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，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

   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，費用較低，脫色效果較好，其缺點是泥渣產(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?；炷ǖ闹饕獌?yōu)點是工藝流程簡單、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；缺點是運行費用較高、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)運轉(zhuǎn)所需臭氧量高于間歇運行所需臭氧量，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)外運行經(jīng)驗和結(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去除率的大小順序為：硫化染料、還原染料>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行費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用占整個污水處理廠費用的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和難點。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：