印染废水处理回用系统的制作方法

1.本发明涉及一种印染废水处理回用系统，属于印染废水处理装置技术领域。


背景技术：

2.我国纺织印染行业体量大，印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、色度高、水质变化大、成分复杂等特点，属较难处理的工业废水之一。近些年来，各地区对印染废水排放的要求和监管越来越严格，水资源用水成本和排污费不断上涨，有些地区还对企业实行日排水量最高限额的限制措施，使得印染企业对废水深度处理回用的需求越来越大，近年来应用于印染废水处理回用的膜系统项目大量出现。
3.此类膜系统在日常运行过程中，出现膜污堵问题是比较普遍的现象，需要运行人员根据具体情况查找分析原因，针对性的采取解决措施。对废水回用膜处理系统的专业化的运行管理和维护的技术需求越来越大。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种印染废水处理回用系统，其解决了造成膜污堵的深层次问题，确保了膜系统的运行稳定性，系统总回用水量和水回用率明显提高，具有显著的经济效益。
5.本发明所述的印染废水处理回用系统，包括机械格栅，机械格栅与集水池、气浮装置、水解酸化池、缺氧池、好氧池、mbr膜池、mbr产水池、石英砂过滤器、反渗透系统依次相连，气浮装置与污泥池、厢式隔膜压滤机依次相连；mbr膜池分别与缺氧池和污泥池相连。
6.优选的，气浮装置与絮凝剂投料装置相连。
7.优选的，mbr膜池与缺氧池之间设有回流泵。
8.经过大量研究发现，mbr膜污堵原因主要有以下几点：（1）水质及混合液特性的影响：生化系统的污泥沉降性能太差，丝状菌过多，污泥沉降比sv30达到95%；污泥粘度大，混合液可过滤性较差。
9.造成以上问题的原因有：a、系统进水负荷过高时，活性污泥产生大量胞外聚合物，胞外聚合物的积累会造成污泥粘性偏大、泥水分离效果变差、污泥沉降性降低，增加了膜的抽吸阻力即造成跨膜压差增加，最终降低了系统产水量并加速了膜的污堵；b、废水水温高，达到42℃以上，不利于生化系统的良好运行；c、生化系统排泥不及时，污泥老化现象严重。
10.（2）曝气问题：mbr运行过程中，通过曝气对膜丝表面进行气擦洗，形成膜丝抖动，并使混合液在膜池内形成有效的旋回流，以防止污泥在膜丝表面沉积，是至关重要的。曝气强度不足时容易造成污泥在膜丝上积累。膜池污泥浓度越高或膜运行通量越大，应匹配越高的膜曝气强度；膜池液位影响风机出口的风压，以及膜组器曝气装置出口的实际体积风量。
11.膜架底部曝气管道设计布局不合理是造成膜丝表面挂泥现象的重要原因。
12.（3）工艺设备及运行控制问题：a、膜污堵产生后，抽吸压力升高至超过合理范围后，水反洗不及时的情况下，膜表面污堵加剧造成污泥板结，增加了清洗的难度；b、反洗过滤器滤芯堵塞或反洗设备故障，造成水反洗或在线加药反洗效果欠佳；c、部分运行流程不合理，设定参数保险系数低，影响系统的稳定运行。
13.针对上述情况，本发明采取了以下改进：（1）根据实际进水数据理论测算剩余污泥量，调整现有运行工况下mbr膜池的污泥浓度控制在5000~ 12000mg/l。
14.（2）通过回流泵的变频控制，控制好mbr膜池与好氧池的污泥回流比在3~5︰1，从根本上解决回流量偏大或偏小带来的好氧池溶解氧的不规律变化，进而影响活性污泥运行工况的问题。
15.（3）通过观察现场多组膜的曝气管道的吹扫孔的吹扫方向、吹扫孔开孔大小、吹扫管安装位置的不同，调整吹扫曝气管道的布置，mbr膜组器的曝气管道采用上下两层布置，下层位于膜帘下方，距膜帘底部100~200mm位置，上层位于膜帘膜丝束之中，膜丝下根部往上200~600mm位置。
16.（4）膜曝气风机更换为空气悬浮风机，做到精准、精确曝气。
17.（5）针对膜污染类型，并经过样品试验验证，选定了合适的离线清洗药剂，针对性地彻底清洗了mbr膜，通量恢复程度良好。所述离线清洗药剂，包括以下质量百分含量的组分：1.5%~2.5%柠檬酸、0.1%~0.2%盐酸、0.1%氢氧化钠、0.025%十二烷基苯磺酸钠、0.5%~1%连二亚硫酸钠。
18.经过研究发现，反渗透膜污堵的原因主要有以下几个方面：a. mbr出水浊度高、sdi高，水质差时sdi
15
已无法检测；mbr出水色度高，cod一般在70mg/l以下，有一定有机物污染风险；b. 石英砂过滤器反洗不及时，截留效果变差；c. 杀菌剂等投加量不足或不及时，易产生微生物污染；d. 运行水温较高（40℃）、进水含盐量3000mg/l左右，易造成一、二段产水流量分布不平衡的问题；e. 反渗透膜在线化学清洗不够及时，时间间隔长。
19.针对上述情况，本发明采取了以下改进：（1）调整石英砂过滤器反洗控制方式，进行反洗时间由时间控制调整为压差控制，压差升高至0.10mpa以上时进行反洗。
20.（2）投加非氧化型杀菌剂。
21.（3）离线清洗ro膜元件，采用清洗剂进行离线清洗。所述离线清洗剂，包括以下质量百分含量的组分：0.5%~1%连二亚硫酸钠、0.2%盐酸、0.1%氢氧化钠、0.025%十二烷基苯磺酸钠。
22.（4）调整反渗透机组的段排列方式，将两段式排列改造为三段式排列，第三段使用离线清洗后的脱盐率较低的膜元件，产水水质仍可以满足生产用水要求。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明确定了膜污堵原因及污染物质，通过试验验证了适合的化学清洗剂和清洗方法，进行了膜清洗、mbr膜丝修复工作，较好地恢复了mbr和反渗透膜的通量，同时进行了工艺技改升级，消除或弥补了影响膜系统稳定运行的不利因素；（2）本发明通过工艺改造后，提高了膜面流速，降低浓差极化度，减缓污染物沉积，而且提高了系统回收率，由之前的60%提高至80%左右；（3）在后期的系统运行中，膜系统的污染速度已明显减缓，膜系统运行稳定性有了显著提高，系统总回用水量和水回用率明显提高；（4）本发明采用所述的系统和工艺，对同类废水膜处理系统的良好运行，具有比较好的借鉴价值和意义。
附图说明
24.图1为印染废水处理回用工艺流程图；图2为mbr膜丝挂泥状态图；图3为mbr膜丝清洗后的状态图；图4为反渗透膜的污染状态图。
具体实施方式
25.下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但其并不限制本发明的实施。
26.所用的原料均为市售。
27.实施例1福建泉州石狮市万得福漂染有限公司生产过程为针织漂染，所加工的面料原料多为纯棉、棉氨、涤棉、涤氨等，染料采用分散染料及活性染料，使用的助剂包括双氧水、液碱、分散剂、匀染剂、固色剂、柔软剂、皂洗剂、保险粉等。
28.该企业原有一套工艺简单、缺陷严重的废水处理设施，不能正常运行，无法做到废水达标排放。
29.本发明对现有污水处理设施进行了工艺技术升级和设施改造，并新建了双膜法回用水处理系统，并将反渗透产水回用于生产。
30.改造后的工艺路线为“格栅 集水池 气浮 水解酸化 a/o mbr 石英砂过滤 反渗透”。
31.改造后的印染废水处理回用系统，包括机械格栅，机械格栅与集水池、气浮装置、水解酸化池、缺氧池、好氧池、mbr膜池、mbr产水池、石英砂过滤器、反渗透系统依次相连，气浮装置与污泥池、厢式隔膜压滤机依次相连；mbr膜池分别与缺氧池和污泥池相连。气浮装置与絮凝剂投料装置相连。mbr膜池与缺氧池之间设有回流泵。
32.改造后的废水处理回用系统的工艺流程如图1所示。
33.所述mbr膜池的相关参数如下：（1）调整mbr膜池的污泥浓度控制在8000
±
500mg/l。
34.（2）通过回流泵的变频控制，控制mbr膜池与好氧池的污泥回流比在4︰1。
35.（3）mbr膜组器的曝气管道采用上下两层布置，下层位于膜帘下方，距膜帘底部150mm位置，上层位于膜帘膜丝束之中，膜丝下根部往上400mm位置。
36.（4）膜曝气风机采用空气悬浮风机。
37.（5）选定离线清洗药剂，对mbr膜进行离线清洗。所述离线清洗药剂，由以下质量百分含量的组分组成：2%柠檬酸、0.1%盐酸、0.1%氢氧化钠、0.025%十二烷基苯磺酸钠、0.5%连二亚硫酸钠，其余组分为水。
38.mbr膜池采用中空纤维式mbr膜，2列膜池，每列膜池6个mbr膜组器，系统共计12个膜组器，总膜面积11000m2，设计平均通量9.5lmh，瞬时运行通量12.2lmh，实际日处理废水量2200~2900m3/d。
39.所述反渗透系统的相关参数如下：（1）石英砂过滤器的反洗时间为压差控制，压差升高至0.10mpa以上时进行反洗。
40.（2）投加非氧化型杀菌剂。
41.（3）离线清洗ro膜元件，离线清洗剂，由以下质量百分含量的组分组成：0.8%连二亚硫酸钠、0.2%盐酸、0.1%氢氧化钠、0.025%十二烷基苯磺酸钠，其余组分为水。
42.（4）将反渗透机组两段式排列改造为三段式排列，第三段使用离线清洗后的脱盐率较低的膜元件，产水水质仍可以满足生产用水要求。
43.反渗透系统中，反渗透机组共2套，单套78支8英寸ro膜元件，13支膜壳，8-5两段式排列，设计单套ro产水量45m3/h。运行初期的水回收率在50%~60%，经过改造及优化运行后，目前的水回收率达到75%~ 80%。
44.本项目废水水质、排放标准及回用水质要求见表1。
45.表1 废水水质及排放标准本系统投运以来的水质实际处理效果见表2：表2 废水回用系统处理效果本项目设计废水处理量2500m3/d，目前系统投入运行已近两年，在保证废水处理达标排放的同时，mbr膜和反渗透膜膜系统的运行稳定性显著提高，mbr产水通量为15 lmh，
离线清洗周期延长至120天，反渗透膜产水通量为19 lmh，水回收率为80%，在线清洗周期延长至60天。
46.实施例2 其他与实施例1中的相同，不同之处在于：所述mbr膜池的相关参数如下：（1）调整mbr膜池的污泥浓度控制在5500
±
500mg/l。
47.（2）通过回流泵的变频控制，控制mbr膜池与好氧池的污泥回流比在3︰1。
48.（3）mbr膜组器的曝气管道采用上下两层布置，下层位于膜帘下方，距膜帘底部100mm位置，上层位于膜帘膜丝束之中，膜丝下根部往上200mm位置。
49.（4）膜曝气风机采用空气悬浮风机。
50.（5）选定离线清洗药剂，对mbr膜进行离线清洗。所述离线清洗药剂，由以下质量百分含量的组分组成：1.5%柠檬酸、0.2%盐酸、0.1%氢氧化钠、0.025%十二烷基苯磺酸钠、1%连二亚硫酸钠，其余组分为水。
51.所述反渗透系统的相关参数如下：（1）石英砂过滤器的反洗时间为压差控制，压差升高至0.20mpa以上时进行反洗。
52.（2）投加非氧化型杀菌剂。
53.（3）离线清洗ro膜元件，离线清洗剂，由以下质量百分含量的组分组成：0.5%连二亚硫酸钠、0.2%盐酸、0.1%氢氧化钠、0.025%十二烷基苯磺酸钠，其余组分为水。
54.（4）将反渗透机组两段式排列改造为三段式排列，第三段使用离线清洗后的脱盐率较低的膜元件，产水水质仍可以满足生产用水要求。
55.本系统投运以来的水质实际处理效果见表3：表3废水回用系统处理效果 本项目设计废水处理量2500m3/d，目前系统投入运行已近两年，在保证废水处理达标排放的同时，mbr膜和反渗透膜膜系统的运行稳定性显著提高，mbr产水通量为13 lmh，离线清洗周期延长至105天，反渗透膜产水通量为18lmh，水回收率为79%，在线清洗周期延长至58天。
56.实施例3其他与实施例1中的相同，不同之处在于：所述mbr膜池的相关参数如下：（1）调整mbr膜池的污泥浓度控制在11500
±
500mg/l。
57.（2）通过回流泵的变频控制，控制mbr膜池与好氧池的污泥回流比在5︰1。
58.（3）mbr膜组器的曝气管道采用上下两层布置，下层位于膜帘下方，距膜帘底部
200mm位置，上层位于膜帘膜丝束之中，膜丝下根部往上600mm位置。
59.（4）膜曝气风机采用空气悬浮风机。
60.（5）选定离线清洗药剂，对mbr膜进行离线清洗。所述离线清洗药剂，由以下质量百分含量的组分组成：2.5%柠檬酸、0.1%盐酸、0.1%氢氧化钠、0.025%十二烷基苯磺酸钠、0.8%连二亚硫酸钠，其余组分为水。
61.所述反渗透系统的相关参数如下：（1）石英砂过滤器的反洗时间为压差控制，压差升高至0.20mpa以上时进行反洗。
62.（2）投加非氧化型杀菌剂。
63.（3）离线清洗ro膜元件，离线清洗剂，由以下质量百分含量的组分组成：1.0%连二亚硫酸钠、0.2%盐酸、0.1%氢氧化钠、0.025%十二烷基苯磺酸钠，其余组分为水。
64.（4）将反渗透机组两段式排列改造为三段式排列，第三段使用离线清洗后的脱盐率较低的膜元件，产水水质仍可以满足生产用水要求。
65.本系统投运以来的水质实际处理效果见表4：表4废水回用系统处理效果本项目设计废水处理量2500m3/d，目前系统投入运行已近两年，在保证废水处理达标排放的同时，mbr膜和反渗透膜膜系统的运行稳定性显著提高，mbr产水通量为14 lmh，离线清洗周期延长至102天，反渗透膜产水通量为19 lmh，水回收率为75%，在线清洗周期延长至56天。
66.对比例 1废水处理工艺路线与实施例 1 相同，不同之处在于：mbr 膜的曝气方式为膜帘底部曝气，即与实施例 1 进行改进前的方式一样。
67.项目投入运行后，mbr膜的运行稳定性较差，mbr产水通量为10 lmh，离线清洗周期为15天，反渗透膜的运行稳定性良好，反渗透膜产水通量为19 lmh，水回收率为79%，在线清洗周期为60天。
68.对比例 2废水处理工艺路线与实施例1相同，同样采用mbr及ro工艺，但ro膜的段排列采用两段式排列。
69.项目投入运行后，mbr膜的运行稳定性良好，mbr产水通量为15 lmh，离线清洗周期为120天，反渗透膜的运行稳定性较差，反渗透膜产水通量为14 lmh，水回收率为60%，在线清洗周期为15天。
70.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可
以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。