1、廢水現狀
1.1廢水數量
精制棉生產(chǎn)過(guò)程中要產(chǎn)生大量的廢水,根據設計消耗定額可知:每生產(chǎn)一噸精制棉要消耗220噸水,按照每天設計生產(chǎn)量10噸計算,每日要產(chǎn)生2200噸廢水。
1.2廢水來(lái)源
廢水來(lái)源大致分以下幾部分:
1.2.1蒸煮廢水
棉短絨經(jīng)堿法蒸煮產(chǎn)生的蒸煮黑液和漿料洗滌產(chǎn)生的大量黑褐色廢水。其水量為:約70噸/噸產(chǎn)品。
1.2.2漂白廢水
漂白過(guò)程產(chǎn)生的含有殘氯的堿性廢漂白液、酸洗產(chǎn)生的含有殘酸的廢水和漂白、酸洗后的大量洗滌廢水。其水量為:約90噸/噸產(chǎn)品。
1.2.3驅水廢水
指連續驅水機下擠壓出來(lái)的含少量棉纖維的中性廢水,驅水廢水中除了含少量棉纖維外,水的質(zhì)量應該是很好的。其水量為:約50噸/噸產(chǎn)品。
1.2.4其它廢水
設備清掃和其它輔助性生產(chǎn)用水。
1.3廢水成分
廢水中主要成分為 NaOH以及少量的H2SO4、NaOCL等另外還有隨廢水流失的棉短絨。據分析:
PH值:10-11 殘堿:1200-1750mg/l。
SO4=:380 mg/l左右 Cl=:14 mg/l左右。
此外有微量的氰化物、六價(jià)鉻和鉛化物檢出。
2、治理方案
采用堿-氧制漿和堿-過(guò)氧化氫制漿,少氯和無(wú)氯漂白的工藝;廢水逆流洗滌循環(huán)使用,最大限度地降低廢水量。然后精制棉生產(chǎn)線(xiàn)排出的堿性廢水再同硝化棉生產(chǎn)線(xiàn)排出的酸性廢水混合、中和并稀釋后排出工廠(chǎng),進(jìn)入城市廢水處理系統。
若達不到進(jìn)入城市廢水處理系統要求,再對廢水做初步的治理。增加過(guò)濾、絮凝、暴氣、沉淀等設施,酸性廢水經(jīng)過(guò)濾后加入絮凝劑(聚合氯化鋁)使廢水中的細小纖維絮凝、暴氣后沉淀下來(lái),使廢水中的COD、色度等指標部分下降后再進(jìn)入城市廢水處理系統。
2.1廢水逆流洗滌循環(huán)使用
廢水逆流洗滌循環(huán)使用其工藝流程方框圖如下。
2.2.1堿—過(guò)氧化氫蒸煮工藝
采用堿—過(guò)氧化氫蒸煮工藝,黑液污染明顯減輕,CODcr和COD5大大降低。CODcr由50000mg/L降為5000mg/L;SS由390000mg/L降為50000mg/L,顏色由黑色減淡為茶褐色大大降低了黑液治理的難度。
采用這個(gè)工藝基本上不需要增加輔助設施,只是購買(mǎi)工業(yè)級的過(guò)氧化氫水溶液按工藝要求量加入即可,但蒸球在有過(guò)氧化氫環(huán)境下的使用壽命大大縮短,設備腐蝕嚴重。
2.2.2堿—氧蒸煮工藝
采用堿—氧蒸煮新工藝:需要建一個(gè)氧氣站。這個(gè)工藝需要增加較多的輔助設施,需要較多的資金投入,但堿—氧蒸煮工藝生產(chǎn)成本低、對設備無(wú)腐蝕,確實(shí)是最大程度地減少蒸煮污染源的好方法。
2.3 少氯和無(wú)氯漂白工藝
采用多段漂白工藝和少氯或無(wú)氯漂白工藝以減少漂白廢水排放量和廢水中的有害成分。
2.3.1多段漂白工藝
從理論上講:采用多段漂白工藝的耗氯總量要少于單段漂白工藝的耗氯量,予漂加補充漂白這個(gè)原則將在精制棉生產(chǎn)漂白工藝過(guò)程中與以貫徹。
2.3.2少氯漂白工藝
亞氯酸鈉漂白工藝不但可以提高產(chǎn)品質(zhì)量而且漂白廢水中的有害物質(zhì)也少。這也是一個(gè)成熟的技術(shù),國內有亞氯酸鈉生產(chǎn)廠(chǎng)。效果還不錯就是生產(chǎn)成本較高。
另外二氧化氯漂白工藝因為其生產(chǎn)成本高,設備腐蝕問(wèn)題難以解決,目前在我國還未進(jìn)入工廠(chǎng)實(shí)用階段,但現在我國的科學(xué)技術(shù)發(fā)展的很快,設備腐蝕的問(wèn)題應該不難解決。
2.3.3無(wú)氯漂白工藝
無(wú)氯漂白工藝(如過(guò)氧化氫漂白、高錳酸鉀漂白)效果還不錯就是生產(chǎn)成本太高,產(chǎn)品成本難以承受而受到限制。如果實(shí)現了堿—過(guò)氧化氫蒸煮工藝和堿—氧蒸煮工藝就有了實(shí)現無(wú)氯漂白工藝的條件。
2.4廢水初步治理效果
2.4.1精制棉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的堿性廢水經(jīng)自身生產(chǎn)線(xiàn)上的回收循環(huán)使用和漂白酸洗水中和、稀釋設施的初步處理,廢水部分指標如下:
CODcr : 5000 mg/L
SS : 50000 mg/L
PH: 11.6
2.4.2精制棉生產(chǎn)線(xiàn)堿性廢水同硝化棉生產(chǎn)線(xiàn)排出的酸性廢水(240噸水/噸產(chǎn)品)混合、中和并稀釋后廢水部分指標估算如下:
CODcr : 2400 mg/L
SS : 23800 mg/L
PH: 酸性
2.4.3增加絮凝、暴氣、沉淀等初步治理后廢水部分指標估算如下:
CODcr : 1000 mg/L
SS : 800-1000 mg/L
PH: 酸性
若以上的廢水初步治理措施還達不到進(jìn)入城市廢水處理系統的標準,就只有上廢水二級物化、生化處理處理系統了。
3、廢水二級物化、生化處理
3.1廢水二級物化、生化處理典型的流程方框圖如下所示:
流程圖說(shuō)明:
廢水經(jīng)機械格柵攔截8mm以上纖維后匯集至集水池,出水自流進(jìn)入初次沉淀池,廢水在此經(jīng)沉淀進(jìn)一步除去部分細小纖維及其它非溶解污染物,達到固液分離的目的。沉淀池出水自流進(jìn)入好氧暴氣池,在好氧暴氣池中進(jìn)行充氧反應,利用活性污泥的作用使有機污染物轉化為無(wú)機物,暴氣池出水自流至二次沉淀池,經(jīng)好氧暴氣池處理后,水中含有大量懸浮固體(剩余活性污泥)在二次沉淀池中得到沉淀除去,二次沉淀池生化處理后出水達排放標準排入城市下水處理系統。
初次沉淀池、二次沉淀池污泥自流進(jìn)入污泥池,污泥池污泥由泵提升至污泥濃縮池。污泥濃縮池污泥由泥漿泵送至帶式脫水機,脫水后外運。濃縮池上清液和污泥脫水機的濾液回流至初沉池。
以上流程可根據實(shí)際情況還可簡(jiǎn)化,以減少投資。
處理后的廢水水質(zhì)可達到《綜合污水排放標準》(GB8978-96)中的二級標準。即:
PH:6-9
CODcr ≤ 300 mg/L
SS ≤ 200 mg/L
BOD5 ≤ 150 mg/L
總氰化物 ≤ 0.5 mg/L
精制棉生產(chǎn)因其傳統的高溫高堿蒸煮和含氯漂白工藝存在的主要問(wèn)題:一是污染非常嚴重,廢水主要來(lái)自蒸煮黑液和漂白白液。黑液有機物濃度大CODcr可達5×104mg/L以上,蒸煮黑液中有機物含量占總有機物排放量的90%,是精制棉生產(chǎn)的主要污染源;漂白白液中含有三氯甲烷、氯代酚類(lèi)化合物、二惡英和呋喃等有毒性、致畸、致突變和難降解的有機氯化物;二是制漿得率低,色澤深,降解嚴重,不易制得高白度高聚合度產(chǎn)品。這些問(wèn)題嚴重制約了精制棉的發(fā)展。
近年來(lái)國內部分化學(xué)纖維生產(chǎn)廠(chǎng)家和精制棉生產(chǎn)廠(chǎng)家的棉短絨漿粕和精制棉生產(chǎn)開(kāi)始向堿-氧制漿和堿-過(guò)氧化氫制漿,少氯和無(wú)氯漂白的工藝方向發(fā)展,并有試驗性質(zhì)的報道。因此可以直接借鑒、應用國內化學(xué)纖維行業(yè)和精制棉行業(yè)的成熟技術(shù)。