1 印染廢水的污染特性
紡織印染工業(yè)作為中國具有優(yōu)勢的傳統(tǒng)支柱行業(yè)之一,自20世紀90年代以來獲得迅猛發(fā)展,其用水量和排水量也大幅度增長。印染廢水是指棉、毛、化纖等紡織產(chǎn)品在預處理、染色、印花和整理過程中所排放的廢水,主要來自漂煉、軋染、退漿、整理等工序。據(jù)不完全統(tǒng)計,中國每天排放的印染廢水約為3.0×106t~4.0×106t,年排放量約為6.5×108t。同發(fā)達國家相比,中國紡織印染業(yè)的單位耗水量是發(fā)達國家的1.5倍~2.0倍,單位排污總量是發(fā)達國家的1.2倍~1.8倍,并且隨著科技迅速地發(fā)展,印染行業(yè)使用的材料品種日益增多,化學原料逐漸代替了原有的天然原料,使處理印染廢水的難度大幅度增加。印染廢水的水質(zhì)變化復雜而劇烈,含有大量的有機污染物,并且其色度深、pH值變化大、可生化性能差。目前印染行業(yè)一般染料的上染率超過70%,所以印染廢水主要污染源不是染料,而是助劑和整理工藝,廢水中除含有大量的漿料和助劑外,還含有各種有毒污染物,如苯環(huán)、胺基、偶氮等基團的苯胺、硝基苯、鄰苯二甲酸類等。這些物質(zhì)難以生物降解,而且多為致癌物質(zhì),造成嚴重的環(huán)境危害,危及人的身體健康。
2 印染廢水的處理工藝及比較
目前處理印染廢水的常用方法大致分為:化學法、物理化學法和生化法。化學法包括混凝法、化學氧化法、電化學法等,其技術(shù)優(yōu)點為:對COD的去除效果好,對疏水性染料的脫色率高;技術(shù)缺點為:對親水性染料的脫色效果差,處理成本高,泥渣難處理,另外本方法不適合大流量的處理,混凝法對COD的去除效果較差;物理化學法包括吸附脫色、混凝沉淀、臭氧、氯漂白等化學氧化法、離子交換、超濾膜脫色光催化、高壓脈沖電解法等,其處理效果顯著,技術(shù)缺點為:處理費用高,適應范圍窄,易產(chǎn)生大量難處理污泥;生化法是利用微生物的代謝作用分解廢水中有機物的處理方法,是目前印染廢水處理的主導工藝,可處理印染工業(yè)廢水所含有的大量能被生物氧化可溶性物質(zhì),主要包括好氧法和厭氧法。生化法中生物接觸氧化法是近幾年發(fā)展起來的新型廢水處理方法,它在印染工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的重視,并已出現(xiàn)工業(yè)化的生產(chǎn)裝置,該裝置的主要特點是處理效率高,容積負荷可達1.5 kg/(m•d)~3 kg/(m•d),停留時間短,占地面積小,生物量多(種類也多),對生物難降解的物質(zhì)也能除去,同時可用于三級處理脫氮,但它目前存在的主要問題是:填料容易堵塞,需經(jīng)常進行沖洗,在處理印染廢水時,氣水的比值較高,約1.15~1.25,動力消耗較大,在一般情況下,每處理1 t廢水約需0.4度~0.5度電,較活性污泥法偏高。由于印染廢水成分非常復雜,有時采用單一的處理工藝往往很難獲得良好的效果。因此,可以根據(jù)實際情況采用復合工藝,將多種處理工藝聯(lián)合起來對其進行綜合處理。
3 印染廢水污染實例分析
邯鄲市成安縣某印染公司年產(chǎn)高檔印染面料1 000萬m,項目采用的工藝主要為:前處理工序包括的退漿、漂白、煮煉在設備內(nèi)一步完成,印染工序包括印染、固色、烘干,最后采用定型機進行定型。
該項目產(chǎn)生的廢水主要為印染前處理工序、印染工序、軟化水反沖洗工序以及車間地面沖洗產(chǎn)生的廢水和生活污水等。根據(jù)國內(nèi)大量已建成印染廢水統(tǒng)計資料和該項目的工藝情況,本項目確定廢水水質(zhì)為:pH:7~11,色度:335倍,SS:426 mg/L,COD:224 mg/L~828 mg/L,BOD5:72 mg/L~262 mg/L,S2-:2.9 mg/L。
4 項目廢水處理方案選擇
邯鄲市成安縣某印染公司項目印染廢水包括前處理、染色等工序排放的混合廢水,其主要污染物是織物加工、染色后脫下的漿料、剩余染料、涂料、助劑、纖維等,大多為有機污染物,廢水成分復雜,色度深,pH較高,合成漿料PVA(聚乙烯醇)及合成染料的使用,廢水的可生化性變差,B/C比較小,治理難度加大,從而使原有的生物處理系統(tǒng)COD去除率從70%下降到50%左右,甚至更低,傳統(tǒng)的生物處理工藝受到嚴重挑戰(zhàn);傳統(tǒng)的化學沉淀和氣浮法對這類廢水COD去除率也僅為30%左右,因此,該項目印染廢水處理技術(shù)路線確定為:以生化法為主,尤其是厭氧部分(水解酸化)要充分,另外為了降低色度和去除一些高分子、膠狀物質(zhì)以及重金屬,還需將物化法與之串聯(lián)使用才能取得滿意的效果。
根據(jù)項目環(huán)保要求以及廢水特點,該工程印染廢水處理方案為“絮凝沉淀+水解酸化+生物接觸氧化”處理工藝,廢水處理工藝說明為:1)過濾格柵。印染廢水中含有一些棉絨、布條、不溶性化學物質(zhì)等漂浮物、懸浮物,經(jīng)過濾格柵去除,以防堵塞水泵、管道,影響后續(xù)處理設施的運行。2)調(diào)節(jié)池。印染廢水通過調(diào)節(jié)池對水質(zhì)和水量進行調(diào)節(jié)才能保證后續(xù)處理設備的進水水質(zhì)均勻,并起到預沉淀、預曝氣、降溫和儲存臨時事故排水的功能,為加藥混凝沉淀創(chuàng)造有利條件。3)絮凝沉淀。紡織印染廢水中含有大量染料、助劑和漿料、洗滌劑和其他化學藥劑,其中染料多數(shù)呈膠體狀態(tài),采用混凝沉淀法處理效果顯著。印染廢水采用混凝沉淀后,可以去除大部分懸浮及膠狀物,有機污染物濃度COD大大降低,同時色度也得以降低。4)水解酸化。廢水經(jīng)過物化處理后,其可生化性仍較差,B/C比較小,一般小于0.3,水解酸化池主要是利用厭氧過程的水解酸化階段將廢水中結(jié)構(gòu)復雜的大分子有機物在產(chǎn)酸性厭氧兼氧微生物的作用下分解成結(jié)構(gòu)簡單的小分子有機物,將不溶性有機物水解成可溶性物質(zhì),提高廢水的可生化性,因此,水解酸化過程要充分,不應少于16 h。5)生物接觸氧化。生物接觸氧化池為普通推流式結(jié)構(gòu),池內(nèi)裝有高效填料和曝氣裝置,填料是生物膜的載體,污水在曝氣裝置作用下,與填料上附著的生物膜充分接觸,使有機物充分降解,水質(zhì)得到凈化,主要特點是處理效率高,容積負荷可達1.5 kg/(m•d)~3 kg/(m•d),停留時間短,占地面積小,生物量多(種類也多),對生物難降解的物質(zhì)也能除去。6)污泥處理。加藥混凝沉淀池排出的污泥以及二次沉淀剩余污泥,進入污泥濃縮池,由泵提升到帶式壓濾機,濾下來的液體流入調(diào)節(jié)池,濾出的泥餅自然干化后外運。
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