公布日：2023.05.30
申请日：2023.01.16
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1
/44(2023.01)N;C02F103/30(2006.01)N
摘要
一种印染废水的分质处理及中水回用集成系统，包括特征废水集中预处理系统、重污染废水预处理系统、混合废水生化处理系统、混合废水深度处理系统、中水回用处理系统、达标排放处理系统和污泥处理系统；所述特征废水集中预处理系统的出水收集至重污染废水预处理系统，重污染废水预处理系统的出水收集至混合废水生化处理系统，混合废水生化处理系统的出水收集至混合废水深度处理系统，混合废水深度处理系统的出水一部分进入中水回用处理系统，另一部分出水进入达标排放处理系统。本发明针对印染废水水质特性，创新分质处理集成系统，处理效果稳定、运行成本低，出水水质优，实现了有机化合物的回收和水资源的节约，经济效益显著。
权利要求书
1.一种印染废水的分质处理及中水回用集成系统，其特征在于，该系统包括特征废水集中预处理系统、重污染废水预处理系统、混合废水生化处理系统、混合废水深度处理系统、中水回用处理系统、达标排放处理系统和污泥处理系统；所述特征废水集中预处理系统的出水收集至重污染废水预处理系统，重污染废水预处理系统的出水收集至混合废水生化处理系统，混合废水生化处理系统的出水收集至混合废水深度处理系统，混合废水深度处理系统的出水一部分进入中水回用处理系统，另一部分出水进入达标排放处理系统。
2.根据权利要求1所述的印染废水的分质处理及中水回用集成系统，其特征在于，所述的特征废水集中预处理系统包括依次经管路相连通的交联盐析池（1）、水解酸化池（2）、厌氧反应器（3）、生物接触氧化池（4）和Fenton氧化池（7）以及依次经管路相连通的废水调节池（5）和酸析反应池（6）；重污染废水预处理系统包括依次相连通的格栅渠（8）、酸碱调节池（9）、混凝沉淀池（10）和调节池（11）；混合废水生化处理系统包括依次相连通的厌氧/缺氧/好氧池（12）、高效沉淀池（13）和中间水池（14）；混合废水深度处理系统包括依次相连通的第一臭氧氧化池（15）、曝气生物滤池（16）和纤维束过滤器（17）；中水回用处理系统包括依次相连通的超滤器（21）、纳滤膜系统（22）和中水清水池（23）；达标排放处理系统包括依次相连通的第二臭氧氧化池（18）和MBR反应器（19），纳滤膜系统（22）的浓水出口经管路与第二臭氧氧化池（18）进口相连通，MBR反应器（19）的出水进入达标清水池（20），污泥处理系统包括依次相连通的污泥浓缩池（24）和板框压滤机（25）；其中，Fenton氧化池（7）和酸析反应池（6）的出水口经管路与酸碱调节池（9）的进水口相连通；调节池（11）的出水口经管路与厌氧/缺氧/好氧池（12）相连通，中间水池（14）的出水口经管路与第一臭氧氧化池（15）的进水口相连通，纤维束过滤器（17）的出水口经管路分别与第二臭氧氧化池（18）和超滤器（21）的进水口相连通，混凝沉淀池（10）、厌氧/缺氧/好氧池（12）、高效沉淀池（13）、中间水池（14）和纤维束过滤器（17）的沉淀出口经管路与污泥浓缩池（24）的进口相连通，污泥浓缩池（24）的上清液出口和曝气生物滤池（16）的反冲洗水出口经管路与混凝沉淀池（10）的进水口相连通。
3.权利要求2所述的印染废水的分质处理及中水回用集成系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、特征废水集中预处理：退浆废水和碱减量废水进入特征废水预处理系统，退浆废水经“交联盐析+水解酸化+厌氧处理+生物接触氧化+Fenton氧化”处理后，去除有机化合物，碱减量废水经“酸析+板框压滤”处理后去除碱度，特征废水预处理系统出水收集至重污染废水预处理系统；S2、重污染废水预处理：印花、染色重污染废水同特征废水预处理系统出水混合后进入重污染废水预处理系统进行酸碱调节、混凝沉淀，去除细小悬浮物及部分溶解性有机物；S3、混合废水主体生化处理：重污染废水预处理系统出水同印花、染色轻污染废水混合后进入混合废水生化处理系统有效去除废水中的有机物、氨氮和悬浮物等；S4、混合废水深度处理：混合废水生化处理系统出水进入混合废水深度处理系统，利用臭氧的强氧化能力处理难生物降解有机物，利用曝气生物滤池（16）填料上附着的生物膜去除残留COD和BOD5，纤维束过滤器（17）进一步去除悬浮物；S5、中水回用处理：纤维束过滤器（17）一部分出水进入中水回用处理系统进行“超滤+纳滤”处理，出水回用生产；S6、达标排放处理：纳滤膜系统（22）产生的浓水同纤维束过滤器（17）另一部分出水进入达标排放处理系统经二次臭氧氧化处理，进入MBR反应器（19）进一步深度处理后达标排放；S7、污泥处理：重污染废水预处理系统、混合废水生化处理系统和混合废水深度处理系统的沉淀排入污泥处理系统进行浓缩脱水。
4.根据权利要求3所述的印染废水的分质处理及中水回用集成系统的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、特征废水集中预处理：特征废水包括退浆废水和碱减量废水，退浆废水先加酸，pH调至8.5~9.5，然后进入交联盐析池（1），水力停留时间30min，出水进入水解酸化池（2），水力停留时间30h，出水经泵提升至厌氧反应器（3），降解部分有机污染物，厌氧出水进入生物接触氧化池（4），水力停留时间24h，去除部分有机物和色度，出水经沉淀分离后加酸pH调至2.5-3.5，进入Fenton氧化池（7），去除难降解有机污染物，水力停留时间5h，出水流入酸碱调节池（9）；碱减量废水集中收集至废水调节池（5），水力停留时间18h，然后加酸pH调至3-4，在酸析反应池（6）反应时间20min，沉淀物进行压滤脱水回收TA，压滤机滤液流入酸碱调节池（9）；S2、重污染废水预处理：染色、印花重污染废水经格栅渠（8）流入酸碱调节池（9），同酸洗后的碱减量废水和预处理后的退浆废水混合，混合废水进入混凝沉淀池（10），添加PAM5-10mg/L、PAC100-200mg/L，混凝30min，沉淀时间3h，出水进入调节池（11）；S3、混合废水主体生化处理：染色、印花轻污染废水经格栅渠流入调节池（11），同预处理后的染色、印花重污染废水进行混合，加酸pH调至6.5~8.5，废水经泵提升至厌氧/缺氧/好氧池（12），水力停留时间35h，去除大部分有机物，好氧出水进入高效沉淀池（13），在高效沉淀池（13）内添加PAM5-10mg/L、PAC100-200mg/L，去除部分悬浮物和色度，高效沉淀池（13）出水进入中间水池（14）；S4、混合废水深度处理：中间水池（14）废水流入第一臭氧氧化池（15），水力停留时间1.4h，氧化分解有机物，脱色，第一臭氧氧化池（15）出水进入曝气生物滤池（16），水力停留时间5.4h，曝气生物滤池（16）出水经泵抽至纤维束过滤器（17），水力停留时间1.1h；S5、中水回用处理：纤维束过滤器（17）一部分的出水进入超滤器（21）过滤后出水进入纳滤膜系统（22），去除水中残留的大部分COD、BOD5、SS、大肠菌群和色度，纳滤膜系统（22）出水进入中水清水池（23），回用生产；S6、达标排放处理：纤维束过滤器（17）另一部分的出水和纳滤膜系统（22）的纳滤浓水混合进入第二臭氧氧化池（18），水力停留时间1.4h，进一步氧化分解有机物，脱色，第二臭氧氧化池（18）出水进入MBR反应器（19），去除有机物、无机物及活性污泥、悬浮物、各类胶体、大部分细菌，水力停留时间7h，MBR反应器（19）出水进入达标清水池（20），用次氯酸钠成品进行消毒，水力停留时间50min，杀死废水中的病原性微生物后达标排放；S7、污泥处理：混凝沉淀池（10）、厌氧/缺氧/好氧池（12）、高效沉淀池（13）、中间水池（14）和纤维束过滤器（17）的沉淀排入污泥浓缩池（24），在污泥浓缩池（24）内浓缩后进入板框压滤机（25）进行脱水，干污泥外运处置，污泥浓缩池（24）浓缩后的上清液同曝气生物滤池（16）的反冲洗水一并回流到混凝沉淀池（10）进一步处理。
5.根据权利要求3或4所述的印染废水的分质处理及中水回用集成系统的处理方法，其特征在于，所述的步骤S1、特征废水集中预处理将退浆废水和碱减量废水进行有机化合物和碱度脱除，COD去除率70%以上，PVA去除率80%以上，色度去除率50%以上。
6.根据权利要求3或4所述的印染废水的分质处理及中水回用集成系统的处理方法，其特征在于，所述的步骤S3、混合废水主体生化处理为厌氧/缺氧/好氧处理，水力停留时间35h，混合液回流比100~400%，污泥回流比40~100%，COD、NH3-N去除率均在80%以上。
7.根据权利要求3或4所述的印染废水的分质处理及中水回用集成系统的处理方法，其特征在于，所述的步骤S5、中水回用处理的出水COD、NH3-N分别降至30mg/L、1.0mg/L以下，步骤S6、达标排放处理的出水COD、NH3-N分别降至40mg/L、2.0mg/L以下。
8.根据权利要求4所述的印染废水的分质处理及中水回用集成系统的处理方法，其特征在于，所述的厌氧反应器（3）的容积负荷4.0kgCOD/（m3•d），上升流速0.5m/h；高效沉淀池（13）表面负荷2.4m3/(m2•h)；第一臭氧氧化池（15）和第二臭氧氧化池（18）均配备臭氧发生器；曝气生物滤池（16）池内填充活性炭填料，容积负荷0.16kgBOD5/（m3滤料•d）；纤维束过滤器（17）滤速≥20m/h，反洗水强度为8L/(m2•s)，反洗气强度为60L/(m2•s)。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种印染废水的分质处理及中水回用集成系统及处理方法，可有效解决传统的印染废水处理无法满足生产和环保要求的问题。
为实现上述目的，本发明解决的技术方案是，一种印染废水的分质处理及中水回用集成系统，该系统包括特征废水集中预处理系统、重污染废水预处理系统、混合废水生化处理系统、混合废水深度处理系统、中水回用处理系统、达标排放处理系统和污泥处理系统；所述特征废水集中预处理系统的出水收集至重污染废水预处理系统，重污染废水预处理系统的出水收集至混合废水生化处理系统，混合废水生化处理系统的出水收集至混合废水深度处理系统，混合废水深度处理系统的出水一部分进入中水回用处理系统，另一部分出水进入达标排放处理系统。
所述的印染废水的分质处理及中水回用集成系统的处理方法，包括以下步骤：S1、特征废水集中预处理：退浆废水和碱减量废水进入特征废水预处理系统，退浆废水经“交联盐析+水解酸化+厌氧处理+生物接触氧化+Fenton氧化”处理后，去除有机化合物，碱减量废水经“酸析+板框压滤”处理后去除碱度，特征废水预处理系统出水收集至重污染废水预处理系统；S2、重污染废水预处理：印花、染色重污染废水同特征废水预处理系统出水混合后进入重污染废水预处理系统进行酸碱调节、混凝沉淀，去除细小悬浮物及部分溶解性有机物；S3、混合废水主体生化处理：重污染废水预处理系统出水同印花、染色轻污染废水混合后进入混合废水生化处理系统有效去除废水中的有机物、氨氮和悬浮物等；S4、混合废水深度处理：混合废水生化处理系统出水进入混合废水深度处理系统，利用臭氧的强氧化能力处理难生物降解有机物，利用曝气生物滤池填料上附着的生物膜去除残留COD和BOD5，纤维束过滤器进一步去除悬浮物；S5、中水回用处理：纤维束过滤器一部分出水进入中水回用处理系统进行“超滤+纳滤”处理，出水回用生产；S6、达标排放处理：纳滤膜系统产生的浓水同纤维束过滤器另一部分出水进入达标排放处理系统经二次臭氧氧化处理，进入MBR反应器进一步深度处理后达标排放；S7、污泥处理：重污染废水预处理系统、混合废水生化处理系统和混合废水深度处理系统的沉淀排入污泥处理系统进行浓缩脱水。
本发明针对印染废水水质特性，创新分质处理集成系统，处理效果稳定、运行成本低，出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准要求，环境效益显著；特征废水预处理和中水回用系统的应用，实现了有机化合物的回收和水资源的节约，经济效益显著。
（发明人：陈涛;张培;靖中秋;安洁;焦军霞;李楠;张宽）
