印染廢水處理工藝大盤點
印染廢水的(de)水質隨(sui)采用的(de)纖維種類和加工(gong)工(gong)藝的(de)不同(tong)而異，污(wu)染物組分差異很大。印染各(ge)工(gong)序的(de)排(pai)水情況(kuang)一般是：
退(tui)漿(jiang)廢(fei)(fei)水(shui)：水(shui)量較小，但污(wu)染物濃度高，其中含(han)有各種漿(jiang)料、漿(jiang)料分解物、纖(xian)維屑、淀粉(fen)堿(jian)和各種助(zhu)劑。廢(fei)(fei)水(shui)呈(cheng)堿(jian)性(xing)(xing)，pH值為12左右(you)。上漿(jiang)以淀粉(fen)為主(zhu)的(如棉(mian)布)退(tui)漿(jiang)廢(fei)(fei)水(shui)，其COD、BOD值都很高，可生(sheng)化性(xing)(xing)較好；上漿(jiang)以聚乙烯醇(PVA)為主(zhu)的(如滌棉(mian)經紗)退(tui)漿(jiang)廢(fei)(fei)水(shui)，COD高而BOD低，廢(fei)(fei)水(shui)可生(sheng)化性(xing)(xing)較差。
煮煉廢(fei)水：水量(liang)大，污染物(wu)濃度高，其中含有(you)纖維素、果酸、蠟質、油脂、堿、表面活(huo)性劑、含氮化合物(wu)等，廢(fei)水呈(cheng)強堿性，水溫高，呈(cheng)褐色。
漂白廢水：水量大，但污染較輕，其中含有殘(can)余的漂白劑(ji)、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(duo)數印(yin)染(ran)廠通過(guo)蒸發濃縮(suo)回(hui)收(shou)NaOH，所以絲光廢水一般很(hen)少(shao)排(pai)出，經過(guo)工藝多(duo)次重復使用最終排(pai)出的廢水仍呈強堿性，BOD、COD、SS均較高。
染色廢水：水量較(jiao)大，水質(zhi)隨所用染料(liao)的不同而(er)不同，其中含漿料(liao)、染料(liao)、助(zhu)劑(ji)、表面(mian)活性劑(ji)等(deng)，一般(ban)呈強堿性，色度很(hen)高，COD較(jiao)BOD高得多(duo)，可生化性較(jiao)差。
印(yin)花廢水(shui)：水(shui)量較(jiao)大，除(chu)印(yin)花過程的(de)廢水(shui)外，還包括印(yin)花后的(de)皂洗(xi)、水(shui)洗(xi)廢水(shui)，污染(ran)物濃度較(jiao)高，其中含(han)有(you)漿料、染(ran)料、助(zhu)劑等(deng)，BOD、COD均較(jiao)高。
整理(li)廢(fei)水：水量較(jiao)小，其中含有纖維屑、樹(shu)脂、油劑、漿(jiang)料等。
堿減量(liang)廢(fei)(fei)水(shui)：是滌(di)綸(lun)仿真絲堿減量(liang)工(gong)序產(chan)生(sheng)的，主要含滌(di)綸(lun)水(shui)解物(wu)對(dui)苯二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)、乙二(er)醇等，其中(zhong)對(dui)苯二(er)甲(jia)酸(suan)(suan)含量(liang)高達75%。堿減量(liang)廢(fei)(fei)水(shui)不僅pH值高(一般＞12)，而且有機(ji)(ji)物(wu)濃(nong)度高，堿減量(liang)工(gong)序排放(fang)的廢(fei)(fei)水(shui)中(zhong)CODCr可高達9萬mg/L，高分子(zi)有機(ji)(ji)物(wu)及部分染料很難(nan)被(bei)生(sheng)物(wu)降解，此種廢(fei)(fei)水(shui)屬高濃(nong)度難(nan)降解有機(ji)(ji)廢(fei)(fei)水(shui)。
下面從物理法(fa)、化學法(fa)和生(sheng)物法(fa)三個方(fang)面的評述著手，介紹目(mu)前印染廢水處理的方(fang)法(fa)及研(yan)究的狀況。
物理法--吸附法
在物(wu)(wu)(wu)理(li)處(chu)理(li)法中(zhong)應用最(zui)多(duo)的(de)是吸(xi)附(fu)法，這(zhe)種(zhong)方法是將活性(xing)炭、粘土等多(duo)孔(kong)物(wu)(wu)(wu)質的(de)粉末或顆粒(li)與(yu)廢(fei)水(shui)混(hun)合，或讓廢(fei)水(shui)通過由其顆粒(li)狀物(wu)(wu)(wu)組(zu)成的(de)濾(lv)床(chuang)，使廢(fei)水(shui)中(zhong)的(de)污(wu)染物(wu)(wu)(wu)質被吸(xi)附(fu)在多(duo)孔(kong)物(wu)(wu)(wu)質表(biao)面上或被過濾(lv)除去。
目(mu)前(qian)，國外主要采用(yong)活(huo)性(xing)(xing)炭吸(xi)附法(fa)(多半用(yong)于三級(ji)處理)，該法(fa)對去除水(shui)中溶解性(xing)(xing)有機物非常有效，但它不能(neng)去除水(shui)中的(de)膠體和疏水(shui)性(xing)(xing)染(ran)料(liao)(liao)，并且它只對陽離(li)子(zi)染(ran)料(liao)(liao)、直接(jie)染(ran)料(liao)(liao)、酸(suan)性(xing)(xing)染(ran)料(liao)(liao)、活(huo)性(xing)(xing)染(ran)料(liao)(liao)等水(shui)溶性(xing)(xing)染(ran)料(liao)(liao)具有較(jiao)好(hao)的(de)吸(xi)附性(xing)(xing)能(neng)。
SaitoT.等人的(de)研究表明，活(huo)(huo)性炭(tan)的(de)吸(xi)附率(lv)(lv)、BOD去(qu)除率(lv)(lv)、COD去(qu)除率(lv)(lv)分別達93%、92%和63%，活(huo)(huo)性炭(tan)吸(xi)附能力可達到500mgCOD/g炭(tan)，污水如先曝氣，則會(hui)加(jia)快吸(xi)附速率(lv)(lv)。但若廢水BOD5＞200mg/L，則采(cai)用這種方法(fa)是不經濟的(de)。
吸(xi)附處理使用的(de)吸(xi)附劑多(duo)種(zhong)多(duo)樣，工程(cheng)中需考慮吸(xi)附劑對(dui)染料的(de)選擇性，應根據廢水(shui)水(shui)質來選擇吸(xi)附劑。研究表明，在pH＝12的(de)印染廢水(shui)中，用硅聚(ju)物(甲基氧)作吸(xi)附劑，陰(yin)離子染料去除(chu)率可達95%～100%。
高(gao)(gao)嶺(ling)土(tu)(tu)也是一種吸附劑，研究(jiu)表明經(jing)長鏈有機陽離子處(chu)理，高(gao)(gao)嶺(ling)土(tu)(tu)能有效(xiao)地(di)吸附廢水中的黃色直(zhi)接染料。
此外，國內也應用活性(xing)硅藻土和(he)煤渣(zha)處理傳(chuan)統印(yin)染(ran)工藝廢水(shui)，費用較低(di)，脫(tuo)色效果較好，其(qi)缺點是泥渣(zha)產(chan)生量大(da)，且進一步處理難度大(da)。
化學處理法
混凝法
主(zhu)要有混凝沉淀法(fa)和(he)混凝氣浮法(fa)，所(suo)采用的(de)(de)混凝劑(ji)多半以鋁鹽或鐵(tie)鹽為主(zhu)，其(qi)中以堿式氯化鋁(PAC)的(de)(de)架橋吸附性(xing)能較好(hao)，而(er)以硫酸亞(ya)鐵(tie)的(de)(de)價格為最低。
近年來(lai)，國外(wai)采用高分子混凝(ning)劑(ji)者日益增加，且有(you)取代無機混凝(ning)劑(ji)之勢，但在國內因價格原因，使用高分子混凝(ning)劑(ji)者還不多見(jian)。據報道，弱陰離子性高分子混凝(ning)劑(ji)使用范圍最廣，若與硫酸鋁(lv)合用，則可發揮更好的效果(guo)。
混凝法的主(zhu)要優點是(shi)工藝流程(cheng)簡單、操(cao)作管理(li)方便、設備投資省、占地面積少、對疏水性染(ran)料脫色效(xiao)率很高；缺點是(shi)運行費用較高、泥(ni)渣量多且脫水困難、對親水性染(ran)料處理(li)效(xiao)果差.
氧化法
臭氧(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)法在(zai)國外應用(yong)較多，ZimaS.V.等人(ren)總結(jie)出(chu)了(le)印染廢水臭氧(yang)(yang)(yang)脫色的數學模式。研(yan)究表明，臭氧(yang)(yang)(yang)用(yong)量(liang)為0.886gO3/g染料(liao)時，淡褐色染料(liao)廢水脫色率(lv)達80%；
研究還發現，連(lian)續運轉所(suo)需臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)量高于間歇運行所(suo)需臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)量，而反應(ying)器內(nei)安裝隔板(ban)，可減少臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)用量16.7%。因此，利(li)用臭(chou)氧(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)脫色，宜設計成間歇運行的反應(ying)器，并(bing)可考慮在其(qi)中安裝隔板(ban)。
臭氧氧化法對多(duo)數(shu)染(ran)料能(neng)獲(huo)得良(liang)好的脫(tuo)色(se)效果，但(dan)對硫化、還原、涂料等不溶于水的染(ran)料脫(tuo)色(se)效果較差。從(cong)國(guo)內外運行經驗和結果看(kan)，該法脫(tuo)色(se)效果好，但(dan)耗(hao)電多(duo)，大規(gui)模推廣應(ying)用有一定困(kun)難。
光氧化法處理印染廢(fei)水脫色效率較高，但設(she)備投資和電(dian)耗還(huan)有待進一步(bu)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(shu)如(ru)下：調節池(chi)：HRT8～10h；厭氧池(chi)：HRT3～5h；好氧池(chi)：HRT6～8h；生物炭池(chi)：HRT1～2h。
試驗和實際應用(yong)表明(ming)，厭氧好(hao)氧生物(wu)炭流程在上述運(yun)轉參數下，對于CODCr為800～1000mg/L的印染廢水，處理(li)效果完(wan)全可(ke)以達(da)到(dao)國家排放標準，再稍加進一步處理(li)還可(ke)回(hui)用(yong)，系統的污泥趨于自身(shen)平(ping)衡(heng)。
目前已有(you)多(duo)家生產廠采用該(gai)流(liu)程，運(yun)轉(zhuan)時間(jian)最長的(de)達(da)5年以上，處理效(xiao)果(guo)穩(wen)定，而且從未外(wai)排污(wu)泥(ni)(ni)，也沒發現厭氧池內污(wu)泥(ni)(ni)過度增(zeng)長。
厭氧好氧生物轉盤
將(jiang)厭(yan)氧(yang)生(sheng)物(wu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)與好氧(yang)生(sheng)物(wu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)串聯起來(lai)，用于印染廢水處理(li)，也取(qu)得(de)了(le)好的效果。該工藝中厭(yan)氧(yang)、好氧(yang)各有(you)污泥(ni)分離與回流裝置(zhi)，整個(ge)系統(tong)的剩余(yu)污泥(ni)全部(bu)回流到(dao)厭(yan)氧(yang)生(sheng)物(wu)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)盤(pan)。一是為(wei)了(le)提(ti)高生(sheng)物(wu)量，因而也縮短(duan)總(zong)的水力停留時間，二(er)是為(wei)了(le)將(jiang)多余(yu)的活性(xing)污泥(ni)消化在系統(tong)內部(bu)。
該工藝流程(cheng)(cheng)也是兼備固著生(sheng)長(chang)和(he)懸浮生(sheng)長(chang)的特點。還可通過向轉盤投(tou)加絮凝劑(ji)進一步提高COD去除率(lv)和(he)脫色率(lv)。該流程(cheng)(cheng)對COD、色度(du)等的去除率(lv)均達到70%以上。
適當投加微量絮凝劑，測得CODCr、色度(du)的去除(chu)(chu)率可提高15%～20%。進(jin)一(yi)步(bu)提高厭氧池(chi)中的懸(xuan)浮污(wu)泥(ni)濃(nong)度(du)也(ye)可以提高脫(tuo)色率和(he)COD去除(chu)(chu)率。但該工藝中轉盤的金屬(shu)構件有腐蝕現象(xiang)，需(xu)進(jin)一(yi)步(bu)研究(jiu)解決。
堿減量廢水處理方法
化學(xue)法處理(li)(li)堿減(jian)量廢水(shui)(shui)的理(li)(li)論依據是：堿減(jian)量廢水(shui)(shui)用酸(suan)中(zhong)和使(shi)pH值達到4～6后(hou)，對苯二(er)甲酸(suan)析出，去除對苯二(er)甲酸(suan)的堿減(jian)量廢水(shui)(shui)再與滌(di)綸(lun)仿真絲印染(ran)廢水(shui)(shui)中(zhong)精煉(lian)、印染(ran)等其他工(gong)藝的廢水(shui)(shui)混合，綜合廢水(shui)(shui)的pH值一般小于11，CODCr不超(chao)過1400mg/L，在此(ci)情況下采(cai)用生化法進行治理(li)(li)，再經物化處理(li)(li)，出水(shui)(shui)即可達到國家(jia)排(pai)放標準(zhun)。
通(tong)常堿減(jian)量(liang)廢水處理(li)的流程為：堿減(jian)量(liang)廢水→調(diao)節池(chi)→中和池(chi)→PE過(guo)濾器(qi)→出(chu)水與其(qi)它廢水混合進一步生化處理(li)。
采用化(hua)學法(fa)析出對苯二甲(jia)酸作(zuo)為(wei)堿減量廢(fei)水(shui)預處理(li)技術，然后用生物技術處理(li)綜合廢(fei)水(shui)的(de)方(fang)法(fa)是治理(li)高濃度滌綸仿真絲印染廢(fei)水(shui)的(de)有效方(fang)法(fa)，是目前(qian)治理(li)該類廢(fei)水(shui)的(de)主要途徑。
采用化學(xue)法處理堿減量廢水雖然處理效果較好，但仍存在(zai)一些問(wen)題：
(1)預處理工藝的最佳pH值(zhi)(zhi)在4～6的范圍內，而(er)堿減量廢水pH值(zhi)(zhi)為12～14，降低(di)pH值(zhi)(zhi)需耗(hao)用一定數量的酸，從而(er)使運(yun)行費用提(ti)高，這是亟待(dai)解(jie)決的問題。
(2)預處理產生(sheng)的(de)對苯(ben)二甲(jia)酸白色粉(fen)狀物在工業(ye)上(shang)有回收利(li)用(yong)價值，但市場銷路有待開拓。
結論及存在問題
印染廢水(shui)(shui)是(shi)一種水(shui)(shui)量大、色度高(gao)、組份復雜的(de)廢水(shui)(shui)，水(shui)(shui)質(zhi)變動范圍大。在城(cheng)市(shi)下水(shui)(shui)道和污水(shui)(shui)處理廠建(jian)設較完善的(de)城(cheng)市(shi)，廢水(shui)(shui)首先在工(gong)廠作預處理，達(da)到城(cheng)市(shi)下水(shui)(shui)道排放標準后進行集中處理。
廢水(shui)經過預處理再排(pai)放可改(gai)善污(wu)(wu)水(shui)水(shui)質(zhi)，降低城市污(wu)(wu)水(shui)廠(chang)處理負荷，同時便(bian)于(yu)根據不(bu)同的(de)廢水(shui)水(shui)質(zhi)采取不(bu)同的(de)預處理手段。
在對(dui)印(yin)染廢水進行最終處理(li)時(shi)，有機(ji)物(wu)(wu)的(de)去(qu)除(chu)一(yi)般(ban)以生物(wu)(wu)法(fa)為(wei)主，對(dui)難于(yu)生物(wu)(wu)降(jiang)解的(de)印(yin)染廢水，采用(yong)(yong)厭氧(水解)好氧聯合(he)處理(li)較為(wei)合(he)適(shi)，對(dui)易于(yu)生物(wu)(wu)降(jiang)解的(de)印(yin)染廢水，可采用(yong)(yong)一(yi)段(duan)生物(wu)(wu)處理(li)。
色度的(de)去除，一(yi)般以物理化學方法為主，對于規(gui)模大、處理水平高的(de)工(gong)廠，可采(cai)用電解、化學絮凝、臭氧氧化等工(gong)藝(yi)，對于小規(gui)模的(de)工(gong)廠，可采(cai)用爐(lu)渣過濾。
從我國染料行(xing)業(ye)廢水(shui)(shui)治(zhi)理(li)技(ji)(ji)術(shu)的現狀來看(kan)，盡(jin)管經(jing)過多年努力(li)，已取得一批實用技(ji)(ji)術(shu)，解決(jue)了不少問題，但總體上沒有實質性(xing)的突破，特別(bie)是(shi)產品結(jie)構及工廠布局等不合理(li)因素(su)的存在(zai)，加重了廢水(shui)(shui)的治(zhi)理(li)難度。
因此，認為(wei)(wei)解決(jue)廢(fei)水問題的(de)(de)根本出(chu)路在于工藝改革，通(tong)過采用先進(jin)的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)工藝來減排或不排廢(fei)水。這(zhe)方面國內已(yi)有許多成功的(de)(de)例子(zi)，如苯胺和鄰甲(jia)苯胺的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)將鐵粉還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)改為(wei)(wei)氫化(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)，徹底消除了(le)鐵泥水的(de)(de)污染；又(you)如以氫化(hua)還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)代(dai)替硫化(hua)堿還(huan)原(yuan)(yuan)(yuan)用于氨(an)基苯甲(jia)醚的(de)(de)生(sheng)(sheng)產(chan)，徹底消除了(le)含硫廢(fei)水等。
預防和治理印染廢水(shui)(shui)的(de)(de)污染是(shi)相輔相成的(de)(de)兩個方(fang)面，如果既采(cai)用(yong)預防措施，又采(cai)用(yong)各種(zhong)方(fang)法積極治理，并做到處理后(hou)的(de)(de)水(shui)(shui)循環使用(yong)，這不(bu)僅能(neng)降低水(shui)(shui)的(de)(de)消耗，而(er)且能(neng)有效(xiao)地減輕印染廢水(shui)(shui)對環境的(de)(de)污染。
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