印染廢水的處理及回利

1、印染廢水處理方法及回收利用周超2012/4/5指導(dǎo)老師:安老師班級(jí):環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)101參考文獻(xiàn)：水污染控制技術(shù) (北京化學(xué)工業(yè)出版社) 印染廢水處理技術(shù) (中國(guó)紡織出版社) 環(huán)境生物學(xué) (北京高等教育出版社) 水污染控制工程 (北京高等教育出版社) 廢水處理單元過(guò)程 (北京工業(yè)出版社) 印染廢水是指棉、毛、麻、絲、化纖或混紡產(chǎn)品在預(yù)處理、染色、印花和整理等過(guò)程中所排出的廢水。印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水。印染廢水的處理方法主要有四種，物理處理法、化學(xué)處理法、生物處理法、堿減量處理法。 印染廢水生物降解性差，脫色困難，印染廢水的

2、脫色效果是評(píng)價(jià)廢水處理方法是否有效的關(guān)鍵指標(biāo)之一。常用的處理途徑是絮凝再絮凝，生化再生化的消極處理方法，工程占地面積大、流程長(zhǎng)、基建和運(yùn)行費(fèi)用高、處理效果不穩(wěn)定，由于目前的染色介質(zhì)以水為主，所以絕大部分染料均易溶于水，而且由于染料分子質(zhì)量較大，多數(shù)染料在水中都能形成親水性膠體，使得印染廢水的常規(guī)脫色變得非常困難，因此，需要采取更加經(jīng)濟(jì)有效的脫色方法和去除難生化降解有機(jī)物的印染廢水處理技術(shù)。 印染廢水的常規(guī)處理方法一般分為生化+物化和物化+生化兩大類處理工藝，但由于缺少水解酸化單元，實(shí)際運(yùn)行中存在好氧生化單元反應(yīng)不夠徹底，導(dǎo)致后續(xù)物化處理費(fèi)用偏高的問(wèn)題。在傳統(tǒng)的好氧生物處理裝置前增加水解酸化處理

3、的“水解+好氧” 串連工藝，可以使印染廢水中難以降解的有機(jī)物進(jìn)行水解，生成為較易生物降解的物質(zhì)，改善廢水的可生物降解性，從而提高傳統(tǒng)流程的COD去除率。目前國(guó)內(nèi)許多新建的印染廢水處理裝置(包括生活污水和印染廢水集中處理)均采用由這一工藝開(kāi)發(fā)的“水解一好氧” 生物處理工藝，已取得了明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。 根據(jù)上述分析，并結(jié)合實(shí)際情況，提出綜合污水處理工藝流程見(jiàn)圖1。 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。印染廢水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒有害成分及色度高等特點(diǎn)。一般印染廢水pH值為610，CODCr為4001000mg/L，BOD5為100400m

4、g/L，SS為100200mg/L，色度為100400倍。 但當(dāng)印染工藝、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。近年來(lái)由于化學(xué)纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA漿料、人造絲堿解物(主要是鄰苯二甲酸類物質(zhì))、新型助劑等難生化降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，其CODCr濃度也由原來(lái)的數(shù)百mg/L上升到20003000mg/L以上，BOD5增大到800mg/L以上，pH值達(dá)11.512，從而使原有的生物處理系統(tǒng)CODCr去除率從70%下降到50%左右，甚至更低。 印染廢水如何處理？我們需要從各個(gè)方面了解其情況，才更能有效的選擇合適的方法進(jìn)行解決。一、印染各工序的

5、排水情況 (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：上漿以聚乙烯醇(PVA)為主的(如滌棉經(jīng)紗)退漿廢水，COD高而B(niǎo)OD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、硫代硫酸鈉等。 (4)絲光廢水：含堿量高，NaOH含量在3%-5%，多數(shù)印染廠通過(guò)蒸

6、發(fā)濃縮回收NaOH，所以絲光廢水一般很少排出，經(jīng)過(guò)工藝多次重復(fù)使用最終排出的廢水 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。有印染廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。 (6)印花廢水：水量較大，除印花過(guò)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(shù)脂、油劑、漿料等。 (8)堿減量廢水：是滌綸仿真絲

7、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(wàn)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、印染廢水處理工藝組合工藝處理費(fèi)用(元m-3)處理水量(m3d-1)工程總投資（萬(wàn)元）占地面積（m2）工程單位造價(jià)(元m-2)單位總處理費(fèi)用(元m-2)水解酸化-UASB-SBR0.6-0.820002401500-250012001.9水解酸化-生物接觸氧化0.454800活性污泥-接觸氧化0.79700-1000椎流式曝氣增氧活性

8、污泥0.95120011002.05渦凹?xì)飧?CAF)-A/O工藝1.935007151517.63.43缺氧-好氧-壓濾-富氧生物炭處理0.72200改良厭氧-生物接觸氧化1.85400水膜除塵-水解酸化-接觸氧化1.351000混凝-生物膜曝氣-氧化塘4000微電解-爐渣吸0.411483021432.51新型內(nèi)電解鐵屑過(guò)濾塔-生物接觸氧化池0.451502007495561混凝-水解酸化-接觸氧化0.83840接觸氧化電解1.45400二級(jí)生物接觸氧化-砂濾-活性生物炭4000-5000水解-混凝-復(fù)合生物池1.104000460250011502.2水解-接觸氧化-氣浮1.564000

9、38024009502.51水解-接觸氧化-活性炭2.251200180100015003.75三、印染廢水處理方法 針對(duì)印染廢水如何處理的問(wèn)題，我們重點(diǎn)介紹幾種典型方法：1.輻射技術(shù)在印染廢水處理中的應(yīng)用輻射處理對(duì)印染廢水色度的去除效果 印染廢水的脫色效果是評(píng)價(jià)廢水處理方法是否有效的關(guān)鍵指標(biāo)之一。由于目前的染色介質(zhì)以水為主，所以絕大部分染料均易溶于水，而且由于染料分子質(zhì)量較大，多數(shù)染料在水中都能形成親水性膠體，使得印染廢水的常規(guī)脫色變得非常困難8。輻射處理本質(zhì)上屬于高級(jí)氧化處理技術(shù)，其在輻射過(guò)程中形成的大量OH自由基和H2O2：，可以迅速氧化染料分子中的不飽和基團(tuán)，破壞其發(fā)色基團(tuán)。 對(duì)活性染

10、料水溶液的輻射脫色研究表明，輻射處理可以有效去除染料水溶液的顏色9-12.對(duì)于低濃度(50mgL)的偶氮類活性染料，如活性黑5和活性紅198，1kGy的輻射劑量即可以達(dá)到99的脫色率(1戈瑞表示1kg受輻照物質(zhì)吸收1J能量)。而對(duì)于高質(zhì)量濃度(800mgL)活性染料，如活性紅M一3BE、活性藍(lán)XBR和活性黃xR水溶液，要想達(dá)到顯著的脫色效果，則需要加大輻射劑量。例如，偶氮類的活性紅M一3BE脫色率達(dá)到100時(shí)，吸收劑量約為278kGy9；而對(duì)于蒽醌類的活性藍(lán)XBR，當(dāng)吸收劑量為25kGy時(shí)，其脫色率也只能達(dá)到84。這說(shuō)明染料的種類對(duì)其脫色率起著重要作用，在低吸收劑量(92kGy)下，蒽醌結(jié)構(gòu)的

11、活性藍(lán)XBR脫色率只有33，遠(yuǎn)低于偶氮結(jié)構(gòu)的活性黃x-R76的脫色率10. 除此之外，對(duì)于水溶性的酸性13-16和直接染料17輻射處理也有較好的脫色效果。顧建忠、朱錦梁等人對(duì)蒽醌染料酸性藍(lán)40溶液采用電子束輻射研究表明，采用03MeV電子加速器進(jìn)行輻射處理時(shí)，隨著輻照時(shí)間的延長(zhǎng)，酸性藍(lán)40水溶液的色度先是快速下降，之后逐漸趨于平穩(wěn)，15min之后染液已經(jīng)無(wú)色；且染液濃度越大，達(dá)到完全脫色所需的輻照劑量也越大。AliVahdat等人則利用10MeV電子加速器對(duì)直接染料進(jìn)行了脫色研究，結(jié)果表明，對(duì)于50mg,L的直接黑22，9kGy的吸收劑量即可以使其完全脫色；而當(dāng)染料質(zhì)量濃度升高到100，150

12、和200mgL時(shí)，其脫色率則分別降低至617，596和529。 對(duì)于難溶于水的分散染料，AgustinNMBagyo馴等人的研究表明，R射線輻射對(duì)水溶液中偶氮類分散染料(TR-4G和TBCMS)的沉降和脫色效果也有重要影響。在氧氣飽和的分散染料溶液中，當(dāng)輻照劑量為6kGy以上時(shí)，染液經(jīng)過(guò)射線輻射后再利用硝酸調(diào)節(jié)pH值，染料的吸收峰、pH值以及總有機(jī)碳明顯降低。作者認(rèn)為這是由于分散染料膠體在輻射過(guò)程中被氧化，形成了一些分子質(zhì)量較大的有機(jī)酸，當(dāng)溶液中加入硝酸將pH值調(diào)至1左右時(shí)，這些有機(jī)酸離子就成為不溶性的有機(jī)酸分子，從而發(fā)生沉淀。 另外，研究者們通過(guò)研究染料在輻射前后的紫外吸收光譜發(fā)現(xiàn)，輻射處理

13、后所有水溶性染料在可見(jiàn)光區(qū)的特征吸收峰都大幅度減弱甚至消失，而且吸收峰向短波方向移動(dòng)；與此同時(shí)，染液pH值也降低。這說(shuō)明染料分子在電子束的輻射作用下，其發(fā)色基團(tuán)已經(jīng)被破壞，同時(shí)生成了小分子的酸性物質(zhì)，從而去除染液顏色，降低染液pH值。輻射處理對(duì)廢水COD的去除效果 COD去除率是污水處理的一個(gè)最重要的指標(biāo)，COD值越大，說(shuō)明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重。對(duì)印染廢水而言，COD值幾乎可以表示廢水中全部有機(jī)物氧化分解所需氧量，因而它是目前應(yīng)用最廣泛的間接表示廢水中有機(jī)物的重要污染指標(biāo)19，也是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中廢污水排放的主要參數(shù)。按照國(guó)家紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，COD日均排放質(zhì)量濃度不應(yīng)超過(guò)100mg

14、L20. 在輻射處理廢水過(guò)程中，部分染料分子會(huì)被最終氧化或者還原成為無(wú)機(jī)物，因此對(duì)廢水的COD也有去除作用?，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)采用輻射處理，廢水的COD去除率與吸收劑量和初始染料濃度都存在密切關(guān)系。隨著吸收劑量的增加，COD去除率逐步增大；而染料濃度增加，則會(huì)降低COD去除效果9-12,15,21例如，對(duì)初始質(zhì)量濃度分別為57mgL和515mgL的活性染料溶液進(jìn)行電子束輻射，當(dāng)吸收劑量為05kGy時(shí)，其COD去除率分別為10和0；而當(dāng)吸收劑量提高到108kGy時(shí)，其COD去除率則分別達(dá)到37和1321. 與輻照脫色相比，在同樣的吸收劑量下，COD去除率比脫色率要低得多。這是因?yàn)槿玖先芤菏艿诫娮?/p>

15、束輻照后，染料分子的一些化學(xué)鍵在活性自由基的作用下會(huì)發(fā)生斷裂或重排，其發(fā)色基團(tuán)被破壞，所以染液的顏色也隨之被除去。但是，染料分子化學(xué)鍵的破壞只是將其降解成為低分子有機(jī)物，而不會(huì)使其降解成無(wú)機(jī)物10,22COD反映的則是體系中所有的有機(jī)物含量，所以，在同樣試驗(yàn)條件下，COD去除率比脫色率小很多。 目前，印染污水處理常采用吸附、絮凝、過(guò)濾以及沉降工藝，主要包括生物活性污泥池處理法、物理化學(xué)處理法和膜處理法等。一級(jí)處理以絮凝為主，二級(jí)處理主要采用生化技術(shù)，有表曝、空曝、接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤(pán)等。但這些方法在處理印染廢水的過(guò)程中都存在二次污染。近年來(lái)新出現(xiàn)的高級(jí)氧化處 如紫外輻射法、Fenton氧化法、光

16、催化氧化法、臭氧氧化法以及輻射降解法等，以其高效降解、無(wú)二次污染等特點(diǎn)逐漸得到研究人員的廣泛關(guān)注。在諸多高能氧化方法中，輻射技術(shù)具備效率高，工藝簡(jiǎn)單，處理效果好，對(duì)環(huán)境影響小等特點(diǎn)，是一種應(yīng)用前景較廣的廢水處理方法。2.活性污泥法在印染廢水處理中的應(yīng)用 活性污泥系統(tǒng)的運(yùn)行方式有推流式、完全混合式、分段曝氣法、吸附-再生法、延時(shí)曝氣法等多種運(yùn)行方式。推流式運(yùn)行方式中，有機(jī)物濃度和種類沿程發(fā)生變化，污泥負(fù)荷、耗氧速率前高后低。各斷面存在較大的濃度梯度，故降解速率較快，運(yùn)行靈活，適用于處理要求較高而水質(zhì)較穩(wěn)定的廢水。同時(shí)可以查看中國(guó)污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。 經(jīng)過(guò)多年的研究、比較，針對(duì)印染廢水濃度

17、、色度較高，處理要求較高的特點(diǎn)，采用推流式運(yùn)行方式；為了避免運(yùn)行中發(fā)生短流現(xiàn)象，對(duì)池型、曝氣方式都作了精心設(shè)計(jì)，在運(yùn)行中，泥水混合效果好，在一定的時(shí)間及空間梯度內(nèi)，微生物在有氧條件下充分分解有機(jī)物，處理后出水較好。曝氣系統(tǒng) 曝氣方式 曝氣池曝氣多用鼓風(fēng)曝氣，有平推流和旋轉(zhuǎn)推流兩種方式。曝氣的目的一是供給微生物新陳代所需的氧量，二是使污泥與廢水充分混合，達(dá)到攪拌的目的。當(dāng)采用旋轉(zhuǎn)推流方式曝氣時(shí)，如果風(fēng)機(jī)風(fēng)壓不夠，則達(dá)不到曝氣的目的，且池中易出現(xiàn)死角；當(dāng)要滿足曝氣的要求時(shí)，風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓都要提高，則動(dòng)力費(fèi)用增大。經(jīng)過(guò)比較，我公司設(shè)計(jì)采用平推流曝氣方式，可達(dá)到曝氣要求。 曝氣量控制 針對(duì)傳統(tǒng)推流式方

18、式存在池首曝氣不足，池尾供氣過(guò)量的缺點(diǎn)，我公司根據(jù)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)廢水濃度在池體內(nèi)與溶解氧的關(guān)系，設(shè)計(jì)了具有梯度的曝氣方式，即從池首至池尾曝氣量逐漸減少，這樣既達(dá)到了高效凈化的目的，同時(shí)又節(jié)省了動(dòng)力費(fèi)用。 為控制曝氣量的大小，設(shè)計(jì)采用自控系統(tǒng)，根據(jù)池中溶解氧量的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)曝氣強(qiáng)度，提高了系統(tǒng)自動(dòng)化程度。 曝氣裝置 曝氣池是否含有足夠的溶解氧，是活性污泥法有效運(yùn)行的基本條件。 傳統(tǒng)的平推流曝氣方式中曝氣裝置主要是在池底安裝曝氣圓盤(pán)曝氣，缺點(diǎn)是氧的利用率、充氧能力低，維修、更換不方便，動(dòng)力消耗大四、印染廠廢水回用技術(shù)總述 印染行業(yè)是用水大戶，也是排污大戶。印染企業(yè)一般都建有完善的污水處理系統(tǒng)，污水處理后出水達(dá)一級(jí)或二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，但由于水資源的日漸短缺和嚴(yán)重污染，無(wú)論從企業(yè)成本角度還是社會(huì)環(huán)保的發(fā)展要求，印染廢水進(jìn)行深度處理后回用已十分必要。本公司對(duì)印染企業(yè)做了大量的研究及試驗(yàn)工作，開(kāi)發(fā)了整套HS印染廢水回用解決方案，回用水水質(zhì)達(dá)工廠用水標(biāo)準(zhǔn)，為企業(yè)解決排污及降低生產(chǎn)成本提供最好的服務(wù)。五、印染廠廢水回用工藝特點(diǎn) 1、回用水水質(zhì)好，不同工藝可以適用漂洗或可用于印染水整個(gè)工藝段。