印染废水排放量大,约占工业废水总排放量的35%,且印染废水的pH值高、色度深、水质变化大,若直接排放则对环境保护造成很大的威胁.目前,处理印染废水的方法主要有物理法、化学法、生物法和碱减量法[1],各种方法都有其自身的优缺点,但总体存在除废水力度低、费用比较高等特点.
本文针对印染废水难处理、高投资的特点,提出了采用燃煤锅炉烟气中和染色废水以及利用锅炉烟气余热蒸发退浆废水和碱减量水洗废水,达到以废治废的目的.
1 印染废水性质及锅炉烟气成分分析
1.1 印染废水水质分析
不同的纤维种类和加工工艺的印染废水污染物的组分会有差异.现对常州某印染厂的废水样品进行检测分析,废水水质数据如表1所示.其中,SS表示固体悬浮物质量浓度,CODcr指化学需氧量.
从表1可知,pH值比较高的废水主要来自退浆、染色及涤纶仿真碱减量工艺,排水量较多的主要集中在冷水洗和染色阶段.根据废水的pH,SS及CODcr值的不同,对废水进行分质分级处理.其中,较难处理的污水采用锅炉烟气中的酸性气体中和废水中的碱性物质以及利用印染工艺流程中的低温余热蒸发废水的方法,回收冷凝水使废水得到重新利用;色度低、质量浓度小的污水可采用传统的工艺方法处理;处理后的废水通过高温蒸汽冷凝水回收管网,使蒸汽得到重复利用.
烟气中和处理污水
重庆废水处理传统印染废水的处理方法需要投入大量的酸性液体中和碱性废水,处理过程繁琐,投资量大且很难达到国家排放标准.由于燃煤烟气是呈酸性的气体,通过泵将呈碱性的工业废水输送到锅炉湿式除尘塔顶部,并沿喷射装置喷淋,使废水产生雾化效果,与锅炉烟气进行最大程度的接触中和,从而降低废水的pH值[4-5].与此同时,可以起到燃煤烟气锅炉脱硫、除尘的作用.此方案不仅可以降低处理废水、烟气的成本,还能使废热重新得到利用,达到节能减排的目的.
由表3可知,当烟气硫化物和污水碱性物质完全反应时,每小时所需高温印染废水约2 445 t,即每天可处理高温废水58 680 t,每小时所需一般废水为24 200 t,即每天可处理一般废水580 800 t,pH值可降至7~9.此外,由于印染工艺流程中产生的含碱性物质的废水不能满足烟气脱硫的要求,因此,在废水中加入一定比例的CaCO3或CaO,制成脱硫浆液[3],作为燃煤锅炉的脱硫剂使用,降低烟气脱硫系统的钙化比,达到节水环保的目的.
3 结 论
a. 介绍了能量分析的3种方法及其特点,得到了余热回收的评价指标,为后续分析印染工艺设备用能系统的合理性打下了基础.
b. 提出了利用锅炉烟气余热蒸发退浆废水和碱减量水洗废水,回收冷凝水的方案.对锅炉烟气及印染废水进行热平衡分析,计算得到烟气每天的排放量为2.14×107 kJ,每天可用于回收6.826 t的低压蒸汽,使退浆废水和碱减量水洗废水的浓度提高12.7%.若计算得到的烟气利用率按80%来计算,则每年可节约5 123.7 t的标煤,每吨标煤按800元来计算,则每年可节省4 098 960元
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