摘 要:提出了一種新型熱電-印染聯合循環系統,該系統將熱電廠的煙氣與印染廠的印染污水有機整合,用煤燃燒的酸性煙氣作為印染污水治理的中和原料,實現電廠與印染廠的綜合互補利用,使熱能得到合利利用,治污成本降低,經濟性提高,為電廠和印染廠循環經濟提供了新方法.
0 前言
熱電廠以煤為燃料產生熱能和電能,同時會產生大量SO2、NOx、CO2等酸性排放,采用脫硫裝置,不僅成本高,而且只能脫去SO2,不能脫去其它酸性氣體.印染廠不僅要大量熱能用來加熱工藝用水,還將產生大量高PH值的污水,而治污成本高,使不少企業為了經濟效益而偷排.長期以來,雙方相互獨立運行、發展,相互治污不僅成本高,且資源得不到相互利用.新型熱電-印染聯合循環系統將熱電系統和印染系統整合在一起,通過兩個系統的互補,使熱能得到合理利用,同時通過合理的工藝,使相互的排放得到中和,從而使系統的熱效率提高,污染減少,治污成本降低,經濟性提高.本文在探索將熱電廠和印染廠的有機整合,提出了新型熱電-印染聯合循環系統,并對系統集成進行機理研究,為新型熱電-印染聯合循環系統綜合高效利用提供新方法和理論基礎.
1 印染工藝及其廢水特性
棉紡織印染產品的產量約占天然纖維織物總量的85%,按其織造方法不同可分為機織和針織,而其中機織品占大多數,本文以棉紡織印染為例進行分析.
1 . 1 機織布印染(聯合機、卷染)工藝及其廢水特性
機織布印染工藝一般為:坯布、燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光、染色、印花、整理、成品,機織布印染加工的多個工序如圖1、圖2所示,每項工序都要排出廢水,包括退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水和其它廢水.機織布的印染廢水特點為: pH值高(13~14)、水溫高(40~55℃)、色度高(800~1500倍).其中退漿主要是為了去除織物上的漿料,使纖維與染料有較好的親和力,同時也去除纖維上的雜質,可分為堿法退漿和酶法退漿.退漿廢水污染物濃度高,其中含有各種漿料及其分解物、織物上的雜物、堿和各種助劑等;廢水呈堿性, pH值為10~14;上漿以淀粉為主的退漿廢水,其COD、BOD值都很高,可生化性較好;上漿以聚乙烯醇(PVA)為主的退漿廢水,COD高而BOD低,廢水可生化性較差.煮煉是在高溫堿液中蒸煮織物,以去除殘留在織物上的雜質,并使織物有較好的吸水性,便于印染過程中染料的吸附和擴散.煮煉廢水水量大,污染物濃度高,其中含有燒堿、表面活性劑、纖維素、果酸、蠟質和油脂等,廢水呈強堿性、水溫高,呈黑褐色.漂白的目的是去除織物上色素,增加織物的白度,一般采用次氯酸鈉或雙氧水作為漂白劑.漂白廢水水量大,但污染物和色度較低.絲光是在一定的張力作用下用濃堿處理,使織物具有光澤.絲光廢水含堿量高,NaOH含量在3% ~5%,多數印染廠通過蒸發、濃縮、回收NaOH,所以絲光廢水一般很少排出,經過工藝多次重復使用最終排出的廢水仍呈強堿性,BOD、COD、SS均較高.染色的過程不盡相同,染色廢水一般色度很高,含有染料、助劑、表面活性劑等,一般呈強堿性,COD/BOD比較高,可生化性較差.
1. 2 印染廠污水處理工藝
污水處理工藝流程見圖3,生產污水經格柵隔除較大雜物后,自流至中和調節池,在此加硫酸中和并調節水質、水量.調節池出水用提升泵提升,從底部進入水解酸化池.在水解酸化池中水解酸化難降解大分子染料和PVA等物質,提高廢水的可生化性.而后廢水進入生物接觸氧化池,進一步生化處理,生物接觸氧化池中采用鼓風機可變微孔曝氣器曝氣.H/O池去除大部分COD和BOD使污水基本達到排放要求.污水最后進入沉淀池,經加藥物化理后,達到排放標準,排入附近河道.沉淀池污泥入污泥濃縮池,經初步濃縮后,通過污泥泵抽至板框壓濾機壓濾.干泥焚燒或填埋,壓濾水回調節池.
2 新型熱電-印染聯合循環系統
圖4為新型熱電-印染聯合循環系統流程圖,煤在鍋爐內燃燒,產生的含有SO2、NOX的煙氣通過b1換熱器進入中和調節池,直接和印染工藝后的車間污水進行中和反應,同時煙氣中的固體被水吸附,起到除塵作用. b1換熱器加熱印染用水后進入印染車間,通過冷凝器加熱的工廠給水部分進入印染車間,部分供其它熱用戶.從印染車間出來的工業污水,通過換熱器b2后進入中和調節池,酸堿中和,通過水解酸化池后產生的污泥與煤灰混合,作為制磚材料.
3 煙氣吸收中和系統
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