印染廢水深度處理及回用技術(shù)研究

   印染工業(yè)作為中國(guó)具有優(yōu)勢(shì)的傳統(tǒng)支柱行業(yè)之一，自20世紀(jì)90年代以來(lái)獲得迅猛發(fā)展，其用水量和排水量也大幅度增長(zhǎng)。國(guó)家統(tǒng)j局公布數(shù)據(jù)顯示，2010年紡織業(yè)廢水排放總量達(dá)245470萬(wàn)噸，高居全國(guó)工業(yè)部門(mén)第三位。近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，淡水資源日益緊缺，印染廢水的深度處理和回用已越來(lái)越引起人們的重視。而接觸氧化工藝通過(guò)充氧曝氣和好氧菌膠團(tuán)的作用，進(jìn)一步氧化分解水中污染物質(zhì)，并通過(guò)二沉池的污泥回流，提高生化系統(tǒng)污泥活性。

印染廢水

   1、國(guó)內(nèi)印染廢水處理及回用現(xiàn)狀

   我國(guó)對(duì)印染廢水回用已有較多的研究，從目前研究及應(yīng)用的情況來(lái)看主要有以下特點(diǎn)：

   (1)回用技術(shù)大多處于試驗(yàn)研究階段，多為小試和中試，實(shí)際工程應(yīng)用較少，且水的回用率較低，一般不超過(guò)50%，主要回用于對(duì)水質(zhì)要求不高的前道工序，缺乏有利于提高回用水水質(zhì)及回用率的技術(shù)的推廣應(yīng)用。

   (2)回用處理主要是對(duì)印染廢水在達(dá)標(biāo)處理的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行處理，達(dá)到回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。處理工藝主要采用混凝、吸附、過(guò)濾和氧化等技術(shù)，其中對(duì)去除鹽度和硬度的關(guān)鍵技術(shù)研究較少。

   (3)由于現(xiàn)有技術(shù)水平的限制，印染廢水大量回用對(duì)生產(chǎn)及廢水處理系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)一系列問(wèn)題，包括有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)鹽的積累。目前對(duì)廢水長(zhǎng)期回用的水質(zhì)問(wèn)題及對(duì)水處理系統(tǒng)的影響研究不多，特別是無(wú)機(jī)鹽的積累問(wèn)題基本沒(méi)有涉及。

   2、印染廢水深度處理及回用工藝介紹

   印染廢水常用的處理方法主要有：物化法、化學(xué)法、生化法、膜技術(shù)和其他組合工藝等。僅靠單一的處理工藝很難達(dá)到深度處理及回用的目的，必須對(duì)現(xiàn)有的工藝進(jìn)行集成，采用多種工藝聯(lián)合處理的方法，才能真正實(shí)現(xiàn)回用的目標(biāo)。

   2.1物化法

   物化法主要以吸附法為主，目前在印染廢水深度處理及回用中常用的吸附劑有活性炭、硅藻土、活性氧化鋁、f煤灰、沸石、膨潤(rùn)土等。印染廢水深度處理及回用研究和應(yīng)用較多的是活性炭。如厭氧和好氧消化除了降解有機(jī)物外，還可以大大減少病原體的數(shù)量。活性炭比表面積大、親水性強(qiáng)、吸附脫色效果好，特別適合于小分子水溶性染料的吸附脫色?；钚蕴繉?duì)于二級(jí)生物處理后印染廢水中的殘余污染物(如合成染料、表面活性劑等)具有很好的吸附能力，但處理成本高，再生能耗大，常與其它工藝組合對(duì)紡織印染廢水進(jìn)行深度處理。張健俐等。

   2.2采用臭氧脫色和活性炭吸附組合系統(tǒng)對(duì)淄博市某紡織企業(yè)的印染廢水進(jìn)行回用處理，進(jìn)水COD值為8O～100mg/L、色度為0.25～0.35時(shí)，出水COD為6～10mg/L、色度為0.01～0.03，處理后的水可用于企業(yè)冷卻循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益明顯。80年代后期,無(wú)機(jī)膜的用途擴(kuò)展到水的過(guò)濾、環(huán)境保護(hù)中廢水處理和貴重材料的回收、制造工業(yè)過(guò)濾等方面。謝丹萍等[3]采用連續(xù)膜過(guò)濾系統(tǒng)(CMF)-活性炭吸附工藝對(duì)某印染廠污水處理站排水進(jìn)行回用處理，處理后出水Fe、Mn的去除率達(dá)到，色度為4、濁度0.2NTU、COD<10mg/L，達(dá)到印染企業(yè)生產(chǎn)用水水質(zhì)要求。

   2.3化學(xué)法

   印染廢水處理中常用的氧化劑有Fenton試劑和臭氧。Fenton法具有簡(jiǎn)單、快速、可產(chǎn)生絮凝等優(yōu)點(diǎn)，但仍存在氧化劑利用率低、氧化效率差、處理成本偏高等缺陷。目前，F(xiàn)enton法常與電化學(xué)氧化法結(jié)合對(duì)紡織印染廢水進(jìn)行回用深度處理。結(jié)論①該廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行近兩年，調(diào)試正常運(yùn)行后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，出水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，合格率達(dá)95％以上。如姜興華等(1)將鐵炭微電解一Fenton試劑聯(lián)合氧化技術(shù)用于經(jīng)A/O處理的印染廢水出水，在j反應(yīng)條件下，COD去除率達(dá)到90%以上，色度去除率為99%，達(dá)到了印染廢水回用的要求。針對(duì)印染廢水色度大的特點(diǎn)，臭氧極強(qiáng)的氧化性可有效去除色度及廢水中的有機(jī)物，同時(shí)臭氧還具有殺菌除臭功能。在實(shí)際工程應(yīng)用中，通常很少單獨(dú)采用臭氧氧化法處理印染廢水，而是與其他方法聯(lián)合使用，如臭氧-活性炭和臭氧-曝氣生物濾池。Lin等(2)在活性炭為填料的流化床或固定床中通人臭氧，把臭氧氧化和活性炭吸附組合成一個(gè)單一的過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，臭氧氧化能夠延長(zhǎng)活性炭的再生，減少其再生成本;活性炭不僅僅是一個(gè)吸附劑，同時(shí)是臭氧氧化的催化劑。兩者可以彌補(bǔ)各自固有的不足。具有很好的協(xié)同作用。顧曉揚(yáng)等(3)采用臭氧-曝氣生物濾池工藝對(duì)某紡織洗水廠二級(jí)生化處理出水進(jìn)行回用處理，在進(jìn)水COD約為8Omg/L、色度為16倍、濁度約為8NTU的條件下，當(dāng)臭氧投加量為3O～45mg/L、曝氣生物濾池水力停留時(shí)間為3～4h、氣水比為5∶1時(shí)，出水COD<30mg/L、色度為2倍、濁度<1NTU，滿足生產(chǎn)工藝對(duì)回用水水質(zhì)的要求。

   2.4生化法

   生化法主要是運(yùn)用微生物的代謝作用來(lái)分解污染物，不僅可以用于印染廢水的達(dá)標(biāo)排放處理，而且也可以作為深度處理及回用技術(shù)。由于使用的染料、助劑很多屬有毒和難生物降解物質(zhì)，如硫化堿、PVA等，廢水的可生化性很差，主要水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。生化法主要有曝氣生物濾池、生物活性炭等，一般很少采用生化法作為深度處理回用工藝，實(shí)際應(yīng)用中多采用生化法與其他工藝聯(lián)合使用。

無(wú)錫印染廢水廠處理工藝無(wú)錫印染廢水廠處理工藝無(wú)錫印染廢水廠處理工藝無(wú)錫印染廢水廠處理工藝

卷染、軋染高濃度漂染廢水處理工程

卷染染色時(shí)降低染缸液位，減少水洗次數(shù)和用水量等。噸布用水量?jī)H15 t，相當(dāng)于同行業(yè)平均水平的1/4左右?？衫迷姵卦?，在酸性條件下，反應(yīng)池中形成無(wú)數(shù)以鐵為陽(yáng)極、碳為陰極的微型原電池，電極反應(yīng)如下：陽(yáng)極：Fe-2e→Fe2 E0（Fe2 /Fe）=-0。由于用水量少，使得廢水中CODCr濃度相對(duì)。經(jīng)監(jiān)測(cè)，車間出水CODCr在2600～10000 mg/L之間，平均5000 mg/L。由于使用的染料、助劑很多屬有毒和難生物降解物質(zhì)，如硫化堿、PVA等，廢水的可生化性很差，主要水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 廢水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目CODCr/mg·L-1BOD5/mg·L-1色度（倍）pH廢水水質(zhì)2600～10000600～3000200～1200>13排放標(biāo)準(zhǔn)<100<20<406～92  工藝流程及主要構(gòu)筑物

2.1 工藝流程2.2 主要構(gòu)筑物

 主要構(gòu)筑物及參數(shù)構(gòu)筑物名稱規(guī)  格設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間/h調(diào)節(jié)池11.5 m′4.5 m′3.5 m3.5豎流沉淀池F6 m′6.9 m1.5斜管沉淀池11.5 m′5.0 m′6.1 m4.6水解酸化池17.5 m′11.5 m′6 m24SBR池（3座）11.5 9.5 m′6 m24水力澄清池F5.2 m′6.0 m2.5砂濾池（兩組）2.6 m′2.6 m′4 m濾速10 m/s集水池111.5 m′6.0 m′5.8 m8集水池211.5 m′6.0 m′5.8 m8集水池311.5 m′12.0 m′5.8 m153  設(shè)計(jì)要點(diǎn)及運(yùn)行結(jié)果

3.1 廢水物化預(yù)處理工藝的設(shè)計(jì)

該廠在卷染染色時(shí)使用硫化染料較多，部分時(shí)段廢水中硫化物含量高達(dá)400 mg/L。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)記載，活性污泥對(duì)硫化物的g適應(yīng)濃度在100 mg/L左右，高于100 mg/L將會(huì)對(duì)污泥活性產(chǎn)生抑制作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成污泥全部解體。④運(yùn)行成本低采用模塊化設(shè)計(jì)，便于根據(jù)產(chǎn)水量的不同，調(diào)節(jié)運(yùn)行膜組件的數(shù)量，根據(jù)抽吸壓力進(jìn)行在線反洗，降低運(yùn)行能耗。因此設(shè)計(jì)必須考慮硫化物的去除問(wèn)題。硫化物在pH小于5時(shí)主要以H2S形式存在，此時(shí)利用空氣吹脫去除效果較好。根據(jù)這一原理，設(shè)計(jì)在調(diào)節(jié)池內(nèi)加酸曝氣去除硫化物。選用石灰回調(diào)pH時(shí)，雖然產(chǎn)泥量較多，但它價(jià)格低廉，同時(shí)又是較好的助凝劑，在形成沉淀時(shí)由于沉淀物網(wǎng)捕等作用，可去除部分CODCr，降低后續(xù)處理負(fù)荷。回調(diào)廢水pH后，根據(jù)試驗(yàn)選取硫酸y鐵、聚b烯酰胺對(duì)廢水作進(jìn)一步混凝處理，通過(guò)上述措施從而保證物化預(yù)處理的效果。

3.2 水解酸化池的設(shè)計(jì)

水解酸化池設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間24 h，廢水中部分染料b環(huán)及長(zhǎng)鏈大分子物質(zhì)的分子鍵在池內(nèi)厭y菌、兼y菌胞外酶的作用下斷開(kāi)，使b環(huán)開(kāi)環(huán)，大分子斷裂為小分子，從而達(dá)到降低廢水毒性、提高廢水的可生化性的目的。1濃堿減量廢水處理濃堿減量廢水源自生產(chǎn)工藝前段堿液池，NaOH含量可達(dá)到1％～2％，COD濃度達(dá)到5×104～8×104mg/L。水解酸化池內(nèi)安裝半彈性填料供微生物附著生長(zhǎng)，以增大廢水與微生物的接觸面積和接觸時(shí)間。池底部安裝穿孔曝氣管定期攪動(dòng)池底污泥。

水解酸化-活性污泥法處理印染廢水研究

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì), 我國(guó)每天排放的印染廢水約為300萬(wàn)~ 400萬(wàn),t 年排放量約為6.5億t。而印染廢水具有有機(jī)物含量高、成分復(fù)雜、色度深、pH 值高、水質(zhì)變化大等特點(diǎn), 是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的難處理的工業(yè)廢水之一。超濾系統(tǒng)超濾的工作原理超濾是種能將溶液進(jìn)行凈化、分離和濃縮的膜法分離技術(shù)。目前, 我國(guó)印染廢水處理普遍采用物化處理 生化處理工藝。但近年來(lái), 由于新型紡織纖維的開(kāi)發(fā), 聚乙烯醇( PVA )漿料、人造絲堿物、新型助劑等難降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水,使廢水的可生物降解性能變差, 使傳統(tǒng)的生物處理工藝受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。為了降低能耗及去除廢水中較難降解的有機(jī)污染物, 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都開(kāi)展了一些研究工作, 提出了各種針對(duì)印染廢水的處理技術(shù)和方案。

印染廢水治理要素

印染廢水排放量占紡織工業(yè)廢水排放量的80%，是我國(guó)排放廢水和污染物量較大的行業(yè)之一。5mg/L，日常運(yùn)行因此也常出現(xiàn)一些問(wèn)題：生物反應(yīng)池內(nèi)空氣曝氣量長(zhǎng)期過(guò)量，污泥變得細(xì)碎，沉淀性能差，剩余污泥產(chǎn)量少，反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度保持困難，需要通過(guò)不定期投加糞水來(lái)保持生物反應(yīng)池內(nèi)污泥濃度。印染廢水應(yīng)根據(jù)棉紡、毛紡、絲綢、麻紡等印染產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和水質(zhì)特點(diǎn)，采用不同的治理技術(shù)路線，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。印染廢水治理工程的經(jīng)濟(jì)規(guī)模為廢水處理量Q≥1000噸/日。印染廢水治理宜采用生物處理技術(shù)和物理化學(xué)處理技術(shù)相結(jié)合的綜合治理路線，不宜采用單一的物理化學(xué)處理單元作為穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放治理流程。棉機(jī)織、毛粗紡、化纖仿z絲綢等印染產(chǎn)品加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水，宜采用厭氧水解酸化、常規(guī)活性污泥法或生物接觸氧化法等生物處理方法和化學(xué)投藥(混凝沉淀、混凝氣浮)、光化學(xué)氧化法或生物炭法等物化處理方法相結(jié)合的治理技術(shù)路線。印染產(chǎn)品生產(chǎn)和廢水治理的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)采取有效的噪聲防治措施，并符合有關(guān)噪聲控制要求。在環(huán)境衛(wèi)生條件有特殊要求地區(qū)，還應(yīng)采取防治惡臭污染的措施。