印染与编织行业的水处理方案  

 一、印染与编织行业废水特性与来源  

印染与编织行业废水具有高盐分、高有机物、高色度、高毒性及成分复杂的特点，主要来源包括：  

1. 印染工艺废水：  

   • 退浆/煮炼废水：含PVA（聚乙烯醇）、淀粉浆料、烧碱（NaOH）、表面活性剂，COD高达4,00010,000 mg/L，BOD₅/COD比值低（0.10.3）。  

   • 染色/印花废水：含活性染料、分散染料、金属络合剂（如EDTA），色度>1,000倍，pH波动剧烈（813）。  

   • 整理废水：含柔软剂、防水剂、甲醛等助剂，含盐量高（TDS 5,00030,000 mg/L）。  

2. 编织工艺废水：  

   • 浆纱废水：含淀粉、聚乙烯醇（PVA）、润滑剂，SS（悬浮物）浓度高（>500 mg/L）。  

   • 设备清洗废水：含染料残留、溶剂（如甲苯、丙酮）及重金属（Cr³⁺、Cu²⁺）。  

核心挑战：  

• 盐分与有机物协同毒性：高盐（Cl⁻、SO₄²⁻）抑制微生物活性，加剧有机物降解难度。  

• 色度与毒性物质：偶氮染料、重金属络合物需深度脱色及灭活。  

• 水质波动大：不同染色批次废水pH、盐度、染料种类差异显著。  

 二、预处理工艺流程  

预处理需解决悬浮物分离、盐分初步脱除及可生化性提升问题，典型流程如下：  

1. 物理分离：  

   • 格栅过滤+气浮系统：拦截纤维屑、浆料颗粒（SS去除率>90%），溶气气浮去除浮油及胶体物质。  

   • 调节池+均质池：均衡水质水量，避免高盐/高pH废水冲击生化系统。  

2. 化学与生物预处理：  

   • 高级氧化：  

     ◦ 臭氧催化氧化：分解偶氮染料（如活性黑5），COD去除率>80%，色度降低95%。  

     ◦ Fenton氧化：针对难降解有机物（如PVA），BOD₅/COD比值从0.1提升至0.4。  

   • 生物强化预处理：  

     ◦ 水解酸化：将大分子有机物（如淀粉、纤维素）转化为小分子，提升后续生化效率（COD去除率3050%）。  

     ◦ 耐盐菌培养：针对高盐废水（TDS>5,000 mg/L），投加耐盐菌群强化降解。  

 三、热泵低温真空蒸发器与结晶器的核心工艺  

针对预处理后废水的高盐、高有机物特性，采用以下技术实现资源回收与零排放：  

1. 热泵低温真空蒸发工艺：  

   • 工作原理：  

     ◦ 在0.092~0.095 MPa真空下，废水沸点降至30~40℃，通过热泵循环实现低温蒸发。  

     ◦ 蒸汽经冷凝后回用，浓缩液TDS提升至80,000150,000 mg/L。  

   • 核心优势：  

     ◦ 低温防分解：避免高温导致染料分解产生毒性副产物（如苯胺类物质）。  

     ◦ 防结垢设计：钛材/哈氏合金材质+自动在线清洗（CIP），清洗周期延长至3个月。  

     ◦ 节能降耗：COP值达1:12，较传统蒸发节能60%~70%。  

2. 分盐结晶工艺：  

   • 工作原理：  

     ◦ 浓缩液经强制循环泵输送至结晶罐，通过冷冻结晶分离硫酸钠（Na₂SO₄），再通过蒸发结晶析出氯化钠（NaCl）。  

     ◦ 结晶盐纯度>98%，可直接作为氯碱行业原料或填埋。  

   • 核心优势：  

     ◦ 精准分盐：结合纳滤（NF）预分盐，硫酸钠回收率>95%，氯化钠回收率>90%。  

     ◦ 零排放：结晶母液回用至蒸发系统，实现闭路循环，无废水外排。  

   四、综合处理工艺流程及优势  

整体工艺链：  

预处理（混凝+氧化） → 低温真空蒸发（浓缩减量） → 分盐结晶（资源回收） → 蒸馏水回用/达标排放。  

技术优势：  

1. 资源高效回收：  

   • 水回用率：蒸馏水COD≤50 mg/L，TDS≤500 mg/L，可回用于浆料配制或染色工段，节水率>90%。  

   • 盐分回收：分离出的工业盐（NaCl、Na₂SO₄）年收益可达数千万元，实现“以废治废”。  

2. 环保合规性：  

   • 出水COD≤50 mg/L，色度≤20倍，满足《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 42872012）及《污水综合排放标准》（GB 89781996）。  

3. 模块化与智能化：  

   • 设备占地面积小（300600㎡/千吨水），支持橇装化部署，适应印染厂分散式场景。  

   • PLC集成盐度、pH、温度监测，实时优化蒸发速率与结晶条件。  

 五、应用案例与数据验证  

1. 案例1：某棉纺印染企业综合废水处理  

   • 进水指标：COD 15,000 mg/L，TDS 25,000 mg/L，色度800倍，含PVA及活性染料。  

   • 处理效果：  

     ◦ 臭氧氧化后COD降至3,000 mg/L，色度<100倍；  

     ◦ 蒸发后TDS提升至120,000 mg/L，结晶盐产率22 kg/吨废水（NaCl纯度98%）；  

     ◦ 系统能耗0.75 kWh/m³，较传统工艺降低58%。  

2. 案例2：化纤编织厂高盐废水处理  

   • 进水指标：COD 25,000 mg/L，Cl⁻ 15,000 mg/L，TDS 30,000 mg/L。  

   • 处理效果：  

     ◦ 芬顿氧化后COD降至6,000 mg/L；  

     ◦ 低温真空蒸发后结晶盐产率18 kg/吨废水，盐分回收率>95%；  

     ◦ 蒸馏水回用率92%，年节水超80万吨。  

 六、结论  

热泵低温真空蒸发与分盐结晶技术通过低温节能+精准分离的协同作用，完美适配印染与编织行业废水的高盐、高有机物及毒性特性，实现水资源再生、盐分资源化及零污染目标。其模块化设计、智能化控制及低运行成本，可显著降低企业环保投入，助力行业绿色可持续发展。  

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