一、前言

　　粘膠纖維行業(yè)是典型廢水及污染物排放量大的工業(yè)行業(yè)，廢水具有水量大、管理難度大等特性。我國粘膠短纖維產能已打破400萬噸，占全球近70%，成為粘膠短纖維最大的生產國。通常，一條設計生產才能10萬噸/年的差異化粘膠短纖維生產線，廢水排放量就到達了18000m3/d。

　　目前，國度尚未設定粘膠纖維行業(yè)的水污染排放規(guī)范，企業(yè)通常執(zhí)行GB8978-1996《污水綜合排放規(guī)范》一級規(guī)范。處置后的廢水，由于含鹽量較高，依照如今的方式，排入沙漠庫區(qū)后難以構成生態(tài)系統(tǒng)，種植的蘆葦和紅柳也無法存活，水流之處土壤鹽堿化明顯，環(huán)境問題嚴重。因此，粘膠纖維行業(yè)水資源回收及零排放或許是處理行業(yè)污染問題的最終途徑。

　　二、粘膠纖維生產廢水水質及特性

　　2.1 廢水水質

　　粘膠纖維生產線配套污水處置設備采用“物化+生化+催化氧化”工藝，污水排放執(zhí)行GB8978-1996《污水綜合排放規(guī)范》一級排放規(guī)范。以10萬噸/年差異化粘膠短纖維生產線為例，將18000m3/d處置后的粘膠纖維生產廢水，全部進入回用水處置系統(tǒng)實行處置后，水質滿足粘膠纖維生產用工藝用水指標請求，回用于生產，完成廢水零排放。依據查閱材料及實地調查可知，廢水水質如表1所示。

　　回用水水質需求契合生產工藝用水指標，如表2所示：

　　2.2 廢水水質的特性

　　粘膠纖維工業(yè)廢水中主要污染物為COD、鋅離子、無機鹽和硫化物等，具有以下特性。

　　(1)含鐵：來水為廠區(qū)粘膠纖維生產廢水，含有一定量的鐵等重金屬，若采用反滲透膜對來水實行濃縮，需思索除鐵措施。

　　(2)硬度較高：廢水總硬度為816mg/L，需求實行軟化除硬處置。

　　(3)TDS和COD較低：依據水質數據，原水TDS為9000mg/L，COD為50mg/L，含量均不高，可采用抗污染卷式RO實行濃縮減量。

　　三、工藝計劃確實定

　　3.1 工藝流程及水量均衡圖

　　依據水質狀況及設計請求，引薦采用“一級軟化+V型濾池+UF(超濾)+一級卷式RO+DTLRO+二級高密軟化+砂濾+樹脂軟化+DTRO+二級卷式RO(處置DTLRO及DTRO混合產水)+MVR蒸發(fā)結晶”組合工藝，對來水實行中水回用及零排放處置。

　　依據現(xiàn)有水質數據，設計工藝流程見圖1。

　　3.2 工藝流程闡明

　　經組合工藝處置后，膜系統(tǒng)回收率能夠到達92.8%，僅剩余少量濃縮液進入MVR系統(tǒng)，經蒸發(fā)結晶得到結晶鹽。詳細工藝闡明如下：

　　一級軟化：由于廢水中的鈣、鎂離子含量較高，需經過投加液堿、純堿等化學藥劑，使其與水中的鈣、鎂及少量的金屬離子構成沉淀物，最終以污泥的方式排出，估計一級軟化出水總硬度在150mg/L左右，此硬度可保證超濾和卷式RO系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉。

　　V型濾池：去除一級軟化出水的懸浮物、膠體等物質，保證后續(xù)系統(tǒng)進水的SS請求。

　　超濾：去除V型濾池產水中剩余的懸浮物等，為后續(xù)卷式RO系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉提供保證。

　　一級卷式RO：采用卷式RO對UF(超濾)產水實行初步濃縮，卷式RO濃水排放至DTLRO系統(tǒng)，產水去RO混合產水池。

　　DTLRO：對一級卷式RO濃水進一步濃縮，DTLRO濃水排放至二級軟化系統(tǒng)，產水去DTLRO+DTRO混合產水池。

　　二級軟化：被軟化后的原水經卷式RO和DTLRO膜濃縮后，濃水中的鈣、鎂離子含量增高，若要保證后續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉，需經過投加石灰、純堿等化學藥劑對DTLRO濃水實行除硬處置，估計二級軟化出水總硬度200mg/L左右，此硬度可保證樹脂軟化系統(tǒng)穩(wěn)定的再生周期，提升系統(tǒng)運轉的經濟性。

　　砂濾：去除二級軟化出水的懸浮物、膠體等物質，保證后續(xù)系統(tǒng)進水的SS請求。

　　樹脂軟化：經砂濾過濾后的產水進入樹脂軟化系統(tǒng)，對水中剩余的鈣、鎂實行深度去除，樹脂軟化出水總硬度可到達1mg/L以下，此工藝可防止高倍濃縮鈣、鎂等易結垢物質對系統(tǒng)形成影響。

　　DTRO系統(tǒng)：對DTLRO濃水實行深度濃縮，DTRO濃水排放至MVR系統(tǒng)，產水去DTLRO+DTRO混合產水池。

　　二級卷式RO：由于DTLRO和DTRO單元進水水質惡劣，產水TDS偏高，難以滿足回用水水質請求，因而采用二級卷式RO對DTLRO和DTRO的混合產水實行處置，以提升產水水質。二級卷式RO產水去RO混合產水池，濃水排至一級卷式RO濃水池再次處置。

　　MVR系統(tǒng)：對DTRO系統(tǒng)的濃水實行蒸發(fā)結晶，得到結晶鹽。

　　3.3 水質預測結果

　　依據進出水水質、處置請求及各工藝設備理論脫除率，分離局部關鍵工藝段實驗研討，本文請求的污染物去除率水質預測如表3所示。

　　四、運轉費用預算

　　基于以上各工藝段物料均衡計算，得出各類輔料及公用工程耗費量，分離該企業(yè)現(xiàn)階段實踐采購價錢，本文選取技術運轉費用預算如表4所示。

　　五、結論

　　本設計應用大通道卷式膜技術進行粘膠纖維生產工業(yè)廢水處理，廢水回收應用率可到達95%以上的回收效果，對粘膠纖維生產廢水的脫鹽效果表現(xiàn)優(yōu)良，能夠到達97.3%的脫鹽率，產水水質能夠到達回用水水質各項指標請求。

　　以18000m3/d的中水處置及零排放工程為例，到達全面完成零排放目的。依照每生產1噸粘膠短纖維，外排60m3廢水核算，零排放運轉本錢6.44元/噸水，則每噸粘膠短纖維本錢增加386.40元。固然會造成企業(yè)生產運營本錢有一定增加，但是水資源回收應用及零排放能徹底處理廢水污染的問題，社會與環(huán)境效益顯著。