印染廢水是指將棉、麻、化學(xué)纖維等加以染色加工所產(chǎn)生的廢水。因纖維種類和加工工藝的不同,印染廢水的水量和水質(zhì)也不同。其中,印染廢水水量一般較大,每印染加工1t紡織品耗水100~200t,其中80%~90%成為廢水排出。印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn),屬難處理的工業(yè)廢水之一,廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無機(jī)鹽等。

一、印染廢水來源及水質(zhì)特點(diǎn)
印染加工的四個(gè)工序都要排出廢水,預(yù)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。
印染廢水的水質(zhì)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400-1000 mg/L,BOD5為100-400 mg/L,SS為100-200 mg/L,色度為100-400倍。但當(dāng)印染工藝及采用的纖維種類和加工工藝變化后,廢水水質(zhì)將有較大變化。如當(dāng)廢水中含有滌綸仿真絲印染工序中產(chǎn)生的堿減量廢水時(shí),廢水的CODcr將增大到2000~3000 mg/L以上,BOD5增大到800 mg/L以上,pH值達(dá)11.5~12,并且廢水水質(zhì)隨滌綸仿真絲印染堿減量廢水的加入量增大而惡化。當(dāng)加入的堿減量廢水中CODcr的量超過廢水中CODcr的量20%時(shí),生化處理將很難適應(yīng)。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*(PVA)為主的(如滌棉經(jīng)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(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等,廢水呈強(qiáng)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、*等。
4、絲光廢水:含堿量高,NaOH含量在3%~5%,多數(shù)印染廠通過蒸發(fā)濃縮回收NaOH,所以絲光廢水一般很少排出,經(jīng)過工藝多次重復(fù)使用終排出的廢水仍呈強(qiáng)堿性,BOD、COD、SS均較高。
5、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(qiáng)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(chǎn)生的,主要含滌綸水解物對(duì)苯二甲酸、乙二醇等,其中對(duì)苯二甲酸含量高達(dá)75%。堿減量廢水不僅pH值高(一般>12),而且有機(jī)物濃度高,堿減量工序排放的廢水中CODcr可高達(dá)9萬mg/L,高分子有機(jī)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(jī)廢水。
二、印染廢水處理常用方法
目前印染廢水處理的方法有物理法、化學(xué)法和生物法。
1、物理法
在物理處理法中應(yīng)用多的是吸附法,這種方法是將活性炭、黏土等多孔物質(zhì)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(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾除去。目前,國外主要采用活性炭吸附法(多半用于三級(jí)處理)。該法對(duì)去除水中溶解性有機(jī)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(duì)陽離子染料、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。研究表明,活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分別達(dá)93%、92%和63%,活性炭吸附能力可達(dá)到500 mg COD/g炭,污水如先曝氣,則會(huì)加快吸附速率。但若廢水BOD5>200 mg/L,則采用這種方法是不經(jīng)濟(jì)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(duì)染料的選擇性,應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)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(dá)95%~。
高嶺土電是一種吸附劑,研究表明經(jīng)長鏈有機(jī)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(nèi)也應(yīng)用活性硅藻土和煤渣處理傳統(tǒng)印染工藝廢水,費(fèi)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。
2、化學(xué)法
a、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*的價(jià)格為低。近年來,國外采用高分子混凝劑者日益增加,且有取代無機(jī)混凝劑之勢(shì),但在國內(nèi)因價(jià)格原因,使用高分子混凝劑者還不多見。據(jù)報(bào)道,弱陰離子性高分子混凝劑使用范圍廣,若與硫酸鋁合用,則可發(fā)揮更好的效果?;炷ǖ闹饕獌?yōu)點(diǎn)是工藝流程簡單、操作管理方便、設(shè)備投資省、占地面積少、對(duì)疏水性染料脫色效率很高;缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用較高、泥渣量多且脫水困難、對(duì)親水性染料處理效果差。
b、氧化法
臭氧氧化法在國外應(yīng)用較多,Zima S.V.等人總結(jié)出了印染廢水臭氧脫色的數(shù)學(xué)模式研究表明:臭氧用量為0.886 g O3/g染料時(shí),淡褐色染料廢水脫色率達(dá)80%;研究還發(fā)現(xiàn),連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需臭氧量高于間歇運(yùn)行所需臭氧量,而反應(yīng)器內(nèi)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(shè)計(jì)成間歇運(yùn)行的反應(yīng)器,并可考慮在其中安裝隔板。臭氧氧化法對(duì)多數(shù)染料能獲得良好的脫色效果,但對(duì)硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差。從國內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果看,該法脫色效果好,但耗電多,大規(guī)模推廣應(yīng)用有一定困難。
光氧化法處理印染廢水脫色效率較高,但設(shè)備投資和電耗還有待進(jìn)一步降低;
c、電解法
電解對(duì)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(duì)顏色深、CODcr高的廢水處理效果較差。對(duì)染料的電化學(xué)性能研究表明,各類染料在電解處理時(shí)其CODcr去除率的大小順序?yàn)椋毫蚧玖?、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(yīng)用。
d、生物法
20世紀(jì)70年代以來,國內(nèi)對(duì)印染廢水以生物處理為主,占80%以上,尤以好氧生物處理法占絕大多數(shù)。從現(xiàn)有情況看。我國印染廢水生物處理法中以表面加速曝氣和接觸氧化法占多數(shù)。此外,鼓風(fēng)曝氣活性污泥法、射流曝氣活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤等也有應(yīng)用,生物流化床尚處于試驗(yàn)性應(yīng)用階段。但由于生物對(duì)色度去除率不高,一般在50%左右,所以當(dāng)出水色度要求較高時(shí),需輔以物理或化學(xué)處理。
好氧生物處理對(duì)BOD去除效果明顯,一般可達(dá)80%左右,但色度和COD去除率不高,尤其是PVA等化學(xué)漿料、表面活性劑、溶劑及匹布?jí)A減量技術(shù)的廣泛應(yīng)用,不但使印染廢水的COD達(dá)到2 000~3 000 mg/L,而且BOD/COD也由原來的0.4~0.5下降到0.2以下,單純的好氧生物處理難度越來越大,出水難以達(dá)標(biāo);此外,好氧生物處理法的高運(yùn)行費(fèi)用及剩余污泥處理或處置問題歷來是廢水處理領(lǐng)域沒有解決好的一個(gè)難題。據(jù)資料報(bào)道,一般污泥處理或處置費(fèi)用占整個(gè)污水處理廠費(fèi)用的50%~70%(國外),在國內(nèi)也占40%左右。由于上述原因,印染廢水的厭氧生物處理技術(shù)開始受到人們的重視。
三、廢水解決方案
印染行業(yè)是耗水大戶,廢水排放量和污染物總量分別位居全國工業(yè)部門的第二位和第四位,是我國重點(diǎn)污染行業(yè)之一。印染廢水一直以排放量大、處理難度高而成為廢水治理工藝研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí),隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,水資源緊缺已成為制約我國印染行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的限制因素。為了實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,印染廢水的資源化回用成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。
以服裝染色、洗滌、整燙為主的生產(chǎn)型企業(yè),在生產(chǎn)過程中排出大量廢水,廢水中含有一定的有機(jī)物和色度,需要對(duì)廢水進(jìn)行深度處理后才能回用。國家要求全行業(yè)污水回用率“十一五"期間達(dá)到60%,但污水處理后回用率還達(dá)不到7%,同時(shí),由于我國是一個(gè)嚴(yán)重缺乏水資源的國家,有限的水資源也決定了印染行業(yè)必須走循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展之路,因此,大力開展中廢水再利用是立足長遠(yuǎn)的明智選擇。
我公司經(jīng)過對(duì)印染行業(yè)污水形成及處理的技術(shù)分析,結(jié)合近幾年印染廢水處理的工程實(shí)踐,逐漸形成了一套完整的技術(shù)工藝,在新建及改造型印染廢水處理領(lǐng)域發(fā)揮著作用,比如新建污水處理站可以選用如下工藝:
