張遠(yuǎn)峰
(深圳市宗興環(huán)保科技有限公司 廣東深圳 518100)
印染工業(yè)是中國(guó)具有傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)的支柱行業(yè)之一,自改革開(kāi)放以來(lái)更是取得了迅猛的發(fā)展,這在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí),也帶來(lái)了一定的水環(huán)境污染。眾所周知,印染廢水具有色度深、有機(jī)物濃度高、含鹽量大等特點(diǎn),并且還具有毒害性,是工業(yè)廢水治理領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。而且隨著印染工業(yè)的高速發(fā)展,其用水量和排水量也日益變大,如果排放后的廢水不能得到妥善地處理回收,則必將嚴(yán)重影響到我國(guó)水資源的可持續(xù)發(fā)展。
近年來(lái),伴隨著水環(huán)境污染問(wèn)題的加劇,水資源也日益緊缺,作為用水和排水“大戶”的印染工業(yè),其廢水的回收處理已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注。另外,世界各國(guó)對(duì)印染廢水的處理標(biāo)準(zhǔn)都提高了要求,我國(guó)也新出臺(tái)了《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-2012)、《紡織染整工業(yè)回用水水質(zhì)》(FZ/T01107-2011)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在此背景下,做好印染廢水的深度處理及回用工作,以保障整個(gè)行業(yè)能夠取得長(zhǎng)足的發(fā)展進(jìn)步就變得日益重要。
印染廢水的回用方式通常包括以下兩點(diǎn):(1)用于廠區(qū)地面沖洗、廁所沖洗、綠化和洗車等方面;(2)作為印染工藝中對(duì)水質(zhì)要求不高部分的生產(chǎn)用水,例如漂洗、染色等過(guò)程。
根據(jù)《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-2012)、《紡織染整工業(yè)回用水水質(zhì)》(FZ/T01107-2011)、《紡織染整工業(yè)廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ471-2009)、《城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)、《再生水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(SL368-2006)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,印染廢水根據(jù)不同的回用方式,其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求也不一致,具體如表1所示。
表1 印染廢水不同回用方式下的部分水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求(單位:mg/L)
現(xiàn)階段在印染廢水處理領(lǐng)域使用較多的技術(shù)主要包括物化法、化學(xué)法、生化法、膜技術(shù)和其他組合工藝等。誠(chéng)然這些方法都有各自的優(yōu)勢(shì),并且也在一定程度上滿足了廢水的處理和回用需求,但僅靠單一方法難以實(shí)現(xiàn)深度處理,所以有必要對(duì)當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化集成,采用恰當(dāng)?shù)墓に嚱M合形式。
物化法本身也包含有很多種,目前在印染廢水深度處理及回用中采用較多的是吸附法。其中,活性炭因?yàn)榫哂斜砻娣e大、吸附脫色性能和親水性較強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),所以成為了物化法中使用最廣的吸附劑。此外,對(duì)于經(jīng)二級(jí)生物處理后出水中的合成染料等殘余污染物,活性炭也具有較好的吸附性能。但單獨(dú)采用活性炭吸附法進(jìn)行深度處理的實(shí)施成本較大,再生耗能高,所以常將它與其他工藝進(jìn)行組合使用。例如采用臭氧脫色+活性炭吸附的組合工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的回用處理,處理后的水可用于企業(yè)的冷卻循環(huán)系統(tǒng);又例如采用連續(xù)模過(guò)濾(ContinuousMembraneFiltration,CMF)技術(shù)+活性炭吸附的組合工藝對(duì)印染廢水進(jìn)行回用處理,這種組合工藝能夠確保出水中的Fe、Mn等雜質(zhì)被完全去除,工藝應(yīng)用得當(dāng)甚至還能滿足印染企業(yè)生產(chǎn)用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
Fenton試劑在處理印染廢水時(shí)具有實(shí)施簡(jiǎn)便、處理效率高、可產(chǎn)生絮凝等優(yōu)勢(shì),但Fenton法的氧化效率較低,氧化劑浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重,造成其實(shí)施成本較高,這是制約其單獨(dú)應(yīng)用的一個(gè)主要因素。當(dāng)前應(yīng)用比較多的是將Fenton法與電化學(xué)氧化法結(jié)合使用,例如采用鐵炭微電解+Fenton試劑的聯(lián)合氧化工藝對(duì)經(jīng)A/O(Anoxic/Oxic)處理后的出水進(jìn)行深度處理,在最理想的情況下,這種方法的COD去除率能夠達(dá)到90%以上,滿足印染廢水回用的標(biāo)準(zhǔn)。
除去Fenton試劑外,臭氧也是化學(xué)法中采用較多的一種氧化劑。臭氧具有極強(qiáng)的氧化性能,能夠有效去除廢水中的有機(jī)物和色度。為了達(dá)到深度處理與回用的目標(biāo),臭氧常與活性炭法、曝氣生物濾池(BiologicalAeratedFilter,BAF)聯(lián)合使用,處理后的水質(zhì)滿足生產(chǎn)工藝對(duì)回用水水質(zhì)的要求。研究發(fā)現(xiàn),臭氧氧化不但可以使活性炭的再生變長(zhǎng),降低活性炭法的實(shí)施成本,并且還能夠在活性炭的催化下進(jìn)一步提高其氧化性能,表現(xiàn)出優(yōu)秀的工藝組合性能。
生化法主要是指運(yùn)用微生物代謝來(lái)達(dá)到分解污染物的目的,主要包括BAF、生物活性炭法等。目前很少單獨(dú)只采用生化法作為印染廢水的深度處理回收工藝,而且將其和其他工藝聯(lián)合使用。例如采用生物接觸氧化+生物炭流化床串聯(lián)裝置對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理,處理后的出水水質(zhì)一般滿足印染工藝洗滌用水的要求。
越來(lái)越多的研究證明,將不同的膜分離技術(shù)進(jìn)行組合或?qū)⒛ぜ夹g(shù)與其他廢水處理工藝相結(jié)合使用,是印染廢水深度處理領(lǐng)域中的一個(gè)極具潛力的研究和發(fā)展方向。例如采用雙膜法工藝時(shí),COD去除率達(dá)到99%,濁度和色度基本能實(shí)現(xiàn)完全去除,反滲透對(duì)鹽分的去除率在98%以上,最終處理效果達(dá)到了生產(chǎn)回用的要求;又例如可以采用膜生物反應(yīng)器技術(shù),膜生物反應(yīng)器是近年來(lái)印染廢水深度處理領(lǐng)域中的一項(xiàng)新技術(shù),它將膜技術(shù)和生物反應(yīng)器聯(lián)合使用,可以滿足印染廢水的回用要求。
因?yàn)槟ぜ夹g(shù)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求比較高,一般不能直接對(duì)印染廢水進(jìn)行處理,所以需要對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理。比較常見(jiàn)的有采用預(yù)處理系統(tǒng)(臭氧-BAF一體化裝置+BAF)和膜系統(tǒng)(超濾+反滲透)的組合工藝深度處理印染紡織廢水。研究證明,臭氧氧化+BAF生物截留吸附作用能有效保障膜系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì),而經(jīng)膜系統(tǒng)處理后的出水完全能夠滿足回用于印染生產(chǎn)的要求。
印染廢水是工業(yè)廢水處理領(lǐng)域中的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn),而實(shí)現(xiàn)印染廢水再生、回用的關(guān)鍵在于采用最有效的深度回收處理技術(shù)。因此,還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)印染廢水深度處理及回用工藝技術(shù)的研究和應(yīng)用,同時(shí)開(kāi)發(fā)出最有效的工藝組合形式,以降低污染、保護(hù)環(huán)境,以最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)行業(yè)綠色健康的生產(chǎn)模式。
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