ROWER技术在印染废水资源化处理中的应用

【中国环保在线 应用方案】印染废水成分复杂、多变、COD高。针对印染废水处理难题，ROWER设备以离子交换膜技术为核心，可将反渗透浓水或高盐废水进行再浓缩减量化处理。
一、印染行业废水排放概况
随着工业技术的飞速发展和生产规模的不断扩大，我国的工业废水量日益增多。印染行业是我国工业废水的排污大户，据不完全统计，印染废水排放量约占全国废水排放总量的10%，每年大约有6——7亿吨印染废水排入水环境中。废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位，占纺织行业废水排放量的80%。印染厂每加工100米织物将产生废水量3-5t，水资源利用效率较低，单位用水量是国外的3-4倍，废水中污染物平均含量高达国外的2-3倍。印染废水成为污染重、处理难度较高的废水之一。
二、印染行业废水来源及水质特征
印染废水的水质随所加工的纤维原料、产品的品种、加工工艺和加工方式不同，组成和性质差异很大。常用的纤维原料有棉花、羊毛、蚕丝、麻、涤纶、腈纶、维纶和粘胶纤维等。对于棉织物，采用的加工和染整工艺通常为：退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等工序;对于毛织物，其加工和染整工艺为：洗毛、染色、洗呢、缩绒后冲洗、炭化后中和等;丝织物的加工及染整工艺为：煮茧、缫丝、废茧处理、丝绸染整和印花等;亚麻织物的加工和染整工艺为：浸解、洗染、漂白、染整和印花等;苎麻织物的加工和染整工艺为：碱脱胶、酸洗、染整和印花等。印染废水主要来源于印染加工中的漂炼、染色、印花、整理等工序。
印染废水成分复杂、多变、COD高，往往含有多种有机染料(如分散染料、直接染料、酸性染料、冰染染料、活性染料、还原染料等)、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等，难以降解，一直是工业废水处理的难点。再者，印染废水含盐量高，直接排放容易带来生态问题。印染生产过程中使用的大量助剂，如烧碱、元明粉、纯碱、氯化钠以及含盐染料均会提高废水中的含盐量。高盐尾水如不经脱盐，直接排放将会对受纳水体的水质造成较大危害，甚至引发次生盐碱化。
高含盐印染废水含盐量高达4000mg/L以上，高达到15000mg/L。在这样高浓度的废水中，常规处理微生物很难存活，处理难度较高。随着排放标准的日趋严格，水费的不断上涨，废水深度处理和回用成为解决水资源短缺的重要手段。从现代化角度分析，印染废水也是一种潜在的资源，这种废水在处理到符合达标排放要求后，可以根据生产过程中不同工序的要求，进一步处理到生产用水标准，再回用于生产过程中，全部回用或部分达标排放，部分回用于初次漂洗水、设备清洗水等，或作为企业绿化用水、厂区地面或路面冲洗用水，企业内厕所冲洗用水等。印染废水的再生与回用可大大缓解水资源供需矛盾，减少污水的排放量，减轻对现有水源的污染。
三、印染行业排放控制
2015年4月国家出台了“水十条”，其中提出：到2020年，全国水环境质量得到阶段性改善，到2030年，力争全国水环境质量总体改善，水生态系统功能初步恢复，到本世纪中叶，生态环境质量全面改善，生态系统实现良性循环.专项整治十大重点行业，制定造纸、焦化、氮肥、有色金属、印染、农副食品加工、原料药制造、制革、农药、电镀等行业专项治理方案，实施清洁化改造.有些缺水地区也相应的根据当地的水质水量特点制定出了“零排放”的要求。
环保总局关于发布《印染行业废水污染防治技术政策》的通知，环发〔2001〕118号，鼓励印染企业采用清洁生产工艺和技术，严格控制其生产过程中的用水量、排水量和产污量；鼓励印染废水治理的技术进步，印染企业应积极采用先进工艺和成熟的废水治理技术，实现稳定达标排放。
2018年1月，山东环保厅印发《印染工业高盐废水污染防治技术规范(征求意见稿)》。标准规定了印染行业高盐废水治理工程设计、施工、验收、运行与维护等的技术要求。印染行业排放废水中全盐量超过山东省相应流域标准限值的，其废水治理工程可参照本标准执行。标准中还规定了，企业应采用清洁生产技术，提高资源、能源利用率，降低废水污染负荷；印染企业废水排放前，企业应对废水进行处理，以削减污染物对收纳水体的污染；全盐量超标的废水排放前，企业应对废水进行脱盐处理，以削减盐分对受纳水体的污染；企业宜对浓盐废水进行综合利用或分盐处理，对不能利用的浓盐废水应进行末端固化。
四、印染废水资源化处理工艺
印染废水首先进入调节池，通过调节废水的酸碱度，在混凝沉淀池内添加PAC、PAM的絮凝、助凝作用去除废水中的悬浮物，降低废水浊度。之后将废水的pH调节至中性后，进入到后续的生化处理工艺，在生化处理工艺中，通过活性污泥的生化作用将废水中的COD、BOD降解到相应的标准要求范围，生化处理后通过混凝沉淀达到固液分离的目的，污泥通过污泥脱水后，污泥外运处理；滤液回流到调节池内。混凝沉淀上清液出水通过微滤处理后，进入到反渗透处理系统中，产水达到回用标准，反渗透浓水进入到后续的ROWER脱盐工艺。通过ROWER脱盐设备的脱盐后，ROWER产水达到反渗透进水水质要求回流到反渗透处理工艺当中；ROWER浓水根据客户要求进行外运处理或者进入到后续的蒸发处理工艺中。
ROWER设备可将反渗透浓水或高盐废水进行再浓缩减量化处理。应用该设备后，整个回用水系统的回收率可提高到90%以上，极大地减少了浓缩液的排放量和后续蒸发系统的处理量。ROWER设备运行稳定，使用寿命长，吨水运行费用低，可大幅降低企业在实现污水“零排放”过程中的工程实施难度以及投资和运行成本。
ROWER设备的核心技术为离子交换膜技术。离子交换膜是一种含离子基团、对溶液中的离子具有选择透过能力的高分子膜。根据对选择透过的离子类型分为阳离子交换膜和阴离子交换膜。阳离子交换膜中含有固定的负电荷基团，在直流电场力作用下选择透过阳离子，而阴离子交换膜含有固定的正电荷基团，利用相反的作用选择透过阴离子。离子交换膜的选择透过性是依靠直流电场力和膜的特性来实现的，所以也称为离子选择透过性膜。ROWER设备的主要技术原理为在直流电场的作用下，通过离子交换膜的选择透过性，将原水中的盐份以阴阳离子的形式浓缩，排出的淡化液可直接用于前段生产工艺，实现水资源的再生利用。

五、应用案例

ROWER印染废水资源化处理工艺流程图

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