印染廢水處理方法解析

【資料簡介】

   印染廢水是指將棉、麻、化學(xué)纖維等加以染色加工所產(chǎn)生的廢水。因纖維種類和加工工藝的不同，印染廢水的水量和水質(zhì)也不同。其中，印染廢水水量一般較大，每印染加工1t紡織品耗水100～200t，其中80%～90%成為廢水排出。印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水之一，廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無機(jī)鹽等。

一、印染廢水來源及水質(zhì)特點(diǎn)

   印染加工的四個工序都要排出廢水，預(yù)處理階段(包括燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光等工序)要排出退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水和絲光廢水，染色工序排出染色廢水，印花工序排出印花廢水和皂液廢水，整理工序則排出整理廢水。印染廢水是以上各類廢水的混合廢水，或除漂白廢水以外的綜合廢水。

   印染廢水的水質(zhì)隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異，污染物組分差異很大、一般印染廢水pH值為6-10，CODcr為400-1000 mg/L，BOD₅為100-400 mg/L，SS為100-200 mg/L，色度為100-400倍。但當(dāng)印染工藝及采用的纖維種類和加工工藝變化后，廢水水質(zhì)將有較大變化。如當(dāng)廢水中含有滌綸仿真絲印染工序中產(chǎn)生的堿減量廢水時，廢水的CODcr將增大到2000～3000 mg/L以上，BOD5增大到800 mg/L以上，pH值達(dá)11.5～12，并且廢水水質(zhì)隨滌綸仿真絲印染堿減量廢水的加入量增大而惡化。當(dāng)加入的堿減量廢水中CODcr的量超過廢水中CODcr的量20%時，生化處理將很難適應(yīng)。印染各工序的排水情況一般是：

   1、退漿廢水:水量較小，但污染物濃度高，其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和各種助劑。廢水呈堿性，pH值為12左右。上漿以淀粉為主的(如棉布)退漿廢水，其COD、BOD值都很高，可生化性較好；上漿以*(PVA)為主的(如滌棉經(jīng)紗)退漿廢水，COD高而BOD低，廢水可生化性較差。

   2、煮煉廢水:水量大，污染物濃度高，其中含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等，廢水呈強(qiáng)堿性，水溫高，呈褐色。

   3、漂白廢水:水量大，但污染較輕，其中含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、*等。

   4、絲光廢水:含堿量高，NaOH含量在3%～5%，多數(shù)印染廠通過蒸發(fā)濃縮回收NaOH，所以絲光廢水一般很少排出，經(jīng)過工藝多次重復(fù)使用終排出的廢水仍呈強(qiáng)堿性，BOD、COD、SS均較高。

   5、染色廢水:水量較大，水質(zhì)隨所用染料的不同而不同，其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，一般呈強(qiáng)堿性，色度很高，COD較BOD高得多，可生化性較差。

   6、印花廢水:水量較大，除印花過程的廢水外，還包括印花后的皂洗、水洗廢水，污染物濃度較高，其中含有漿料、染料、助劑等，BOD、COD均較高。

   7、整理廢水:水量較小，其中含有纖維屑、樹脂、油劑、漿料等。

   8、堿減量廢水:是滌綸仿真絲堿減量工序產(chǎn)生的，主要含滌綸水解物對苯二甲酸、乙二醇等，其中對苯二甲酸含量高達(dá)75%。堿減量廢水不僅pH值高(一般>12)，而且有機(jī)物濃度高，堿減量工序排放的廢水中CODcr可高達(dá)9萬mg/L，高分子有機(jī)物及部分染料很難被生物降解，此種廢水屬高濃度難降解有機(jī)廢水。

二、印染廢水處理常用方法

   目前印染廢水處理的方法有物理法、化學(xué)法和生物法。

1、物理法

   在物理處理法中應(yīng)用多的是吸附法，這種方法是將活性炭、黏土等多孔物質(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合，或讓廢水通過由其顆粒狀物組成的濾床，使廢水中的污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾除去。目前，國外主要采用活性炭吸附法(多半用于三級處理)。該法對去除水中溶解性有機(jī)物非常有效，但它不能去除水中的膠體和疏水性染料，并且它只對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能。研究表明，活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分別達(dá)93%、92%和63%，活性炭吸附能力可達(dá)到500 mg COD/g炭，污水如先曝氣，則會加快吸附速率。但若廢水BOD5>200 mg/L，則采用這種方法是不經(jīng)濟(jì)的。

   吸附處理使用的吸附劑多種多樣，工程中需考慮吸附劑對染料的選擇性，應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)來選擇吸附劑。研究表明，在pH=12的印染廢水中，用硅聚物(甲基氧)作吸附劑，陰離子染料去除率可達(dá)95%～。

   高嶺土電是一種吸附劑，研究表明經(jīng)長鏈有機(jī)陽離子處理，高嶺土能有效地吸附廢水中的黃色直接染料。此外，國內(nèi)也應(yīng)用活性硅藻土和煤渣處理傳統(tǒng)印染工藝廢水，費(fèi)用較低，脫色效果較好，其缺點(diǎn)是泥渣產(chǎn)生量大，且進(jìn)一步處理難度大。

2、化學(xué)法

a、混凝法

   主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法，所采用的混凝劑多半以鋁鹽或鐵鹽為主，其中以堿式氯化鋁(PAC)的架橋吸附性能較好，而以*的價格為低。近年來，國外采用高分子混凝劑者日益增加，且有取代無機(jī)混凝劑之勢，但在國內(nèi)因價格原因，使用高分子混凝劑者還不多見。據(jù)報道，弱陰離子性高分子混凝劑使用范圍廣，若與硫酸鋁合用，則可發(fā)揮更好的效果。混凝法的主要優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡單、操作管理方便、設(shè)備投資省、占地面積少、對疏水性染料脫色效率很高；缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染料處理效果差。

b、氧化法

   臭氧氧化法在國外應(yīng)用較多，Zima S.V.等人總結(jié)出了印染廢水臭氧脫色的數(shù)學(xué)模式研究表明:臭氧用量為0.886 g O3/g染料時，淡褐色染料廢水脫色率達(dá)80%；研究還發(fā)現(xiàn)，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需臭氧量高于間歇運(yùn)行所需臭氧量，而反應(yīng)器內(nèi)安裝隔板，可減少臭氧用量16.7%。因此，利用臭氧氧化脫色，宜設(shè)計成間歇運(yùn)行的反應(yīng)器，并可考慮在其中安裝隔板。臭氧氧化法對多數(shù)染料能獲得良好的脫色效果，但對硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差。從國內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果看，該法脫色效果好，但耗電多，大規(guī)模推廣應(yīng)用有一定困難。

   光氧化法處理印染廢水脫色效率較高，但設(shè)備投資和電耗還有待進(jìn)一步降低；

c、電解法

   電解對處理含酸性染料的印染廢水有較好的處理效果，脫色率為50%～70%，但對顏色深、CODcr高的廢水處理效果較差。對染料的電化學(xué)性能研究表明，各類染料在電解處理時其CODcr去除率的大小順序?yàn)椋毫蚧玖稀⑦€原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>陽離子染料。目前這種方法正在推廣應(yīng)用。

d、生物法

   20世紀(jì)70年代以來，國內(nèi)對印染廢水以生物處理為主，占80%以上，尤以好氧生物處理法占絕大多數(shù)。從現(xiàn)有情況看。我國印染廢水生物處理法中以表面加速曝氣和接觸氧化法占多數(shù)。此外，鼓風(fēng)曝氣活性污泥法、射流曝氣活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤等也有應(yīng)用，生物流化床尚處于試驗(yàn)性應(yīng)用階段。但由于生物對色度去除率不高，一般在50%左右，所以當(dāng)出水色度要求較高時，需輔以物理或化學(xué)處理。

   好氧生物處理對BOD去除效果明顯，一般可達(dá)80%左右，但色度和COD去除率不高，尤其是PVA等化學(xué)漿料、表面活性劑、溶劑及匹布堿減量技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不但使印染廢水的COD達(dá)到2 000～3 000 mg/L，而且BOD/COD也由原來的0.4～0.5下降到0.2以下，單純的好氧生物處理難度越來越大，出水難以達(dá)標(biāo)；此外，好氧生物處理法的高運(yùn)行費(fèi)用及剩余污泥處理或處置問題歷來是廢水處理領(lǐng)域沒有解決好的一個難題。據(jù)資料報道，一般污泥處理或處置費(fèi)用占整個污水處理廠費(fèi)用的50%～70%(國外)，在國內(nèi)也占40%左右。由于上述原因，印染廢水的厭氧生物處理技術(shù)開始受到人們的重視。

三、廢水解決方案

   印染行業(yè)是耗水大戶，廢水排放量和污染物總量分別位居全國工業(yè)部門的第二位和第四位，是我國重點(diǎn)污染行業(yè)之一。印染廢水一直以排放量大、處理難度高而成為廢水治理工藝研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水資源緊缺已成為制約我國印染行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的限制因素。為了實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，印染廢水的資源化回用成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。

   以服裝染色、洗滌、整燙為主的生產(chǎn)型企業(yè)，在生產(chǎn)過程中排出大量廢水，廢水中含有一定的有機(jī)物和色度，需要對廢水進(jìn)行深度處理后才能回用。國家要求全行業(yè)污水回用率“十一五”期間達(dá)到60%，但污水處理后回用率還達(dá)不到7%，同時，由于我國是一個嚴(yán)重缺乏水資源的國家，有限的水資源也決定了印染行業(yè)必須走循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路，因此，大力開展中廢水再利用是立足長遠(yuǎn)的明智選擇。

   我公司經(jīng)過對印染行業(yè)污水形成及處理的技術(shù)分析，結(jié)合近幾年印染廢水處理的工程實(shí)踐，逐漸形成了一套完整的技術(shù)工藝，在新建及改造型印染廢水處理領(lǐng)域發(fā)揮著作用，比如新建污水處理站可以選用如下工藝：