印染废水处理方法解析

2018-03-01 18:12:17 ruchengmei 423

印染废水处理方法解析

刘经理 15653632199

印染废水是指将棉、麻、化学纤维等加以染色加工所产生的废水。因纤维种类和加工工艺的不同,印染废水的水量和水质也不同。其中,印染废水水量一般较大,每印染加工1t纺织品耗水100~200t,其中80%~90%成为废水排出。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。

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印染废水来源及水质特点:

   印染加工的四个工序都要排出废水,预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水,染色工序排出染色废水,印花工序排出印花废水和皂液废水,整理工序则排出整理废水。印染废水是以上各类废水的混合废水,或除漂白废水以外的综合废水。

印染废水的水质随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异,污染物组分差异很大、一般印染废水pH值为6~10,CODcr为400~1000 mg/L,BOD5为100~400 mg/L,SS为100~200 mg/L,色度为100~400倍。但当印染工艺及采用的纤维种类和加工工艺变化后,废水水质将有较大变化。如,当废水中含有涤纶仿真丝印染工序中产生的碱减量废水时,废水的CODcr将增大到2000~3000 mg/L以上,BOD5增大到800 mg/L以上,pH值达11.5~12,并且废水水质随涤纶仿真丝印染碱减量废水的加入量增大而恶化。当加入的碱减量废水中CODcr的量超过废水中CODcr的量20%时,生化处理将很难适应。印染各工序的排水情况一般是:

1、退浆废水:水量较小,但污染物浓度高,其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性,pH值为12左右。上浆以淀粉为主的(如棉布)退浆废水,其COD、BOD值都很高,可生化性较好;上浆以聚乙烯醇(PVA)为主的(如涤棉经纱)退浆废水,COD高而BOD低,废水可生化性较差。

2、煮炼废水:水量大,污染物浓度高,其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等,废水呈强碱性,水温高,呈褐色。

3、漂白废水:水量大,但污染较轻,其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。

4、丝光废水:含碱量高,NaOH含量在3%~5%,多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH,所以丝光废水一般很少排出,经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性,BOD、COD、SS均较高。

5、染色废水:水量较大,水质随所用染料的不同而不同,其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等,一般呈强碱性,色度很高,COD较BOD高得多,可生化性较差。

6、印花废水:水量较大,除印花过程的废水外,还包括印花后的皂洗、水洗废水,污染物浓度较高,其中含有浆料、染料、助剂等,BOD、COD均较高。

7、整理废水:水量较小,其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。

8、碱减量废水:是涤纶仿真丝碱减量工序产生的,主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等,其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般>12),而且有机物浓度高,碱减量工序排放的废水中CODcr可高达9万mg/L,高分子有机物及部分染料很难被生物降解,此种废水属高浓度难降解有机废水。

印染废水处理常用方法:

目前印染废水处理的方法有物理法、化学法和生物法。

物理法

在物理处理法中应用最多的是吸附法,这种方法是将活性炭、黏土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合,或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床,使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。目前,国外主要采用活性炭吸附法(多半用于三级处理)。该法对去除水中溶解性有机物非常有效,但它不能去除水中的胶体和疏水性染料,并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。研究表明,活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分别达93%、92%和63%,活性炭吸附能力可达到500 mg COD/g炭,污水如先曝气,则会加快吸附速率。但若废水BOD5>200 mg/L,则采用这种方法是不经济的。

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吸附处理使用的吸附剂多种多样,工程中需考虑吸附剂对染料的选择性,应根据废水水质来选择吸附剂。研究表明,在pH=12的印染废水中,用硅聚物(甲基氧)作吸附剂,阴离子染料去除率可达95%~100%。

高岭土电是一种吸附剂,研究表明经长链有机阳离子处理,高岭土能有效地吸附废水中的黄色直接染料。此外,国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水,费用较低,脱色效果较好,其缺点是泥渣产生量大,且进一步处理难度大。

化学法

a 混凝法

主要有混凝沉淀法和混凝气浮法,所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主,其中以碱式氯化铝(PAC)的架桥吸附性能较好,而以硫酸亚铁的价格为最低。近年来,国外采用高分子混凝剂者日益增加,且有取代无机混凝剂之势,但在国内因价格原因,使用高分子混凝剂者还不多见。据报道,弱阴离子性高分子混凝剂使用范围最广,若与硫酸铝合用,则可发挥更好的效果。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高;缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。

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b 氧化法

臭氧氧化法在国外应用较多,Zima S.V.等人总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式研究表明:臭氧用量为0.886 g O3/g染料时,淡褐色染料废水脱色率达80%;研究还发现,连续运转所需臭氧量高于间歇运行所需臭氧量,而反应器内安装隔板,可减少臭氧用量16.7%。因此,利用臭氧氧化脱色,宜设计成间歇运行的反应器,并可考虑在其中安装隔板。臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果,但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看,该法脱色效果好,但耗电多,大规模推广应用有一定困难。

光氧化法处理印染废水脱色效率较高,但设备投资和电耗还有待进一步降低;

c 电解法

电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果,脱色率为50%~70%,但对颜色深、CODcr高的废水处理效果较差。对染料的电化学性能研究表明,各类染料在电解处理时其CODcr去除率的大小顺序为:硫化染料、还原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>阳离子染料。目前这种方法正在推广应用。

d生物法

20世纪70年代以来,国内对印染废水以生物处理为主,占80%以上,尤以好氧生物处理法占绝大多数。从现有情况看。我国印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。此外,鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用,生物流化床尚处于试验性应用阶段。但由于生物对色度去除率不高,一般在50%左右,所以当出水色度要求较高时,需辅以物理或化学处理。

好氧生物处理对BOD去除效果明显,一般可达80%左右,但色度和COD去除率不高,尤其是PVA等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用,不但使印染废水的COD达到2 000~3 000 mg/L,而且BOD/COD也由原来的0.4~0.5下降到0.2以下,单纯的好氧生物处理难度越来越大,出水难以达标;此外,好氧生物处理法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。据资料报道,一般污泥处理或处置费用占整个污水处理厂费用的50%~70%(国外),在国内也占40%左右。由于上述原因,印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视。

废水解决方案

印染行业是耗水大户,废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位,是我国重点污染行业之一。印染废水一直以排放量大、处理难度高而成为废水治理工艺研究的重点和难点。同时,随着我国经济的飞速发展,水资源紧缺已成为制约我国印染行业进一步发展的限制因素。为了实现印染行业的可持续发展,印染废水的资源化回用成为实现这一目标的关键。

以服装染色、洗涤、整烫为主的生产型企业,在生产过程中排出大量废水,废水中含有一定的有机物和色度,需要对废水进行深度处理后才能回用。国家要求全行业污水回用率“十一五”期间达到60%,但污水处理后回用率还达不到7%,同时,由于我国是一个严重缺乏水资源的国家,有限的水资源也决定了印染行业必须走循环经济发展之路,因此,大力开展中废水再利用是立足长远的明智选择。

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