Очистка сточных вод от красителей

Очистка сточных вод текстильного производства

Одной из перспективных сфер внедрения мембранной технологии нанофильтрации представляет собой очистка сточных вод текстильного производства от красителей. Текстильная промышленность имеет высокие расходы сточных вод, загрязненных органическими и металлоорганическими красителями. Объем промышленных стоков в данной отрасли, несмотря на использование различных технологий сокращения водопотребления, может превышать 1000 м3/сут. Сточные воды с разных технологических процессов производства имеют характеризуются смешанного состава по загрязняющим веществам. Органические и металлоорганические красители — главные загрязняющие соединения. Внедрение НФ мембранного процесса для очистки сточных вод и рециклинга горячих стоков подающихся с технологических операций крашения ткани и её дальнейшей промывки.

Состав и конц-я сточной воды текстильного производства зависит от типа ткани, типа красителей и применяемых процессов окрашивания волокна. Все эти параметры неоднократно изменяются в течение рабочей смены. Более того, в ходе обработки текстиля используется множество химических добавок к растворам красителей, например, пероксиды, производится изменение pH в диапазоне 4 – 12 и температуры 50-90 градусов. В данных условия рекомендуется применять керамические трубчатые мембраны либо промышленный чиллер для предварительного охлаждения воды.

Керамические НФ мембраны (Rauschert or MMS AG) с активным оксидным слоем TiO2 с диметром пор 0,9 нм и срезом в среднем 450 Da. Данный тип мембран отсекает соединения с молекулярной массой > 450 Da. Наши инженеры провели тестовую нанофильтрацию ( общая площадь поверхности НФ мембран составила 5,1 м2) по очистке стоков от органических красителей на одном из предприятий легкой промышленности.

Таб.1. Показатели качества очистки сточных вод от красителей (спектрофотометрический анализ в видимой области света)

Цвет красителя	Температура	pH	Задержка, %
Цвет красителя	Температура	pH	436 нм (синий)	525 нм (зеленый)	620 нм (красный)	ХПК	Соль
Сточные воды моечных машин
Синий	55	10,2	79	83,6	88,3	67,1	58,8
Красный	65	9,2	73	81,5	95,5	61,0	10,7
Зеленый	85	9,4	90,8	93,6	94,2	67,2	28,6
Черный	70	9,4	75,4	82,1	89,9	59,5	22,2
Фиолетовый	50	10,3	87,8	86,6	89,8	48,2	76,9
Сточные воды оборудования для окраски
Коричневый	50	4,2	95,5	96,8	98,3	55,0	15,4
Красный	65	7,04	93,7	96,3	71,6	78,9	16,1
Серый	80	8,47	99,4	99,5	99,7	76,9	23,5

Очистка сточных вод от текстильного производства

Рис.1. Технология очистки сточных вод от красителей линии окраски тканных изделий с использованием электрофлотации, напорной УФ и НФ под вакуумом с обратноосмотическим обессоливанием и обезвоживанием флотошлама на камерном пресс-фильтре.

Оборудование для очистки сточных вод от красителей: Е1-Е5 – накопительные емкости; Н1-Н4 – насосы; Д1-Д3 – установки приготовления химреагентов; НД1-НД4 – дозаторы; Р1 – реактор; ЭФ – электрофлотатор; ИПТ – источник питания электрофлотатора; УФ – установка ультрафильтрации; НФ (Н5) – установка нанофильтрации под вакуумом; ОО – обратноосмотические мембранные установки; ФП — камерный пресс-фильтр; Сж. В. – подача сжатого воздуха.

нет амортизационных трат на закупку анодов из стали либо алюминия, относительно электрокоагуляторов, таким образом, нет и вторичного попадания в воду ионом ^Fe2+ и/или ^Al3+;
нет амортизационных затрат на приобретение рулонных полимерных нанофильтрационных мембран;
длительное время эксплуатации конструкционных материалов: полипропилен = 50 лет, электродные блоки флотатора = 3-4 года, керамические ультрафильтрационные и нанофильтрационные элементы = 10 лет;

высокоэффективная очистка сточных вод от красителей и нацеленность на создание бессточного производства с применением вакуум-выпарной системы на следующей стадии модернизации ЛОС.

Очистка сточных вод от красителей

Рис.2. Мембранная система НФ фильтрации под вакуумом

Таб.2. Результаты очистки сточных вод участка окраски текстильного предприятия на ЛОС, разработанных и введенных в эксплуатацию нашими инженерами ГК «ТЭП» по комбинированной технологии.

Показатель	Концентрация, мг/л
Показатель	Сточные воды	ПослеУльтрафильтрации	ПослеНанофильтрации	ПослеАдсорбции	Питьевая водаСанПиН	ПДК МВК(СПб)	ПДК РыбХоз
pH	6-11	6-9	6,5-8,5	6,5-8,5	6-9	6,5-8,5	6,5-8,5
Температура воды, °C	30-80	20-40	15-30	10-25	10-25	10-25	10-25
Взвешенныевещества, мг/л	50-500	<0,1	<0,01	<0,01	1,5	500	0,25
Органический азот, мг/л	18-39	18-39	<0,1	<4	3,5	4	—
Фосфаты, PO₄^3-,мг/л	0,3-15	<0,1	<0,01	<0,5	3,5	4	—
Хлориды, Cl^—, мг/л	0,2-0,5	0,2-0,5	<0,25	1-2,5	350	350	300
Красители, мг/л	500-1000	<100	<15	<1	—	—	—
ХПК, мгО₂/л	50-500	10-50	<15	<1	<15	800	3
БПК, мгО₂/л	200-300	20-30	<15	<1	<15	500	3

Благодаря высокой химической и износостойкости к загрязнениям сложного состава в сточных вода текстильного производства, срок службы УФ / НФ мембран = 10 годам, что делает в итоге представленную технологию крайне рентабельной. Затраты на эксплуатацию двухступенчатой мембранной системы составляют около 25 руб./м3, включая первоначальные капитальные вложения и амортизационные расходы. Амортизационный период работы мембранных систем фильтрации в текстильной отрасли составляет 2-3 года обработки сточных вод до уровня, пригодного для повторного использования. Если система также используется для возврата шлихты и хлорида натрия, амортизационный период составляет примерно 1-2 года.

Однако рост цен на энергоносители и увеличивающийся дефицит водных ресурсов значительно сократит амортизационный период в будущем.