印染企業中水回用技術方案研究

□ 王成達

浙江潮遠建設有限公司 杭州 311215

隨著印染企業產能的擴大,出現產能受限于排污量的情況。根據相關地區排污權有償使用辦法,增大排污量需要付出高額的費用。在這一背景下,印染企業采用中水回用的方案,一方面降低廢水排放量,另一方面提高廢水重復利用率,并進行廢水站提標改造。

1 水量平衡分析

根據印染企業提供的數據,污水再處理系統設計處理水量為2 000 t/d,將原處理系統二沉池出水作為進水水源,設計出水根據業主要求分為三部分。第一部分為1 000 t/d,作為廠區用水要求較低單元印花回用。第二部分為外排167 t/d與回用系統濃水333 t/d混合后外排,水質較好的情況下也可回流至原處理系統再處理。第三部分為回用系統產水500 t/d印染回用。

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回用系統設計進水為833 t/d,設計回收率為60%,設計產水為500 t/d,產水由業主直接回用于印染回用?；赜孟到y濃水333 t/d與再處理系統外排167 t/d混合后一起排放,設計外排為500 t/d。水量平衡分析如圖1所示。

圖1 水量平衡分析

原處理系統指原污水處理設備,再處理系統指膜生物反應器系統,回用系統即反滲透系統。技術方案實現的是再處理系統和回用系統的工藝部分。

2 設計水質要求

羅茨風機設置兩臺,一用一備,流量為23 m3/min,揚程為4 m,功率為30 kW。

表1 原處理系統出水水質

原處理系統的出水就是再處理系統的進水,只有在原處理系統出水合格的情況下,才有利于保證再處理系統的進水水質穩定,實現再處理系統的穩定運行。

中水回用系統產水符合紡織行業關于紡織染整回用水水質標準,產水水質見表2。

表2 中水回用系統產水水質

中水回用系統產水可以用于印染回用,也可以用于園區的綠化、地面沖洗、生活排水等。

3 工藝介紹

膜生物反應器產水池收集膜生物反應器出水,供回用及再處理。結構形式為鋼筋混凝土,外形尺寸為8 m×6 m,有效水深6 m。

膜生物反應器是由活性污泥法、膜分離技術、曝氣設備相結合的水處理技術,對進水水質要求不高,并且可以設置在污水處理設備的末端。常規是設置在二沉池中,也可以單獨設置膜處理池,更方便管理產水。在使用過程中,需要打開曝氣系統。曝氣系統可以起到提供活性污泥代謝所需氧氣量的作用。在曝氣的作用下,水中的氣體沖刷膜的表面,防止活性污泥堵塞膜孔,降低膜通量。

反滲透膜分離技術是一種先進的人工半透膜技術,利用高壓水泵在反滲透膜的給供水端施加高壓力,當壓力大于溶質的滲透壓時,溶劑會反向滲透,水分子向膜的低壓側滲透,溶質在高壓側積聚濃縮,形成濃縮液外排,鹽類分子被留在高壓側外排?？梢愿鶕杓兯}量要求,進行二級反滲透、三級反滲透,進一步減少純水中的鹽類物質。因為印染污水中水回用對回用水質要求不高,所以常規設置一級反滲透設備,即可滿足回用水水質要求。從另一個角度說,反滲透膜分離技術也是污水中水回用的最后把關技術。

4 清洗系統

膜生物反應器運行一段時間后,污染物就會容易堵塞膜孔,出現膜通量降低、膜產水減少的現象,還會伴隨產水水質降低、不達標的情況,此時膜的性能已變差?？梢試L試進行多種方式的清洗保養。一種是在線清洗,即在膜生物反應器正常使用過程中,每隔一段時間進行氣洗、反洗,延緩膜的堵塞。另一種是離線清洗,可以把使用一段時間的膜生物反應器拆解下,使用膜離線清洗設備,在藥劑等作用下進行單獨清洗,清洗完畢恢復膜通量,可以替換別的膜生物反應器,大大延長膜的使用壽命、折舊壽命。

同時,反滲透膜也會存在運行一段時間后膜污染的問題。為了提高反滲透膜的性能,除了在正常運行時采用低壓反沖洗、氣洗外,還可以采用化學清洗?；瘜W清洗輔以藥劑進行浸泡、沖刷、清洗,如配置0.04%次氯酸鈉,浸泡一段時間,然后用自來水沖刷膜,將次氯酸鈉進行外排,多次反復清洗,以恢復反滲透膜性能。

設置清洗裝置,可以有效延長反滲透膜的使用壽命,從而保證反滲透系統穩定運行。

5 工藝設計

單片膜產水為6 t/d,共需要333片膜。設計九臺中控纖維膜支架,每臺設置37片膜。

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圖2 工藝處理流程

原處理系統二沉池出水進入膜生物反應器膜池,通過好氧微生物的作用降解部分有機物,去除化學需氧量,同時通過浸入式膜生物反應器截留大部分懸浮物。膜生物反應器出水分三部分。一部分直接回用廠區1 000 t/d,一部分直接外排167 t/d,其余部分833 t/d通過膜生物反應器產水泵,進入膜生物反應器產水池,繼續處理作為后續中水回用進水。膜生物反應器膜池需要設置曝氣,通過羅茨風機實現。還需要設置反洗,通過膜生物反應器反洗泵實現。膜生物反應器膜池如圖3所示。

綜上所述，在骨折合并糖尿病老年患者手術治療中，重視血糖水平控制和并發癥預防，可以有效降低患者并發癥發生率、縮短恢復時間，有效保障和提高治療效果，提高護理質量水平和患者滿意率，臨床工作中需要不斷研究總結相關護理經驗。

圖3 膜生物反應器膜池

膜生物反應器膜池出水在膜生物反應器產水池進行收集,然后通過反滲透增壓泵進入活性炭過濾器進一步處理?；钚蕴窟^濾器內填充活性炭、石英砂兩種填料,利用填料截留、過濾、吸附作用,除去大顆粒雜質、懸浮物,以降低濁度,為后續處理設施創造有利條件,保證后續反滲透膜的穩定性。

膜生物反應器產水經過活性炭過濾器后進入反滲透系統,同時在反滲透系統前設置10 μm保安過濾器,目的是防止水中的大顆粒物進入反滲透膜,確保反滲透系統的正常運行。出水再通過反滲透高壓泵進入反滲透系統,同時設置反滲透計量泵加藥裝置。反滲透系統能較好地去除水中懸浮物、色度、離子等。最終反滲透系統出水進入反滲透產水池,供業主自行回用。濃水與膜生物反應器出水混合后直接外排。反滲透系統如圖4所示。

累積量的特征是所提出的PPF算法的基礎。使用累積量法的原因在于當累積量應用于隨機變量的線性組合時，累積量法可以有效地減少計算成本。在現實的系統中，許多變量（例如相鄰的PV發電電源）可能高度相關。利用聯合矩和聯合累積量可用來分析系統中變量的相關性，當獲得結果變量的累積量時可以近似的估計累積分布函數（CDF）[11]和概率密度函數（PDF）[12]。在本文中，選擇Gram-Charlier級數展開式來近似估計目標變量的CDF和PDF。

圖4 反滲透系統

優化模型是一個帶有線性約束的非線性多目標優化問題，蟻群算法可看作是一個分布式的多自主體系統，它在問題空間的多點同時開始進行獨立的解搜索，不僅增加了算法的可靠性，也使得算法具有較強的全局搜索能力[14- 15]。本文采用蟻群優化算法，進行尋優，迭代10步時得到最優操作模式(見表1)。

6 設備選用

6.1 水池

膜生物反應器膜池收集二沉池出水,在池內進行好氧反應及浸入式膜過濾,結構形式為鋼筋混凝土,外形尺寸為20 m×8 m,池有效水深6 m。

目前,市場上膜處理工藝已經很普及,常規的有超濾膜、納濾膜、反滲透膜等。膜處理工藝主要是將原水經過砂濾、活性炭吸附等處理,通過砂濾過濾、活性炭吸附過濾掉水中的大顆粒懸浮物,然后進入超濾膜系統或反滲透膜系統,進一步進行更精細的過濾。膜過濾是一種傳統的物理分離技術,分離過程中不發生相變。膜工藝操作簡便,向超濾膜供水端加壓,可以輕松實現去除水中的膠體及0.1 μm直徑懸浮物等。向反滲透膜供水端加壓,可以實現有效去除水中的無機離子、細菌、病毒等。印染企業的廢水回用已經有了膜生物反應器膜過濾,去除水中的大顆粒懸浮物。膜生物反應器產水又經過砂濾,進一步穩定水質,保證反滲透進水的水質穩定。中水回用主要用于園區綠化、地面沖洗,因此后續不再需要超濾系統,簡單的反滲透膜系統就可以實現中水回用。

膜生物反應器反洗泵設置兩臺,一用一備,流量為20 m3/h,揚程為12 m,功率為2.2 kW,運行8～9 min,停2 min,規格形式為臥式離心泵。

6.2 膜生物反應器系統

膜生物反應器系統主要由膜、產水泵、羅茨風機、反洗泵組成。設計處理能力2 000 t/d粗過濾,產水1 000 t/d印花回用,833 t/d用于反滲透系統的進水,166 t/d廢水外排。

還需要設置清洗系統,常規加藥清洗的藥劑是0.04%次氯酸鈉,主要用于反滲透膜在運行一段時間后膜通量降低時進行清洗,一方面可以恢復反滲透膜的產水量,另一方面也可以延長反滲透膜的使用周期。

印染企業采用膜生物反應器、活性炭過濾、反滲透膜分離工藝,具體處理流程如圖2所示。

膜生物反應器產水泵設置兩臺,一用一備,流量為48 m3/h,揚程為10 m,功率為4 kW,運行8～9 min,停2 min,規格形式為自吸式離心泵。

原處理系統出水水質要求參照GB 4287—2012《紡織染整工業水污染物排放標準》,出水水質見表1。

反滲透產水池收集反滲透出水,供回用,外形尺寸為8 m×6 m,有效水深6 m。

6.3 反滲透系統

反滲透系統主要由反滲透增壓泵、活性炭過濾器、保安過濾器、反滲透高壓泵、反滲透膜組、反滲透回用水泵組成。反滲透系統設計進水833 t/d,產水500 t/d印染回用,333 t/d廢水外排,500 t/d起中水回用的作用。

10月18日，由長沙有色冶金設計研究院有限公司設計的青海東臺吉乃爾年產1萬t碳酸鋰項目成功試生產，首次下線產品質量達到了電池級碳酸鋰的標準。該項目采用的工藝路線先進、自動化程度高、生產成本低且清潔無污染，關鍵核心技術達到國際先進水平。

反滲透增壓泵設置一臺,流量為42 m3/h,揚程為40 m,功率為7.5 kW,規格形式為臥式離心泵。

活性炭過濾器通過濾料截留及活性炭的吸附作用,去除污水中懸浮物及有機物,保證后續反滲透系統處理效果?；钚蕴窟^濾器設置兩臺,一用一備,單臺處理量為42 m3/h,過濾流速為10 m/h?；钚蕴窟^濾器還需設置反洗泵,實現穩定運行。

保安過濾器設置一臺。

反滲透高壓泵設置一臺,流量為48 m3/h,揚程為150 m,功率為30 kW,規格形式為304材質多級離心泵。

由圖5和表8中對股票價格的方差分解可以看出，在第1期，股票價格只受自身因素的沖擊，第2期開始，受自身因素沖擊逐漸減弱并受投資情緒沖擊的影響，且逐漸增強，在第10期趨于穩定，自身因素的貢獻為95.99%，投資者情緒對股票價格的貢獻為4.01%，整體來看，股票價格受自身因素沖擊更大。

反滲透膜組設計進水為833 t/d,設計回收率為60%,系統出水為500 t/d。按20 h運行設計,則系統進水為42 m3/h。采用一級二段式設計,選用抗污染膜,前段為8×6支膜組件,后段為4×6支膜組件,單套系統的出水獲取量為25 m3/h,單套系統的產水獲取率為60%,脫鹽率為97%以上。反滲透系統還需設置加藥裝置,加藥裝置由還原劑、阻垢劑、殺菌劑組成,可以有效阻止反滲透膜結垢阻塞,保證產水穩定。

由此，我們不難發現，原本是為了公平正義、為學生著想的輪流座位，其實是一種變相的“吃大鍋飯”的行為，是對部分家長的應付、迎合，甚至是討好。

反滲透回用水泵設置一臺,流量為32 m3/h,揚程為35 m,功率為5.5 kW,規格形式為臥式離心泵,將反滲透產水池的水輸送至回用水點。

流式細胞學檢測的方法如下：采用美國 BD FACSCalibur流式細胞儀，獲取20 000個細胞，標記細胞表面抗原以及細胞內抗原，對數取樣，通過 CD45/CD138設門對待檢細胞群進行設定，陽性判斷標準[4]：目的細胞群的抗原表達>10%。

6.4 清洗裝置

清洗水箱容積為2 m3,藥洗泵流量為42 m3/h,揚程為30 m,功率為5.5 kW。常規加藥清洗的藥劑是0.04%次氯酸鈉,也可以根據不同廠家的反滲透膜清洗藥劑、不同結垢原因等,合理設置。

7 結束語

印染企業通過設計膜生物反應器和反滲透系統,對2 000 t/d印染廢水實現回用印花水1 000 t/d和印染廢水500 t/d,外排500 t/d,從而提高廢水的重復利用率,同時也符合執行國家和地方關于環境保護的法規、規范、政策。對于企業而言,在增加產能的同時合理減少廢水外排,不增加排污費,還能有效提高中水利用率,有利于企業生產穩定運行,降低企業廢水成本,可持續發展。