孫運(yùn)波
摘 要:紡織染整工業(yè)是我國(guó)輕化工程中發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)的一個(gè)支柱產(chǎn)業(yè),我國(guó)加入WTO后,該產(chǎn)業(yè)逐漸與國(guó)際接軌。目前,染整工業(yè)廢水的處理仍是整個(gè)業(yè)界亟待解決的難題。因此,本文主要就紡織染整生產(chǎn)廢水的回收和綜合利用方法進(jìn)行了相關(guān)的探討,以供廣大同仁學(xué)習(xí)交流。
關(guān)鍵詞:染整廢水;回收;綜合利用
引 言:紡織染整的廢水主要就是來(lái)自于紡織原料的初步加工以及染整加工等生產(chǎn)工序,加工工段產(chǎn)生的廢水污染較高,但其污染物因子是相對(duì)單一。國(guó)內(nèi)企業(yè)很多都是把重點(diǎn)放在混合廢水的處理方面,然而對(duì)于有用的污染物質(zhì)回收并且進(jìn)行相應(yīng)的資源化利用為根本目的的綜合治理則是相對(duì)比較少的,這樣一來(lái)不僅僅會(huì)加大綜合廢水處理量,增加處理的成本,且加大處理難度,一般沒(méi)有保障綜合廢水的處理效果,最終真正的達(dá)到達(dá)標(biāo)排放。
1染整廢水中的資源回收
染整廢水成分包括一些染料、羊毛脂和蠟等,有些成分回收起來(lái)工藝簡(jiǎn)單,成本較低,而且回收的物質(zhì)能再次運(yùn)用到生產(chǎn)中,顯著提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。
1.1 染料的回收
理論上來(lái)講,對(duì)于一些水溶性較差的染料,可以通過(guò)諸如氣浮、絮凝沉淀、膜分離等理化法使之與水固液分離,從而得以回收,但是在實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)施起來(lái)卻非常困難。例如,可以使用外壓膜管式超濾器,對(duì)織廠染色廢水采用超濾法進(jìn)行靛藍(lán)還原染料回收,濃廢水經(jīng)粗細(xì)隔柵和過(guò)濾機(jī)初步處理后經(jīng)調(diào)節(jié)池穩(wěn)定,直接進(jìn)行超濾處理,運(yùn)行中取得較好的結(jié)果。
1.2 蠟染印花洗蠟廢水中的蠟回收
洗蠟廢水中的松香蠟質(zhì)含量很高,不加以回收直接排放到環(huán)境,不僅浪費(fèi)大量資源,而且對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。該產(chǎn)業(yè)廢水中松香蠟質(zhì)的存在狀態(tài),因洗蠟方式的不同所采用的回收方式亦不同。
采用機(jī)械水洗方式洗蠟廢水中的松香蠟質(zhì),主要以懸浮的狀態(tài)存在,成分較為簡(jiǎn)單。若采用傳統(tǒng)的沉淀、過(guò)濾等物理方法回收的話,回收率不高,且工作量大、成本高。在實(shí)踐中,可采用雙級(jí)氣浮工藝處理實(shí)際洗蠟廢水,蠟回收率可達(dá)90%以上,大大提高了蠟回收率,且回收蠟質(zhì)含水率低,易于重新利用。回收蠟質(zhì)可用于生產(chǎn)車(chē)間重新上蠟使用,并且蠟回收后的廢水可回用于洗蠟工段。
工業(yè)生產(chǎn)中另一種洗蠟的方式是采用堿洗法,該類(lèi)廢水中的蠟主要成呈散態(tài),直接分離的方法比較難以實(shí)現(xiàn)。多數(shù)企業(yè)是將其與其他廢水合并處理,這種做法不利于資源節(jié)約。在實(shí)踐中,采用酸析法取得了較好的回收效果。該法是將廢水的pH值調(diào)節(jié)到3~4,此時(shí)松香蠟質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷疇顟B(tài)并凝結(jié)成絮狀體,具有了吸附其他雜質(zhì)的能力,而后通過(guò)沉淀或氣浮的方法分離絮狀體,實(shí)現(xiàn)固液分離,從而實(shí)現(xiàn)蠟質(zhì)的回收。另一種不以回收利用為目的的處理方法是:對(duì)印花水洗廢水進(jìn)行電化學(xué)處理,出水直接與堿洗廢水混合,可同時(shí)實(shí)現(xiàn)印花廢水脫色和堿洗廢水的脫蠟,其各項(xiàng)污染指標(biāo)去除率均可達(dá)到90%以上,處理效果明顯且處理費(fèi)用低。
1.3 絲織物精煉廢水中絲膠的回收
絲織物精煉廢水中絲膠含量高,對(duì)其進(jìn)行回收后,可廣泛用于紡織、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域,具有較大的經(jīng)濟(jì)效益,而且還能大幅度降低對(duì)含絲膠廢水處理的難度。對(duì)于絲膠回收的方法較多,有混凝法、離心分離法、溶劑萃取法、酸析法等等。其中超濾法多用于高效高純度的絲膠回收。此外,還有冷凍法回收的例子:調(diào)節(jié)pH至蛋白質(zhì)等電點(diǎn)(約為7左右)以上,在-24℃下冷凍,絲膠回收率可達(dá)70%,廢水COD值下降70%以上,其工藝簡(jiǎn)單,回收率較高,不足是能耗大。
2 染整廢水綜合利用方法的探討
如何采用優(yōu)化的工藝,使水量能夠在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下用量最少,同時(shí)能夠回收利用廢水中的余熱,是當(dāng)前染整行業(yè)中廢水綜合利用的關(guān)鍵問(wèn)題。下面提出并分析針織染整廠的染色廢水的幾種綜合利用方案。
2.1 針織染整的用水要求
一般來(lái)說(shuō),我國(guó)的針織染色主要以間歇式浸染法為主,這種方法所用的水大概有以下3種:蒸汽用水、冷卻用水和浴中用水。
2.1.1 蒸汽用水
蒸汽用水是用于鍋爐蒸汽的用水,水質(zhì)要求最高,必須經(jīng)過(guò)軟化和除氧等處理。蒸汽在染色機(jī)用于加熱后冷凝成水,即冷凝水。在大多數(shù)情況下,蒸汽輸送過(guò)程、熱交換過(guò)程和冷凝水輸送過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生污染。因此,冷凝水的水質(zhì)為最好,在沒(méi)有污染的情況下符合鍋爐水的水質(zhì)要求,可以直接用作鍋爐用水。
2.1.2 冷卻用水
冷卻用水是降低針織物煮漂、皂洗、染色等過(guò)程中浴中溫度的用水,理論上對(duì)水質(zhì)的要求并不高。主要是要求水溫低,并且是越低越好。然而在實(shí)際生產(chǎn)中,要考慮到在熱交換器處的結(jié)垢問(wèn)題。所以對(duì)于水中雜質(zhì)和硬度等因素有一定的要求。
2.2 廢水綜合利用方案探討
以上對(duì)針織染整廠廢水類(lèi)型,廢水水質(zhì)和水溫以及各道工序所需水溫水質(zhì)進(jìn)行了介紹,下面從清潔生產(chǎn)、能源節(jié)約的角度,比較以下幾種綜合利用方案,并分析各方案的利弊。
2.2.1 直排方案
該方案未對(duì)廢水進(jìn)行回收和綜合利用,直接將其排放。該方案是為了與其它方案對(duì)比而提出的,它不需要對(duì)染色設(shè)備做任何改造,總的耗水量就是各個(gè)部分用水量的總和,實(shí)際運(yùn)行成本與水費(fèi)、電費(fèi)及污水處理費(fèi)有關(guān)。該方案的流程示意圖見(jiàn)圖1。
2.2.2 冷凝冷卻水綜合利用方案
冷凝水一般符合浴中用水的水質(zhì)要求,如果冷卻水是采用新鮮水的話,就可以將冷凝水和冷卻水合并一起回用。該方案的流程見(jiàn)圖2。
這種方案構(gòu)造簡(jiǎn)單,在原有設(shè)備基礎(chǔ)上只需添加若干個(gè)蓄水池和疏水管網(wǎng)。冷凝水和冷卻水經(jīng)收集后,直接作為浴中用水用到生產(chǎn)中。此方案簡(jiǎn)單易行,但是也存在一定的弊端:蓄水池的建設(shè)會(huì)造成占地面積較大,而且冷卻水和冷凝水也不可能達(dá)到100%的回用率(經(jīng)每一次回用后,都會(huì)有一些作為染色機(jī)的廢水排出)。當(dāng)冷凝水和冷卻水回用溫度較高時(shí),會(huì)對(duì)回用的效果產(chǎn)生影響,特別是對(duì)染整工序。由于加熱蒸汽和冷卻水共用一個(gè)熱交換器,使得冷凝水不能直接回用到鍋爐中,導(dǎo)致這部分熱能損失。
2.2.3 達(dá)標(biāo)處理水回用方案
通常,經(jīng)過(guò)達(dá)標(biāo)處理的廢水水溫與常溫相近,可以作為冷卻水回用到生產(chǎn)中。工藝流程見(jiàn)圖3。
將處理達(dá)標(biāo)后的污水進(jìn)行回用,只需要鋪設(shè)一個(gè)回用系統(tǒng),投資不多,而且可以將原來(lái)的冷卻水用量全部節(jié)省,回用率很高。但是,用達(dá)標(biāo)處理水來(lái)進(jìn)行冷卻,易污染熱交換器,蒸汽的冷凝水也無(wú)法直接作為鍋爐用水回用,損失了冷凝水的余熱。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格,勢(shì)必對(duì)染整廢水的處理技術(shù)進(jìn)行深入的探索。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,染整廢水的處理工藝將逐漸完善,投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單的處理技術(shù)將運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)中去。
參考文獻(xiàn):
[1]陶濤. 我國(guó)紡織染整企業(yè)廢水處理相關(guān)問(wèn)題探討[J]. 給水排水,2012,(03).
[2]石寶龍. 紡織染整工業(yè)廢水污染物回收與廢水處理[J]. 針織工業(yè),2004,(05).
[3]鄒家慶.工業(yè)廢水處理技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.