馬海珍

1 印染廢水的污染特性

紡織印染工業(yè)作為中國(guó)具有優(yōu)勢(shì)的傳統(tǒng)支柱行業(yè)之一,自20世紀(jì)90年代以來(lái)獲得迅猛發(fā)展,其用水量和排水量也大幅度增長(zhǎng)。印染廢水是指棉、毛、化纖等紡織產(chǎn)品在預(yù)處理、染色、印花和整理過(guò)程中所排放的廢水,主要來(lái)自漂煉、軋染、退漿、整理等工序。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)每天排放的印染廢水約為3.0×106t～4.0×106t,年排放量約為6.5×108t。同發(fā)達(dá)國(guó)家相比,中國(guó)紡織印染業(yè)的單位耗水量是發(fā)達(dá)國(guó)家的1.5倍～2.0倍,單位排污總量是發(fā)達(dá)國(guó)家的1.2倍～1.8倍,并且隨著科技迅速地發(fā)展,印染行業(yè)使用的材料品種日益增多,化學(xué)原料逐漸代替了原有的天然原料,使處理印染廢水的難度大幅度增加。印染廢水的水質(zhì)變化復(fù)雜而劇烈,含有大量的有機(jī)污染物,并且其色度深、pH值變化大、可生化性能差。目前印染行業(yè)一般染料的上染率超過(guò)70%,所以印染廢水主要污染源不是染料,而是助劑和整理工藝,廢水中除含有大量的漿料和助劑外,還含有各種有毒污染物,如苯環(huán)、胺基、偶氮等基團(tuán)的苯胺、硝基苯、鄰苯二甲酸類等。這些物質(zhì)難以生物降解,而且多為致癌物質(zhì),造成嚴(yán)重的環(huán)境危害,危及人的身體健康。

2 印染廢水的處理工藝及比較

目前處理印染廢水的常用方法大致分為：化學(xué)法、物理化學(xué)法和生化法。化學(xué)法包括混凝法、化學(xué)氧化法、電化學(xué)法等,其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)為：對(duì)COD的去除效果好,對(duì)疏水性染料的脫色率高;技術(shù)缺點(diǎn)為：對(duì)親水性染料的脫色效果差,處理成本高,泥渣難處理,另外本方法不適合大流量的處理,混凝法對(duì)COD的去除效果較差;物理化學(xué)法包括吸附脫色、混凝沉淀、臭氧、氯漂白等化學(xué)氧化法、離子交換、超濾膜脫色光催化、高壓脈沖電解法等,其處理效果顯著,技術(shù)缺點(diǎn)為：處理費(fèi)用高,適應(yīng)范圍窄,易產(chǎn)生大量難處理污泥;生化法是利用微生物的代謝作用分解廢水中有機(jī)物的處理方法,是目前印染廢水處理的主導(dǎo)工藝,可處理印染工業(yè)廢水所含有的大量能被生物氧化可溶性物質(zhì),主要包括好氧法和厭氧法。生化法中生物接觸氧化法是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型廢水處理方法,它在印染工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的重視,并已出現(xiàn)工業(yè)化的生產(chǎn)裝置,該裝置的主要特點(diǎn)是處理效率高,容積負(fù)荷可達(dá)1.5 kg/(m?d)～3 kg/(m?d),停留時(shí)間短,占地面積小,生物量多(種類也多),對(duì)生物難降解的物質(zhì)也能除去,同時(shí)可用于三級(jí)處理脫氮,但它目前存在的主要問(wèn)題是：填料容易堵塞,需經(jīng)常進(jìn)行沖洗,在處理印染廢水時(shí),氣水的比值較高,約1.15～1.25,動(dòng)力消耗較大,在一般情況下,每處理1 t廢水約需0.4度～0.5度電,較活性污泥法偏高。由于印染廢水成分非常復(fù)雜,有時(shí)采用單一的處理工藝往往很難獲得良好的效果。因此,可以根據(jù)實(shí)際情況采用復(fù)合工藝,將多種處理工藝聯(lián)合起來(lái)對(duì)其進(jìn)行綜合處理。

3 印染廢水污染實(shí)例分析

邯鄲市成安縣某印染公司年產(chǎn)高檔印染面料1 000萬(wàn)m,項(xiàng)目采用的工藝主要為：前處理工序包括的退漿、漂白、煮煉在設(shè)備內(nèi)一步完成,印染工序包括印染、固色、烘干,最后采用定型機(jī)進(jìn)行定型。

該項(xiàng)目產(chǎn)生的廢水主要為印染前處理工序、印染工序、軟化水反沖洗工序以及車間地面沖洗產(chǎn)生的廢水和生活污水等。根據(jù)國(guó)內(nèi)大量已建成印染廢水統(tǒng)計(jì)資料和該項(xiàng)目的工藝情況,本項(xiàng)目確定廢水水質(zhì)為：pH：7～11,色度：335倍,SS：426 mg/L,COD：224 mg/L～ 828 mg/L,BOD5：72 mg/L～ 262 mg/L,S2-：2.9 mg/L。

4 項(xiàng)目廢水處理方案選擇

邯鄲市成安縣某印染公司項(xiàng)目印染廢水包括前處理、染色等工序排放的混合廢水,其主要污染物是織物加工、染色后脫下的漿料、剩余染料、涂料、助劑、纖維等,大多為有機(jī)污染物,廢水成分復(fù)雜,色度深,pH較高,合成漿料PVA(聚乙烯醇)及合成染料的使用,廢水的可生化性變差,B/C比較小,治理難度加大,從而使原有的生物處理系統(tǒng)COD去除率從70%下降到50%左右,甚至更低,傳統(tǒng)的生物處理工藝受到嚴(yán)重挑戰(zhàn);傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀和氣浮法對(duì)這類廢水COD去除率也僅為30%左右,因此,該項(xiàng)目印染廢水處理技術(shù)路線確定為：以生化法為主,尤其是厭氧部分(水解酸化)要充分,另外為了降低色度和去除一些高分子、膠狀物質(zhì)以及重金屬,還需將物化法與之串聯(lián)使用才能取得滿意的效果。

根據(jù)項(xiàng)目環(huán)保要求以及廢水特點(diǎn),該工程印染廢水處理方案為“絮凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化”處理工藝,廢水處理工藝說(shuō)明為：1)過(guò)濾格柵。印染廢水中含有一些棉絨、布條、不溶性化學(xué)物質(zhì)等漂浮物、懸浮物,經(jīng)過(guò)濾格柵去除,以防堵塞水泵、管道,影響后續(xù)處理設(shè)施的運(yùn)行。2)調(diào)節(jié)池。印染廢水通過(guò)調(diào)節(jié)池對(duì)水質(zhì)和水量進(jìn)行調(diào)節(jié)才能保證后續(xù)處理設(shè)備的進(jìn)水水質(zhì)均勻,并起到預(yù)沉淀、預(yù)曝氣、降溫和儲(chǔ)存臨時(shí)事故排水的功能,為加藥混凝沉淀創(chuàng)造有利條件。3)絮凝沉淀。紡織印染廢水中含有大量染料、助劑和漿料、洗滌劑和其他化學(xué)藥劑,其中染料多數(shù)呈膠體狀態(tài),采用混凝沉淀法處理效果顯著。印染廢水采用混凝沉淀后,可以去除大部分懸浮及膠狀物,有機(jī)污染物濃度COD大大降低,同時(shí)色度也得以降低。4)水解酸化。廢水經(jīng)過(guò)物化處理后,其可生化性仍較差,B/C比較小,一般小于0.3,水解酸化池主要是利用厭氧過(guò)程的水解酸化階段將廢水中結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大分子有機(jī)物在產(chǎn)酸性厭氧兼氧微生物的作用下分解成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)物,將不溶性有機(jī)物水解成可溶性物質(zhì),提高廢水的可生化性,因此,水解酸化過(guò)程要充分,不應(yīng)少于16 h。5)生物接觸氧化。生物接觸氧化池為普通推流式結(jié)構(gòu),池內(nèi)裝有高效填料和曝氣裝置,填料是生物膜的載體,污水在曝氣裝置作用下,與填料上附著的生物膜充分接觸,使有機(jī)物充分降解,水質(zhì)得到凈化,主要特點(diǎn)是處理效率高,容積負(fù)荷可達(dá)1.5 kg/(m?d)～3 kg/(m?d),停留時(shí)間短,占地面積小,生物量多(種類也多),對(duì)生物難降解的物質(zhì)也能除去。6)污泥處理。加藥混凝沉淀池排出的污泥以及二次沉淀剩余污泥,進(jìn)入污泥濃縮池,由泵提升到帶式壓濾機(jī),濾下來(lái)的液體流入調(diào)節(jié)池,濾出的泥餅自然干化后外運(yùn)。

表1 項(xiàng)目排水水質(zhì)表

5 處理效果分析

“絮凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化”處理工藝目前已在多家印染企業(yè)的廢水治理中得到應(yīng)用。該項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行后,廢水處理效果良好,排水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo),項(xiàng)目排水水質(zhì)見(jiàn)表1。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上成功運(yùn)行實(shí)例說(shuō)明,采用何種方法和方法組合,應(yīng)根據(jù)廢水性質(zhì)、環(huán)保部門(mén)批準(zhǔn)的排放標(biāo)準(zhǔn)等予以確定,一般規(guī)律為：使用分散、硫化、靛蘭等染料可以先采用混凝沉淀,去除大部分污染物,而酸性、陽(yáng)離子、活性等溶解性很好的染料,應(yīng)先采用生化法,進(jìn)行多方面比較,爭(zhēng)取獲得最佳處理方案。

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