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印染废水深度处理技术及回用的现状和发展
发布人:科瑞环保时间:2011-6-18

前言

印染废水一直以排放量大、处理难度高成为废水治理工艺研究的重点。特别由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使PVA浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水,更是给处理增加了难度;原有的生物处理系统大都由原来的70% COD 去除率下降到50% 左右,甚至更低。由于水资源的日渐短缺和污染严重,印染行业的废水处理引起政府的高度重视。我国印染废水处理普遍采用物化处理+生化处理工艺,但处理效果并不十分稳定,一般很难达到一级排放标准。为了能够使废水达标排放,人们在不同工艺单元的组合、新工艺的开发和参数优化方面都进行了广泛的研究,取得了不少进展,为实现印染废水深度处理和回用奠定了基础。

1.印染废水回用处理技术的现状

一直以来由于印染废水本身难处理的特性,人们对印染废水深度处理回用方面没有引起足够的重视。加入W TO后,随着我国纺织印染行业的势头逐步看好,纺织印染行业用水的需求量不断增大,而供给量却相对减少;随着排放标准的日趋严格和水费的不断上涨,人们将目光投向印染废水深度处理和回用上。由于印染工艺本身的复杂性和工艺用水水质要求的差异,目前国家对印染废水的回用水质标准还没有统一的数据。近年来人们对印染废水深度处理的工艺从技术和经济的可行性上都进行了大量探索、分析和实践,取得了可喜的环境效益和经济效益。目前出现的印染废水深度处理组合方案主要有以下几种:。

1.1 印染废水→生化出水→混凝→气浮→砂滤→活性炭吸附→回用

该方案完全是物化技术的组合,何文杰等用此方案深度处理某毛纺厂经生物接触氧化法处理后的出水。经接触氧化池的出水已经能够达标排放,但废水中残留的染料通常以胶体状态存在,该方案能够较有针对性地去除胶体物质,使出水达到回用要求。Giovanni的研究也得出了相似的结论。


分别用气浮后和吸附后的两种出水作为回用水进行染布试验。实验结果表明用回用水染布已达到一级品出厂标准。经回用后,该毛纺厂每年节约新鲜水36万m ,节约资金2400万元。该方案操作流程简便,适用于目前印染废水已经达标排放的企业。

1.2 废水处理站出水→生物陶粒→臭氧脱色→双层滤料过滤→阳离子交换树脂软化→出水

该方案是较为典型的各种处理方法的组合,充分发挥各组合单元的优势。李武全等用此方案对北京第二毛纺织厂的印染废水( 加入部分生活污水混合) 的二沉池出水进行深度处理,并研究了各单元不同的组合顺序对水质处理效果的影响。实验发现臭氧出水中的剩余臭氧可能会破坏交换树脂结构,使其失去交换能力。因此在工程中需要增加清水池待臭氧分解完毕后再进入交换树脂。回用实验表明其工艺出水可以回用于洗毛和染色。该方案提示我们在进行不同处理方法组合时不仅要看到其优势的方面,也要注意其相互制约、乃至有所破坏的方面,避免不利因素的影响。

1.3 印染废水→混凝沉淀→内循环厌氧→H C R /生物活性炭→接触氧化→纤维球过滤

贾洪斌等采用了比较新型的生物复合处理工艺,即将H CR法与生物活性炭法相结合,使反应器中氧利用率提高、抗冲击负荷能力增强,有效解决了传统好氧生物处理的不足之处。该工艺占地面积较小,且纤维球具有过滤速度快、效果好的优点,使废水能稳定达到回用要求。回用水经回用生产性实验,发现水洗后的布样色光、深度与自来水洗后的一致,说明采用回用水皂洗是可行的。该工艺对于目前采用传统好氧工艺处理效果不理想的印染企业,在工艺改进方面是一个很好的参考。

1.4 二级处理厂出水→电化学处理→化学絮凝→离子交换→回用

Tak-H yun用电化学法,结合化学絮凝和离子交换法对印染废水进行深度处理研究。实验表明添加少量的H 0 (约200m g/L)在电解池中可使电化学处理效率提高一倍。该方案的优点是出水水质好,可以回用到印染所有工序中;不足之处在于实验发现pH 为3时电化学效果最好,因此在进行电化学处理前要调pH 值,另外该方案对离子交换树脂的依赖性较大( 为了降低铁离 子浓度和电导率),因此离子再生频率升高不可避免。

1.5 印染废水→调pH( 加酸) →铁碳过滤→中和( 加碱) →SBR →回用

铁碳过滤系统是用废铁屑( 主要成分是铁和碳) 经预处理和活化后作为填料,其工作原理是电化学反应的氧化还原、铁屑对絮体的电附集和对反应的催化作用、电池反应产物的混凝、新生絮体的吸附和床层的过滤等作用的综合效应。林金画采用该方案对印染废水进行处理,出水达到一级排放标准(GB4287-92)( 见表5)。出水回用于漂染的漂洗生产工序,8年来系统未出现过堵塞现象。该工艺优点是以废治废,运行稳定;不足之处是pH 必须来回调节。

1.6 二沉池出水→一级砂滤→CD2氧化→二级过滤→活性炭→回用

虞承伟对印染厂经二级处理后的出水采用CD2氧化,对废水色度、COD的去除效果进行了研究( 见表6)。实验结果表明:浓度为40m g/L CD2对紫色等13种颜色的印染排放废水进行30m in的氧化反应,出水基本满足了印染废水的回用要求;再 用活性炭对CD2氧化出水进行后处理去除余氯,进一步提高回用水质,扩大回用水的应用范围。该工艺操作简便,特别在色度去除上效果较好,值得进一步研究和推广。

2.印染废水回用的发展方向

2.1 重视推广综合治理

企业在选择印染废水的深度处理工艺时,应本着清洁生产的理念,结合自身情况,从源头预防开始,尽量以废治废、综合治理,进一步削减和降低污染物的排放。是伟元对印染废水进行综合治理,包括改进生产工艺设计、设备的选型、筛选染化药剂、残浆残液的集中处理、冷凝水基本回用,用锅炉水膜除尘作预处理,部分水经三级处理直接回用等等。马志毅和胡颖华都用印染废水与烟道气及粉煤灰接触,既满足了除尘的目的,又节约了新鲜水用量,同时提高了印染废水的处理效果。胡颖华还将处理后的废水回用于染色和印花,与自来水相比色牢度基本无差别。

2.2 不断优化回用方案

回用方案的优化既包括水质优化,也包括水量优化。水质优化即不同工艺单元的有效组合或是不同处理技术的集成,都是为了扬长避短,使水质达到回用要求。由于回用水质要求差异较大,废水回用方式有两种,一是回用水全部按照需求最严格的水质要求处理,二是先按照水量要求最大的水质要求处理,个别有更高要求的小水量水再进行适当的补充处理。水量优化即企业应根据自身情况选择一种较为经济的回用方式。实践证明,上述多种组合方案处理后的回用水用于水质要求相对较低、且用水量较大的杂用水,部分冷却水及印染前工序用水( 如退浆、煮练、氧漂、丝光等)都是完全可行的。若要用于水质要求较高的后工序如打底、皂洗等),就要保证更加严格的深度处理,并可考虑将新鲜水与回用水定量配比混合使用。

2.3 继续开发膜集成技术

随着技术的进步,膜分离技术的不断开发是未来废水深度处理的重要方向。越来越多的研究表明将不同的膜分离技术( 如微滤、超滤、纳滤等)相结合或是膜分离技术与其它技术( 如催化氧化技术、电化学法等)相结合是印染废水深度处理的有M F/UF/RO集成系统、膜生物反应器(M BR)+RO、抗污染反渗透复合膜等,另外还有离子交换、紫外线消毒等方法集成需要进一步开发和研究。杜启云等用膜集成技术处理鄂尔多斯羊绒集团公司废水。该系统用水膜除尘技术使废水脱脂、脱色,超滤除菌除浊、反渗透脱盐等过程使热电厂烟道气达标排放,工业废水得到深度处理,变成软水供热电厂和生产车间回用。该系统日处理生产废水1500m ,水回收率70% 。A.Rozzi用混凝-陶瓷膜-纳滤膜技术对印染废水的二次出水进行处理。试验发现:用聚合铝作为混凝剂可防止废水中的悬浮固体和胶体颗粒对陶瓷膜的污染,使陶瓷膜的化学清洗周期延长为一周一次;陶瓷膜保护纳滤膜,可不添加任何化学物也能连续运行。研究结果表明水质完全符合回用标准。有资料报道,美国棉花公司用Fenton试剂-UF/NF技术处理活性染印料染废水,废水经Fenton试剂氧化脱色,再经UF/NF分别得到浓缩液和淡水,试验表明淡水用于漂白、染色、淋洗等,对织物的色泽和质量无任何不利影响;用浓缩液染色还需进一步研究。

3 结论

若要切实达到经济效益和环境效益双赢的目的,企业必须同等重视印染废水的污染预防和治理,并在保证产品质量不受影响的前提下努力做到废水深度处理回用以及废物料的回收再利用, 这样既节约水资源和原料,又能有效减轻印染废水对环境的污染。因此得出以下结论:

3.1 随着环境保护力度的加大,印染企业应该越来越重视清洁生产。低污染和环保原料的使用以及生产工艺的改进可以减少废水及有毒有害污染物的产生,从而降低印染废水处理与深度处理的难度,有利于印染废水的回用。

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