3 工业化项目设计与运行
3.1 膜工艺设计
印染废水通过泵加压后进入膜组件,膜组件排列形式为“圣诞树”形式,即上级的浓缩液进入下一级作为下一级膜组件的进料液。经过膜分离后,浓缩液直接通过浓缩管排出,透析液通过透析管排出。此工艺没有循环料罐,没有料液循环浓缩,此浓缩过程为连续式的,避免了所有膜组件都在高浓度区域运行,只有最后端的膜组件在高浓度区域运行,而前端占总膜组件数量的80%以上的膜组件始终运行在低浓度区域。既防止了膜污染,又大大延长了膜的寿命。这种形式是通过膜的排列实现的连续式生产,所以本系统为连续式膜处理系统。
3.2 膜工艺流程:
工业化生产的膜设备工艺流程如图6所示。
构成染色废水COD和色度的污染物主要是染料,用纳滤膜进行截留。
印染废水添加絮凝剂后,经由预处理设备去除S.S及部分胶体等物质,使印染废水达到纳滤膜的进水要求,若某个过滤器前后的压差达到设计反冲洗数值时,经阀门切换进行反冲洗。预处理后的印染废水直接进入纳滤膜系统进行分离浓缩,浓缩液直接由浓缩管排出(含有较高压力),透析液由透析管直接排出(基本没有压力)。
经过预处理的印染废水通过纳滤单元的泵加压,进行纳滤分离浓缩;纳滤膜将印染废水中的BOD/COD组成物质、色素、病毒、病原体、农药成分、染料成分及其他有机物等截留,直接进入生化池进行生物处理。选用的纳滤膜对BOD/COD组成物质的截留率很高,透析液直接排出,整个膜系统设计浓缩倍数为2倍,在生产中可通过压力调节实际所需要的浓缩倍数。整套系统采用不停机设计、膜组件分成4个模块。CIP清洗系统可以根据不同模块污染情况分别进行清洗,保证了系统在连续生产中同时对某一模块进行清洗操作。输料泵、高压泵及清洗泵都采用变频控制,电机启动为软启动,能够有效保护开机时大流量对膜组件的冲击。
整个系统采用PLC控制,并将流程控制结果、运行状态通过触摸屏直观反映,我们可以通过集中显示屏就可以知道系统的运行状态。
3.3 膜浓缩液的生化处理
膜设备处理能力为3600m3/d印染废水,经膜处理后,透析液回用2000m3/d,而1600吨的浓缩液返回原生化系统。膜浓缩液污染物浓度较高,COD约1700mg/l。原生化系统经适当改造后,废水达标排放。
3.4 膜系统出水水质
4 经济效益分析
4.1 直接经济效益
4.2 回收水资源效益
4.1.2 节省了原来软化自来水的的费用
由于印染工艺用水水质要求严格,城市自来水硬度较高需要“软化”,降低硬度。而膜出水水质好,特别是水中的Ca+2、Mg+2经膜过滤后,硬度显著降低,无需再用传统的离子交换工艺处理,从而节省了原自来水的软化费用。原自来水的软化费用0.5元/吨,这样每年可节约自来水软化费用33万元。