印染廢水處理及處理工藝的變化

0.總結據不完全統計，印第安納州是廢水的大流域。全國印染廢水每天排放量為3.06%4.06hm。1.來自印染廢水的來源、水質和水量1.1施工廢水排放印染加工的四個工序都要排出廢水,預處理階段(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。1.2堿減量廢水印染廢水的水質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400~1000mg/L,BOD5為100~400mg/L,SS為100~200mg/L,色度為100~400倍。但當印染工藝及采用的纖維種類和加工工藝變化后,廢水水質將有較大變化。如,當廢水中含有滌綸仿真絲印染工序中產生的堿減量廢水時,廢水的CODCr將增大到2000~3000mg/L以上,BOD5增大到800mg/L以上,pH值達11.5~12,并且廢水水質隨滌綸仿真絲印染堿減量廢水的加入量增大而惡化。當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。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;上漿以聚乙烯醇(PVA)為主的(如滌棉經紗)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、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等,廢水呈強堿性,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、硫代硫酸鈉等。(4)絲光廢水:含堿量高,NaOH含量在3%~5%,多數印染廠通過蒸發濃縮回收NaOH,所以絲光廢水一般很少排出,經過工藝多次重復使用最終排出的廢水仍呈強堿性,BOD、COD、SS均較高。(5)染色廢水:水量較大,水質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75%。堿減量廢水不僅pH值高(一般>12),而且有機物濃度高,堿減量工序排放的廢水中CODCr可高達9萬mg/L,高分子有機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廢水。2.廢水處理方法2.1印染廢水中的吸附在物理處理法中應用最多的是吸附法,這種方法是將活性炭、粘土等多孔物質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被吸附在多孔物質表面上或被過濾除去。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,應根據廢水水質來選擇吸附劑。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95%~100%。高嶺土也是一種吸附劑,研究表明經長鏈有機陽離子處理,高嶺土能有效地吸附廢水中的黃色直接染料。此外,國內也應用活性硅藻土和煤渣處理傳統印染工藝廢水,費用較低,脫色效果較好,其缺點是泥渣產生量大,且進一步處理難度大。2.2紡織廢水的化學處理2.2.1高分子混凝劑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,而以硫酸亞鐵的價格為最低。近年來,國外采用高分子混凝劑者日益增加,且有取代無機混凝劑之勢,但在國內因價格原因,使用高分子混凝劑者還不多見。據報道,弱陰離子性高分子混凝劑使用范圍最廣,若與硫酸鋁合用,則可發揮更好的效果。混凝法的主要優點是工藝流程簡單、操作管理方便、設備投資省、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。2.2.2臭氧氧化脫色臭氧氧化法在國外應用較多,ZimaS.V.等人總結出了印染廢水臭氧脫色的數學模式。研究表明,臭氧用量為0.886gO3/g染料時,淡褐色染料廢水脫色率達80%;研究還發現,連續運轉所需臭氧量高于間歇運行所需臭氧量,而反應器內安裝隔板,可減少臭氧用量16.7%。因此,利用臭氧氧化脫色,宜設計成間歇運行的反應器,并可考慮在其中安裝隔板。光氧化法處理印染廢水脫色效率較高,但設備投資和電耗還有待進一步降低。2.2.3染料電解處理的研究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用。3.廢水的生物處理據資料介紹,目前處理堿減量廢水的成熟技術在國內仍是空白。在研究該項廢水的處理時通常采用化學法,化學法去除對苯二甲酸有較好的作用,但仍存在不少問題。化學法處理堿減量廢水的理論依據是:堿減量廢水用酸中和使pH值達到4~6后,對苯二甲酸析出,去除對苯二甲酸的堿減量廢水再與滌綸仿真絲印染廢水中精煉、印染等其他工藝的廢水混合,綜合廢水的pH值一般小于11,CODCr不超過1400mg/L,在此情況下采用生化法進行治理,再經物化處理,出水即可達到國家排放標準。通常堿減量廢水處理的流程為:堿減量廢水→調節池→中和池→PE過濾器→出水與其它廢水混合進一步生化處理。采用化學法析出對苯二甲酸作為堿減量廢水預處理技術,然后用生物技術處理綜合廢水的方法是治理高濃度滌綸仿真絲印染廢水的有效方法,是目前治理該類廢水的主要途徑。汕頭經濟特區新昌紡織印染廠有限公司實際應用表明:在原水水質濃度高、波動范圍大的情況下,排放水可達到國家規定的水質排放標準。4.印染廢水治理的工藝設計印染廢水是一種水量大、色度高、組份復雜的廢水,水質變動范圍大。在城市下水道和污水處理廠建設較完善的城市,廢水首先在工廠作預處理,達到城市下水道排放標準后進行集中處理。廢水經過預處理再排放可改善污水水質,降低城市污水廠處理負荷,同時便于根據不同的廢水水質采取不同的預處理手段。在對印染廢水進行最終處理時,有機物的去除一般以生物法為主,對難于生物降解的印染廢水,采用厭氧(水解)!好氧聯合處理較為合適,對易于生物降解的印染廢水,可采用一段生物處理。色度的去除,一般以物理化學方法為主,對于規模大、處理水平高的工廠,可采用電解、化學絮凝、臭氧氧化等工藝,對于小規模的工廠,可采用爐渣過濾。從我國染料行業廢水治理技術的現狀來看,盡管經過多年努力,已取得一批實用技術,解決了不少問題,但總體上沒有實質性的突破,特別是產品結構及工廠布局等不合理因素的存在,加重了廢水的治理難度。因此,認為解決廢水問題的根本出路在于工藝改革,通過采用先進的生產工藝來減排或不排廢水。這方面國內已有許多成功的