工業(yè)屬于制漿范圍中的非木漿純制漿工業(yè),制漿工業(yè)能耗、水耗高,污染嚴重,且成熟治理技術手段較少,對環(huán)境造成極大的壓力。通常,一條50kt/a棉漿粕生產線,正常排放廢水量約6000m3/d。
生產過程被堿浸泡過的棉短絨經蒸煮后,會產生污染較重的高有機物、高含堿的球下黑液,該股廢水各企業(yè)目前基本已全部實現(xiàn)資源化,因此,黑液可能引發(fā)的環(huán)境問題目前已得到有效解決。生產過程中,在濃縮、漂白、洗漿過程產生的廢水混合后統(tǒng)稱為中段廢水,中段廢水經企業(yè)內部污水處理廠處理后,達到《污水綜合排放標準》(GB8978―1996)的一級排放標準,大部分企業(yè)排放至企業(yè)自建的沙漠中水庫,廢水排放存在潛在的生態(tài)環(huán)境風險。因此,科學引導棉漿粕廢水合理排放及資源化,消除紡織服裝產業(yè)發(fā)展過程對生態(tài)環(huán)境的影響,促進紡織工業(yè)綠色,可持續(xù)發(fā)展意義重大。
二、廢水分類及特點
2.1廢水水質
棉漿粕生產中段廢水具有污染程度較輕、呈中性或堿性、有機物含量較低、水量大等特點。中段廢水水質:pH為8~9,SS為300mg/L,COD為900~1200mg/L,BOD5為140mg/L。黑液與中段廢水的產生及主要處理方式,如圖1所示。
中段廢水一般采用“物化+生化+催化氧化”工藝,污水排放執(zhí)行《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)一級排放標準。根據(jù)查閱資料及實地考察可知,處理后出水的水質。如表1所示。
按照表1所示,通過膜技術處理,技術難度不大,可通過較低代價達到水資源利用目標?;赜盟|按高于軟化水指標要求的粘膠生產工藝用水指標執(zhí)行(漿粕生產企業(yè)一般配套粘膠生產線),如表2所示:
2.2原水水質的特點
廢水中污染物主要是pH、CODcr、BOD5、懸浮物、氨氮、硫酸鹽、硫化物、全鹽、硫酸鋅等污染因子,具有以下特點。
(1)含鐵:來水為廠區(qū)漿粕芬頓出水,水中含有一定量的鐵等重金屬,若采用反滲透膜對原水進行濃縮,需考慮除鐵措施。
(2)硬度一般:原水總硬度為600mg/L左右,對于常規(guī)抗污染卷式RO膜來說,控制膜濃水側總硬不超過1500mg/L情況下,可無需采取除硬措施。
(3)TDS和COD較低:根據(jù)業(yè)主提供的數(shù)據(jù),原水TDS為2000mg/L,COD為80mg/L,含量均不高,可先用抗污染卷式RO進行初步濃縮,之后采用廢水處理領域常用的有300多個項目業(yè)績的寬通道抗污染卷管式反滲透膜(DTL-RO)進行再次濃縮,最終保障整體回收率和產水水質。
三、工藝方案的確定
3.1工藝流程及水量平衡圖
根據(jù)水質情況及設計要求,推薦本項目采用“V型濾池+UF+卷式RO+DTLRO”組合工藝。根據(jù)現(xiàn)有水質數(shù)據(jù),建議工藝流程如圖2所示。
注:
1.卷式RO:進水12000m3/d,回收率50%,總產水6000m3/d,濃水6000m3/d;
2.卷式RO+DTLRO:進水12000m3/d,總回收率80%,總產水9600m3/d,濃水2400m3/d。
3.2工藝流程說明
對來水進行高倍濃縮減量化處理,最大程度地提高水資源的回收率,經組合工藝處理后,水回收率可以達到80%。
(1)V型濾池:去除原水中的懸浮物、膠體物質等,以保障超濾系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
(2)UF系統(tǒng):去除V型濾池產水中剩余的懸浮物等,為后續(xù)卷式RO系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。
(3)卷式RO系統(tǒng):對來水進行濃縮減量化處理,濃水排放至DTLRO系統(tǒng)進行深度濃縮,產水去RO產水池。
(4)DTLRO系統(tǒng):對卷式RO濃水進行再次濃縮,濃水至環(huán)保站處理達標排放,產水去RO產水池。
3.3水質預測結果
水質預測結果見表3。
四、運行費用估算,如表4所示
運行費用估算見表4。
五、結束語
綜上所述,對于漿粕企業(yè)外排水,利用先進的大通道卷式膜技術進行處理是可行的;大通道卷式膜技術在對于漿粕外排水回收利用上可做到80%以上的回收效果。產水水質可以達到高于軟化水指標要求的黏膠生產工藝用水指標。
以12000m3/d的中水處理工程為例,按照每生產1t漿粕,外排40m3廢水核算,按照80%回收率,中水回用運行成本2.85元/t。目前,企業(yè)水價為5-8元/t,軟化水生產成本約1~1.5元/t。因此,中水回用不僅可以解決企業(yè)高峰期用水短缺問題,還可以為企業(yè)帶來一定經濟效益。(來源:新疆環(huán)境工程評估中心)
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