一、前言
粘膠纖維行業(yè)是典型廢水及污染物排放量大的工業(yè)行業(yè)，廢水具有水量大、治理難度大等特點。我國粘膠短纖維產能已突破400萬噸，占全球近70%，成為粘膠短纖維最大的生產國。通常，一條設計生產能力10萬噸/年的差別化粘膠短纖維生產線，廢水排放量就達到了18000m3/d。
目前，國家尚未設定粘膠纖維行業(yè)的水污染排放標準，企業(yè)一般執(zhí)行GB8978-1996《污水綜合排放標準》一級標準。處理后的廢水，由于含鹽量較高，按照現(xiàn)在的方式，排入沙漠庫區(qū)后難以形成生態(tài)系統(tǒng)，種植的蘆葦和紅柳也無法存活，水流之處土壤鹽堿化明顯，環(huán)境問題嚴重。因而，粘膠纖維行業(yè)水資源回收及零排放或許是解決行業(yè)污染問題的最終途徑。
二、粘膠纖維生產廢水水質及特點
2.1 廢水水質
粘膠纖維生產線配套污水處理設施采用“物化+生化+催化氧化”工藝，污水排放執(zhí)行GB8978-1996《污水綜合排放標準》一級排放標準。以10萬噸/年差別化粘膠短纖維生產線為例，將18000m3/d處理后的粘膠纖維生產廢水，全部進入回用水處理系統(tǒng)進行處理后，水質滿足粘膠纖維生產用工藝用水指標要求，回用于生產，實現(xiàn)廢水零排放。根據查閱資料及實地考察可知，廢水水質如表1所示。
回用水水質需要符合生產工藝用水指標，如表2所示：
2.2 廢水水質的特點
粘膠纖維工業(yè)廢水中主要污染物為COD、鋅離子、無機鹽和硫化物等，具有以下特點。
(1)含鐵：來水為廠區(qū)粘膠纖維生產廢水，含有一定量的鐵等重金屬，若采用反滲透膜對來水進行濃縮，需考慮除鐵措施。
(2)硬度較高：廢水總硬度為816mg/L，需要進行軟化除硬處理。
(3)TDS和COD較低：根據水質數據，原水TDS為9000mg/L，COD為50mg/L，含量均不高，可采用抗污染卷式RO進行濃縮減量。
三、工藝方案的確定
3.1 工藝流程及水量平衡圖
根據水質情況及設計要求，推薦采用“一級軟化+V型濾池+UF(超濾)+一級卷式RO+DTLRO+二級高密軟化+砂濾+樹脂軟化+DTRO+二級卷式RO(處理DTLRO及DTRO混合產水)+MVR蒸發(fā)結晶”組合工藝，對來水進行中水回用及零排放處理。
根據現(xiàn)有水質數據，設計工藝流程見圖1。
3.2 工藝流程說明
經組合工藝處理后，膜系統(tǒng)回收率可以達到92.8%，僅剩余少量濃縮液進入MVR系統(tǒng)，經蒸發(fā)結晶得到結晶鹽。具體工藝說明如下：
一級軟化：由于廢水中的鈣、鎂離子含量較高，需通過投加液堿、純堿等化學藥劑，使其與水中的鈣、鎂及少量的金屬離子形成沉淀物，最終以污泥的形式排出，預計一級軟化出水總硬度在150mg/L左右，此硬度可保證超濾和卷式RO系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
V型濾池：去除一級軟化出水的懸浮物、膠體等物質，保障后續(xù)系統(tǒng)進水的SS要求。
超濾：去除V型濾池產水中剩余的懸浮物等，為后續(xù)卷式RO系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保障。
一級卷式RO：采用卷式RO對UF(超濾)產水進行初步濃縮，卷式RO濃水排放至DTLRO系統(tǒng)，產水去RO混合產水池。
DTLRO：對一級卷式RO濃水進一步濃縮，DTLRO濃水排放至二級軟化系統(tǒng)，產水去DTLRO+DTRO混合產水池。
二級軟化：被軟化后的原水經卷式RO和DTLRO膜濃縮后，濃水中的鈣、鎂離子含量增高，若要保證后續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需通過投加石灰、純堿等化學藥劑對DTLRO濃水進行除硬處理，預計二級軟化出水總硬度200mg/L左右，此硬度可保證樹脂軟化系統(tǒng)穩(wěn)定的再生周期，提高系統(tǒng)運行的經濟性。
砂濾：去除二級軟化出水的懸浮物、膠體等物質，保障后續(xù)系統(tǒng)進水的SS要求。
樹脂軟化：經砂濾過濾后的產水進入樹脂軟化系統(tǒng)，對水中剩余的鈣、鎂進行深度去除，樹脂軟化出水總硬度可達到1mg/L以下，此工藝可避免高倍濃縮鈣、鎂等易結垢物質對系統(tǒng)造成影響。
DTRO系統(tǒng)：對DTLRO濃水進行深度濃縮，DTRO濃水排放至MVR系統(tǒng)，產水去DTLRO+DTRO混合產水池。
二級卷式RO：由于DTLRO和DTRO單元進水水質惡劣，產水TDS偏高，難以滿足回用水水質要求，因此采用二級卷式RO對DTLRO和DTRO的混合產水進行處理，以提升產水水質。二級卷式RO產水去RO混合產水池，濃水排至一級卷式RO濃水池再次處理。
MVR系統(tǒng)：對DTRO系統(tǒng)的濃水進行蒸發(fā)結晶，得到結晶鹽。
3.3 水質預測結果
根據進出水水質、處理要求及各工藝設備理論脫除率，結合部分關鍵工藝段實驗研究，本文要求的污染物去除率水質預測如表3所示。
四、運行費用估算
基于以上各工藝段物料平衡計算，得出各類輔料及公用工程消耗量，結合該企業(yè)現(xiàn)階段實際采購價格，本文選取技術運行費用估算如表4所示。
五、結論
本設計利用大通道卷式膜技術對粘膠纖維生產廢水進行處理，廢水回收利用率可達到95%以上的回收效果，對粘膠纖維生產廢水的脫鹽效果表現(xiàn)優(yōu)異，可以達到97.3%的脫鹽率，產水水質可以達到回用水水質各項指標要求。
以18000m3/d的中水處理及零排放工程為例，達到全面實現(xiàn)零排放目標。按照每生產1噸粘膠短纖維，外排60m3廢水核算，零排放運行成本6.44元/噸水，則每噸粘膠短纖維成本增加386.40元。雖然會導致企業(yè)生產經營成本有一定增加，但是水資源回收利用及零排放能徹底解決廢水污染的問題，社會與環(huán)境效益顯著。( >
如需要產品及技術服務，請撥打服務熱線：13659219533
選擇陜西博泰達水處理科技有限公司，你永遠值得信賴的產品！
了解更多，請點擊m.redpic.cn
