喷水织机中水回用防堵塞与低运行成本的问题探讨

洪龙华

（福建漳州力天环境工程有限公司，福建 漳州 363000）

喷水织机作为我国当前纺织业中应用广泛的制造设备之一，虽然具有产量高、质量好、织造费用低等特点，但是却需要消耗大量的新鲜水资源。织造过程中会使用润滑脂和浆料，废水具有水量大、成分复杂、难以生物降解等特点，出水中重铬酸盐指数（CODCr）、悬浮物（SS）含量较高，如果不能有效对喷水织机废水进行处理和循环利用，会导致巨大的水环境污染和资源浪费。随着水源的日益紧张和各地水质排放标准的日趋严格，纺织行业污水的回用与企业的生存和发展息息相关。因此纺织废水的处理和中水回用势在必行[1]。

1 水量水质

某企业处理后的出水大部分回用，少部分达标排放，回用率在80%—90%。

设计水量2000m3/d，24h 连续处理。废水主要来自引纬废水、纺织油剂和上浆废水。废水中主要污染物有浆料、油脂、细小纤维及其他杂物，属中度污染水质，8%—10%的喷水织机出水被织物带走，3%—5%的喷水织机出水蒸发到空气中，增加了车间的湿度，其余的大部分喷水织机出水通过地沟流入废水处理站[2]。喷水织机进水水质情况见表1。

表1 喷水织机进水水质

回用水标准参考《喷水织机行业中水回用水质标准》（T/JX 001—2018）中的高回用率水质标准，喷水织机中水回用水质情况见表2。

表2 喷水织机中水回用水质标准

外排水质满足《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中一级标准，水质情况见表3。

表3 排放标准

2 工艺流程及主要单元

改造后的工艺流程见图1。

图1 工艺流程图

工艺流程如下：

（1）废水经管网收集排入格栅渠，去除较大悬浮物、漂浮物，出水进入调节池。

（2）调节池进行水质水量的调节，为防止池内悬浮物沉积，设置风机进行间歇曝气，池内设水泵，将废水泵入混凝气浮池进行预处理。

（3）废水中主要污染物为CODCr、SS、油类及氨氮等，可在混凝气浮工序中去除，去除效果明显。混凝气浮工艺与混凝沉淀工艺相比具有明显优势，混凝气浮工艺药剂的使用量只有混凝沉淀工艺的56%，而且处理时间更短、占地面积更小[3]。

经测气浮进水pH 值为6.5—7.0，故无需投加碱源。通过小试实验结果对比发现，该类废水只投加聚合氯化铝（PAC）亦可达到相同的去除效果，不仅可节省企业的药剂成本，而且也可减少药剂中其他盐分造成的二次污染。

在混凝反应阶段，采用高效水力搅拌装置代替常规机械搅拌，不仅为企业降低了投资费用，而且节省了设备电耗。

（4）气浮出水进入多级过滤工序。气浮出水仍含有细小胶体和悬浮物，若长期回用，会对管路和设备造成污染，故须对气浮出水进行进一步处理。因石英砂过滤具有运行成本低、过滤高效、操作方便等特点，故采用石英砂过滤罐（滤速10m/h，粒径1.0—4.0mm，填充高度1.2m）作为气浮出水的第一道净化单元。因袋式过滤器具有滤袋清洗后可重复使用、过滤精度高、通量大、运行成本低等特点，故采用袋式过滤器（两级串联过滤，滤径5μm）作为二级净化单元，以进一步去除水中细小悬浮物、胶质颗粒等，深度净化水质。

（5）袋式过滤出水进入消毒池。因次氯酸钠（NaClO）具有杀菌谱广、迅速、效果明显可靠、价格低等优点，故采用NaClO 作为消毒剂。但因其对织物有漂白作用，故需控制好投加量（设置在线余氯检测仪）。

（6）消毒池出水流入回用水池。

（7）污泥池内污泥通过污泥泵泵至污泥脱水机，先采用絮凝剂对污泥进行调理，再利用叠螺机对污泥进行脱水，脱水后的泥饼含水率约为80%，可方便外运处置。

3 技改前后机台污染变化

企业原先采用混凝沉淀法处理废水后将其直接回用，常出现回用管路及设备内壁结垢严重问题，导致机台污染。这是由于混凝沉淀出水中仍含有细小胶体、悬浮物、油类及微生物等污染物，这些污染物会不断在管路及设备内壁沉积、黏结，还会发生电化学还原反应。技改前，企业平均每年因机台污染需停机清洗2—3 次（见图2），直接造成了经济损失。

图2 技改前连续运行半年的喷水织机配水桶的内部结构情况

技改后，企业的回用管路及设备内壁结垢情况得到了很大改善（见图3），机台可连续运行，为企业创造了更多的经济效益。

图3 技改后连续运行一年的喷水织机配水桶的内部结构情况

4 运行效果

系统于2019 年1 月开始进水调试，运行期间，各单元基本稳定。运行期间对主要单元进出、水进行取样检测，结果见表4。

从表4 可以看出，主要污染物CODCr、NH3-N、油类及SS 去除率分别为63.9%、17.7%、94.0%、86.8%，出水不仅可达到《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中的一级标准，也能满足企业回用水质要求。

表4 主要单元处理效果

5 运行成本分析

改造后废水处理站的运行成本主要包括电费、药剂费和人工费：

（1）电费：每天耗电约680kW·h，按0.7 元/kW·h计算，每天电费为476 元，折合为0.24 元/m3·水。

（2）药剂费：主要是PAC 和NaClO 两种药剂，日耗药剂费为780 元，折合为0.39 元/m3·水。

（3）人工费：废水处理站定员1 人，工资6000 元/月，折合为0.10 元/m3·水。

（4）运行成本合计为0.73 元/m3·水。

6 结语

（1）喷水织机废水处理采用混凝气浮—多级过滤—NaClO 消毒组合工艺，出水水质稳定，可达《污水综合排放标准》（GB 8978—1996）中的一级标准，同时可满足企业的回用要求。

（2）该工艺节省碱与聚丙烯酰胺（PAM）的药剂成本，系统运行成本平均在0.76 元/m3·水，远低于当地自来水水费，废水不仅可达标排放，而且可回用，为企业取得了较好的经济效益和环境效益。

（3）采用多级过滤组合工艺有效降低了水体浊度、细小悬浮物、胶体等污染物浓度，进一步提升了回用水质。

（4）采用NaClO 作为消毒剂，在投加时要尽量采用自动控制，以确保杀菌效果，同时防止投加过量影响产品质量。

7 建议

（1）企业目前主要使用淀粉类浆料，若后续因发展需要提高丙烯酸类和聚乙烯醇（PVA）的使用比例，废水处理站进水水质将发生变化（成分复杂、浓度高、难降解），现有污水处理工艺可能满足不了排放和回用要求。建议新项目在规划设计阶段预留生化工艺用地，可设在气浮池之后，利用微生物高效、经济、稳定等特点降低CODCr、NH3-N 等污染物浓度，为后端工艺处理提供保障。

（2）随着出水不断被循环使用，水中的有机物浓度、电导率、硬度等也会逐渐升高，严重时甚至不能满足排放和回用要求。建议有条件的企业对废水进行深度处理，根据需求可配置树脂软化设备去除硬度，配置电渗析或反渗透设备去除电导率等。