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    印染廢水處理工藝特點(diǎn)
    新聞類(lèi)別: 新聞動(dòng)態(tài) 發(fā)布時(shí)間: 2016/12/19 11:55:09

    印染廢水的水質(zhì)隨采用的纖維種類(lèi)和加工工藝的不同而異,污染物組分差異很大。印染各工序的排水情況一般是:


    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(jīng)紗)退漿廢水,COD高而B(niǎo)OD低,廢水可生化性較差。


    煮煉廢水:水量大,污染物濃度高,其中含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、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。


    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。


    絲光廢水:含堿量高,NaOH含量在3%~5%,多數印染廠(chǎng)通過(guò)蒸發(fā)濃縮回收NaOH,所以絲光廢水一般很少排出,經(jīng)過(guò)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。


    染色廢水:水量較大,水質(zhì)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。


    印花廢水:水量較大,除印花過(guò)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。


    整理廢水:水量較小,其中含有纖維屑、樹(shù)脂、油劑、漿料等。


    堿減量廢水:是滌綸仿真絲堿減量工序產(chǎn)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(wàn)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。


    下面從物理法、化學(xué)法和生物法三個(gè)方面的評述著(zhù)手,介紹目前印染廢水處理的方法及研究的狀況。


    物理法--吸附法


    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(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合,或讓廢水通過(guò)由其顆粒狀物組成的濾床,使廢水中的污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過(guò)濾除去。


    目前,國外主要采用活性炭吸附法(多半用于三級處理),該法對去除水中溶解性有機物非常有效,但它不能去除水中的膠體和疏水性染料,并且它只對陽(yáng)離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能。


    Saito T.等人的研究表明,活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分別達93%、92%和63%,活性炭吸附能力可達到500mgCOD/g炭,污水如先曝氣,則會(huì )加快吸附速率。但若廢水BOD5>200mg/L,則采用這種方法是不經(jīng)濟的。


    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(zhì)來(lái)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(jīng)長(cháng)鏈有機陽(yáng)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(diǎn)是泥渣產(chǎn)生量大,且進(jìn)一步處理難度大。


    化學(xué)處理法


    混凝法


    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(jià)格為最低。


    近年來(lái),國外采用高分子混凝劑者日益增加,且有取代無(wú)機混凝劑之勢,但在國內因價(jià)格原因,使用高分子混凝劑者還不多見(jiàn)。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(fā)揮更好的效果。


    混凝法的主要優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)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(diǎn)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.


    氧化法


    臭氧氧化法在國外應用較多,Zima S.V.等人總結出了印染廢水臭氧脫色的數學(xué)模式。研究表明,臭氧用量為0.886gO3/g染料時(shí),淡褐色染料廢水脫色率達80%;


    研究還發(fā)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。


    臭氧氧化法對多數染料能獲得良好的脫色效果,但對硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差。從國內外運行經(jīng)驗和結果看,該法脫色效果好,但耗電多,大規模推廣應用有一定困難。


    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(jìn)一步降低。


    生物處理法


    厭氧好氧生物炭接觸氧化工藝


    主要設計參數如下:調節池:HRT 8~10h;厭氧池:HRT 3~5h;好氧池:HRT 6~8h;生物炭池:HRT 1~2h。


    試驗和實(shí)際應用表明,厭氧好氧生物炭流程在上述運轉參數下,對于CODCr為800~1000mg/L的印染廢水,處理效果完全可以達到國家排放標準,再稍加進(jìn)一步處理還可回用,系統的污泥趨于自身平衡。


    目前已有多家生產(chǎn)廠(chǎng)采用該流程,運轉時(shí)間最長(cháng)的達5年以上,處理效果穩定,而且從未外排污泥,也沒(méi)發(fā)現厭氧池內污泥過(guò)度增長(cháng)。


    厭氧好氧生物轉盤(pán)


    將厭氧生物轉盤(pán)與好氧生物轉盤(pán)串聯(lián)起來(lái),用于印染廢水處理,也取得了好的效果。該工藝中厭氧、好氧各有污泥分離與回流裝置,整個(gè)系統的剩余污泥全部回流到厭氧生物轉盤(pán)。一是為了提高生物量,因而也縮短總的水力停留時(shí)間,二是為了將多余的活性污泥消化在系統內部。


    該工藝流程也是兼備固著(zhù)生長(cháng)和懸浮生長(cháng)的特點(diǎn)。還可通過(guò)向轉盤(pán)投加絮凝劑進(jìn)一步提高COD去除率和脫色率。該流程對COD、色度等的去除率均達到70%以上。


    適當投加微量絮凝劑,測得CODCr、色度的去除率可提高15%~20%。進(jìn)一步提高厭氧池中的懸浮污泥濃度也可以提高脫色率和COD去除率。但該工藝中轉盤(pán)的金屬構件有腐蝕現象,需進(jìn)一步研究解決。


    堿減量廢水處理方法


    化學(xué)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(guò)1400mg/L,在此情況下采用生化法進(jìn)行治理,再經(jīng)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(guò)濾器→出水與其它廢水混合進(jìn)一步生化處理。


    采用化學(xué)法析出對苯二甲酸作為堿減量廢水預處理技術(shù),然后用生物技術(shù)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(lèi)廢水的主要途徑。


    汕頭經(jīng)濟特區新昌紡織印染廠(chǎng)有限公司實(shí)際應用表明:在原水水質(zhì)濃度高、波動(dòng)范圍大的情況下,排放水可達到國家規定的水質(zhì)排放標準。該廠(chǎng)廢水采用此法治理投資為5500元/m3廢水;占地面積0.61m2/m3廢水;電費為0.44元/m3廢水;藥費為0.9元/m3。


    采用化學(xué)法處理堿減量廢水雖然處理效果較好,但仍存在一些問(wèn)題:


    (1)預處理工藝的最佳pH值在4~6的范圍內,而堿減量廢水pH值為12~14,降低pH值需耗用一定數量的酸,從而使運行費用提高,這是亟待解決的問(wèn)題。


    (2)預處理產(chǎn)生的對苯二甲酸白色粉狀物在工業(yè)上有回收利用價(jià)值,但市場(chǎng)銷(xiāo)路有待開(kāi)拓。


    結論及存在問(wèn)題


    印染廢水是一種水量大、色度高、組份復雜的廢水,水質(zhì)變動(dòng)范圍大。在城市下水道和污水處理廠(chǎng)建設較完善的城市,廢水首先在工廠(chǎng)作預處理,達到城市下水道排放標準后進(jìn)行集中處理。


    廢水經(jīng)過(guò)預處理再排放可改善污水水質(zhì),降低城市污水廠(chǎng)處理負荷,同時(shí)便于根據不同的廢水水質(zhì)采取不同的預處理手段。


    在對印染廢水進(jìn)行最終處理時(shí),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(lián)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(xué)方法為主,對于規模大、處理水平高的工廠(chǎng),可采用電解、化學(xué)絮凝、臭氧氧化等工藝,對于小規模的工廠(chǎng),可采用爐渣過(guò)濾。


    從我國染料行業(yè)廢水治理技術(shù)的現狀來(lái)看,盡管經(jīng)過(guò)多年努力,已取得一批實(shí)用技術(shù),解決了不少問(wèn)題,但總體上沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的突破,特別是產(chǎn)品結構及工廠(chǎng)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(wèn)題的根本出路在于工藝改革,通過(guò)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝來(lái)減排或不排廢水。這方面國內已有許多成功的例子,如苯胺和鄰甲苯胺的生產(chǎn)將鐵粉還原改為氫化還原,徹底消除了鐵泥水的污染;又如以氫化還原代替硫化堿還原用于氨基苯甲醚的生產(chǎn),徹底消除了含硫廢水等。


    預防和治理印染廢水的污染是相輔相成的兩個(gè)方面,如果既采用預防措施,又采用各種方法積極治理,并做到處理后的水循環(huán)使用,這不僅能降低水的消耗,而且能有效地減輕印染廢水對環(huán)境的污染。


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