文獻綜述-毛紡廠印染廢水處理工藝設(shè)計

1、畢業(yè)論文（設(shè)計）文獻綜述題目：印染廢水處理綜述學(xué)院:環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè):環(huán)境工程班級:環(huán)境工程1001學(xué)號:學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師:二o三年一月印染廢水處理綜述摘要：印染廢水是一種有機物含量高，色度高，生化性能差的難降解廢水。本文 介紹國內(nèi)企業(yè)印染廢水的污染現(xiàn)狀及對周邊環(huán)境和人體健康的影響。著重闡述紹 興縣而料基地印染廢水的污染情況及當(dāng)今污水處理的方法，并對多種污水處理工 藝進行評價，同時講述印染廢水處理工藝未來的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞：印染廢水；紹興縣而料基地；污水處理技術(shù)；工藝發(fā)展趨勢the review of dyeing wastewater treatmentabstract:pri nt

2、ing ang dyeing wastewater is a kind of waste water with high content of organic matters, high colority and poor biochemical performanee and is hard to degrade this article introduces dyeing wastewater pollution status of domestic enterprises, and its impact on enviroment around and the health of hum

3、an beings.the con tent focuses on elaborati ng about polluti on status based on dyeing wastewater of shaoxing fabric base and the method of sewage treatment today, evaluating a variety of sewage treatment processes, at the same time talk about the future of printing and dyeing wastewater treatment t

4、rendskeywords:dyeing wastewater;shaoxing fabric base;sewage treatment processess;tech no logy trends-xx. a刖a紡織印染行業(yè)是促進國民經(jīng)濟快速發(fā)展不可缺少的行業(yè)，也是為人們提供日 常衣物及布料的源頭行業(yè)。近幾年，國家把印染行業(yè)的技術(shù)改造列入紡織行業(yè)重 點支持的行業(yè)，同時在技術(shù)開發(fā)和科技攻關(guān)方面也給予了相應(yīng)政策支持與經(jīng)濟補 貼，使我國印染行業(yè)在品種、質(zhì)量、效益等各個方面得到很大改善，使其整體競 爭力有所提高。而作為一個傳統(tǒng)行業(yè)，如今卻飽受批判的聲音，原因是在其粗放 型的發(fā)展過程中，所排放的廢水

5、深深地影響了人們生活的環(huán)境和人體的健康。1.1國內(nèi)印染廢水的污染現(xiàn)狀紡織印染行業(yè)是我國傳統(tǒng)的支柱產(chǎn)業(yè)，包括紡織部分、印染部分、化纖部分 和紡織專用設(shè)備制造等4個部分。據(jù)大致統(tǒng)計，我國印染廢水的每天排放量為 400500萬立方米，具有有機污染物濃度高、排放水量大、堿度大、色度深、 水質(zhì)不穩(wěn)定、成分復(fù)雜等特點，屬于較難處理的工業(yè)廢水。而如今，隨著國民經(jīng) 濟的快速持續(xù)發(fā)展，我國的印染業(yè)也開始進入了高速發(fā)展期，設(shè)備的技術(shù)含量和 工藝技術(shù)水平明顯提升，生產(chǎn)工藝及設(shè)備不斷更新?lián)Q代，印染企業(yè)尤其是民營印 染企業(yè)的發(fā)展非常迅速。然而，印染行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的“三廢”，尤其是廢 水治理不當(dāng)將會對環(huán)境造成嚴重污染

6、；另一方面，隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和印染工藝的改 變，印染廢水水質(zhì)也發(fā)生了大幅度變化，廢水的處理難度也隨之加大。1.2印染廢水的組成和分類印染廢水是在纖維織物染色、印花過程中所產(chǎn)生的廢水。但實際印染廠一般 均有染整工藝，而且整理工藝所產(chǎn)生污染廢水貢獻常大于印染部分。印染廢水不僅僅是“一種”廢水，而是一種由多種成分組成的，很復(fù)雜的廢 水。根據(jù)所含纖維的不同，例：棉、毛、麻、絲、粘膠（人造纖維）和各種化學(xué)纖 維（如滌綸、丙綸、氨綸、膳綸、錦綸等），所用染料不同（陽離子、酸性、活性、 靛藍、分散、硫化染料等）、助劑也不同，印染廢水性質(zhì)差別很大，處理方法也 相應(yīng)地有所不同。印染廢水分類是根據(jù)纖維種類、染整工藝來

7、劃分的。印染產(chǎn)品 按大類分為漂白布匹、染色布匹和印花布匹三類。其中，漂白布的比重最小，占 13%左右；印花布占24%左右;染色布所占的比重最大，約為63%。印染產(chǎn)品按纖維 分為棉混紡印染布、棉印染布和純化纖印染布三類:棉混紡印染布約為28%;棉印 染布比重約為37%;純化纖印染布比重在35%左右。加上毛、麻、絲、錦綸、月青綸 等印染織物，每年約有200萬噸可產(chǎn)生。單就印染廢水而言，其中的廢水污染物大部分為有機物，以主要污染指標(biāo) cod為例，主要的不是由染料所造成的而是由助劑引起的，因為大多數(shù)染料的 上染率在70%以上，廢水中殘余染料不多（對cod的貢獻只是一部分），但助劑 （助染劑、滲透劑）基

8、本留在廢水中。當(dāng)然廢水中的色度主要由染料所產(chǎn)生。印染 廢水的另一特點是可生化性差，一般b/c比在025左右。1.3中國印染廢水產(chǎn)生量及其分布據(jù)統(tǒng)計，中國有統(tǒng)計資料的且具有一定規(guī)模的印染織物總量的在2003年為 290億米，加上未能統(tǒng)計到的小型印染廠，估計總印染量為320億米。按平均印 染100米的織物產(chǎn)生廢水5噸來計算，全中國每年產(chǎn)生印染廢水約為16億噸。 我國印染廢水的產(chǎn)生和分布見表lo表1我國印染廢水的產(chǎn)生和分布（2002年統(tǒng)計數(shù)據(jù)）產(chǎn)地全國浙江（其 中紹興 縣）江蘇廣東山東福建其他產(chǎn)量（億251.32125.4732. 0531.7518. 309. 8033.95米）(70.4)廢水量

9、12. 576. 271.61.590. 920. 491.70（億噸）(3.52)廢水量349.2142.344.5144. 1025.4213.6147. 15（萬噸）(97.8)所占比10049. 9412. 7512. 637. 283.913.51重(%)(28)由表1可見:浙江、江蘇、廣東、山東及福建5省印染量約占全國總量的90%, 同時配套的原料、紡織、針織等，全國紡織、印染廢水絕大部分集中在這5個省。 1.4紹興縣面料基地污染現(xiàn)狀浙江省紹興縣位于錢塘江畔，素來負有“江南水鄉(xiāng)”和“魚米之鄉(xiāng)”的盛譽。 該縣歷史悠久，人杰地靈，經(jīng)濟、文化均較發(fā)達，釀灑和輕紡是該縣的主要傳統(tǒng) 工業(yè)。黨

10、的十一屆三中全會以來，紹興縣的工業(yè)發(fā)展迅猛，產(chǎn)值連續(xù)幾年占居全 省之首。以印染，輕紡為主的紹興縣部分地區(qū)，例如上虞，濱海等地，近年來逐 漸揚起發(fā)展的勢頭，帶領(lǐng)紹興縣走在中國紡織印染行業(yè)的前列。同時，在發(fā)展的 大好前景下，紹興縣的居民日益感受到印染廢水帶來的危害。根據(jù)不完全統(tǒng)計， 鄉(xiāng)鎮(zhèn)印染行業(yè)工業(yè)用水量及廢水排放量在紹興縣10個主要污染行業(yè)中分別占總 量的86.8%和89. 2%o印染行業(yè)廢水污染物主要是cod、ss和s?,分別占該縣 鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)排放總量的82.8%、66. 1%和80.0%。調(diào)查結(jié)果還表明，鄉(xiāng)鎮(zhèn)印染行業(yè)新 鮮用水轉(zhuǎn)化為廢水排放的比率也是比較高的，轉(zhuǎn)化率為90. 5%。1.5印染廢

11、水對周邊環(huán)境和人體健康的危害1.5. 1印染廢水中染料的危害造成印染廢水色度的主要因素是廢水中存在的染料顯色而導(dǎo)致排放的污水 中存在各種顏色。據(jù)估計，全世界紡織印染用染料生產(chǎn)數(shù)量大致為每天40多萬 噸，印染加工過程中約有10%25%的染料以溶于廢水的形式排出，進入江湖、 大海、河流等地面水及地下水中。廢水中的染料能吸收光線，降低水體的透明度, 嚴重影響水生生物和微生物生長，并且不利于水體自凈，同時易造成視覺上的污 染。嚴重污染的水體會影響到人類的健康。因此，對染料的排放要求必須嚴格控 制，尤其是那些對人體及環(huán)境毒害程度嚴重的染料，如一些偶氮類染料和釀青銅 鹽類染料等。1.5.2印染廢水中重金屬

12、的危害一般的生化方法對輅、鉛、汞等重金屈鹽類，難以起到降解作用。因此它們 在自然環(huán)境中能夠長期存在，并且會通過食物鏈等生物傳遞危及人體健康。日本 在上個世紀(jì)曾發(fā)生過重金屈汞和鎘污染災(zāi)害而造成的水俁病、痛痛病等公害事 件。重金屈鋸在印染行業(yè)中在加工方面用量相對較多，染色工藝中則常用重鋸酸 鉀作氧化劑和媒染劑。1.5.3其它物質(zhì)的危害對于那些易產(chǎn)生甲醛的樹脂整理劑、有機金屈阻燃劑、含銘防水劑、部分陽 離子型柔軟劑等危害程度大，又不能用傳統(tǒng)方法處理的污染必須嚴格控制和排 放。一般的，酸、堿、鹽等物質(zhì)和肥皂等洗滌劑雖然相對無害，但它們對環(huán)境仍 有一定的影響。近些年，許多含氮磷的化合物大量用于生產(chǎn)凈洗劑

13、，尿素也常用 于印染各道工序，使廢水中總磷氮含量增高，排放后使水體富營養(yǎng)化，嚴重影響 水體平衡。中國池塘大面積浮魚和近海水域發(fā)生嚴重赤潮就是明顯的水體富營養(yǎng) 化的例子。因此，對這類物質(zhì)的使用量也應(yīng)該有所控制，必須限制其大量使用。 印染廢水含大量的有機污染物，排入水體將消耗溶解氧，破壞水生態(tài)平衡，危及 魚類和其它水生生物的生存。沉于水底的有機物，會因厭氧分解而產(chǎn)生硫化氫等 有害氣體，使環(huán)境惡化。印染廢水的色澤深，嚴重彫響受納水體外觀。造成水體有色的主要因素是染 料。目前全世界染料年總生產(chǎn)量在70萬噸以上，其中60%以上用于紡織品染色； 而在紡織品印染加工中，有10%25%的染料作為廢物排出。印染

14、廢水的色度尤為 嚴重，用一般的生化法難以去除。有色水體還會影響日光的透射，不利于水生物 的生長。在使用化學(xué)氧化的方法去除色度時，雖然能使水溶性染料中的發(fā)色基被 破壞而褪色，但其殘余物的影響仍然存在。排放的印染廢水大部分偏堿性，進入 農(nóng)田，會使土地鹽堿化；染色廢水的硫酸鹽在土壤的還原條件下可轉(zhuǎn)化為硫化物, 產(chǎn)生硫化氫氣體。2. 1印染廢水處理技術(shù)2. 1. 1物理處理方法2. 1. 1. 1 沉淀廢水中的懸浮顆粒物，經(jīng)混凝劑混凝后形成的絮體、生物作用處理后產(chǎn)生的 污泥或生物膜可在重力作用下而分離，這一過程稱為沉淀。沉淀法只適用于去除 20-100微米及以上的顆粒。2. 1. 1.2 氣浮氣浮法也

15、稱浮選法，其原理是設(shè)法使水中產(chǎn)生大量的微小氣泡，以形成水、 氣及被去除物質(zhì)的三相混合體，在氣泡上升浮力、界而張力及靜水壓力差等多種 力的共同作用互相平衡的條件下，促進細微氣泡粘附在被去除的微小顆粒上后， 因粘合體密度小于水的密度而上浮到水面，從而使水中懸浮物被分離去除。2. 1.2化學(xué)處理方法2. 1.2. 1化學(xué)混凝沉淀法化學(xué)混凝沉淀法是目前較為常用的處理方法，對印染廢水中的懸浮顆粒物及 膠狀物質(zhì)有較好的去除效率，操作管理也較為方便，常用石灰和硫酸亞鐵作為絮 凝劑進行處理，其工藝流程一般如圖1所示。ph調(diào)節(jié)絮凝劑n混 凝 池污泥干化 或拌入煤渣圖1化學(xué)混凝沉淀法治理印染廢水工藝流程廢水排放量

16、較大的企業(yè)則多采用蜂窩斜管沉淀法，廢水量較少的企業(yè)一般采 用間歇式處理。該法處理后出水一般較為穩(wěn)定，正常運行時，cod去除率可達 50-70%,運行費用約0. 4元/噸水，設(shè)備投資150-200元/噸水。由于該法投資較 少，操作較簡單，而且處理成本較低，對使用不同染料的廢水可采用不同型號的 混凝劑，且對不同的廢水適應(yīng)性強。因此，是一種頗受鄉(xiāng)鎮(zhèn)印染企業(yè)青睞的治理 技術(shù)。但該方法一般處理后仍然不能達到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，且污泥量大，處 理不當(dāng)會造成二次污染。而色度的去除，一般以物理化學(xué)方法為主，對于規(guī)模 大、處理技術(shù)水平高的工廠，則可采用電解、化學(xué)絮凝、臭氧氧化等工藝，對于 小規(guī)模的工廠，可采用爐

17、渣過濾的方式。2. 1.2. 2混凝氣浮法該法是近年來發(fā)展較快的印染廢水治理技術(shù)，設(shè)備投資約200-250元/噸廢 水，且占地面積較小，能夠比較適合鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)生產(chǎn)特點，因而在紹興縣應(yīng)用范圉 較廣，很有發(fā)展前途。該法常采用堿式氯化鋁和聚丙烯胺作為絮凝劑。其工藝 流程見圖2。該法污泥產(chǎn)生量少，但動力消耗較大，且操作要求高，有諸多的外界條件影 響處理效果。正常運行時cod去除效率可達70%以上，實際運行時去除率常常 達不到設(shè)計要求。而且由于混凝劑質(zhì)量不穩(wěn)定，無法準(zhǔn)確達到配比要求而影響處 理效果。該法需較好地解決混凝劑問題，并提高操作人員的技術(shù)素質(zhì)。其他治理方法諸如生化法、氧化法、活性吸附法等，在紹興縣

18、鄉(xiāng)鎮(zhèn)印染行業(yè) 中應(yīng)用較少。堿式氯化鋁水外排或進一 步處理調(diào)ph圖2混凝氣浮法治理印染廢水工藝流程2. 1.2.3氧化脫色法(-)氯氧化脫色法：利用存在在廢水中的顯色有機物具有較容易氧化的特 性，應(yīng)用氯或其化合物作為氧化劑，氧化顯色有機物并且破壞其結(jié)構(gòu)，達到脫色 的目的。(-)臭氧氧化脫色法：在印染廢水處理過程中，脫色處理應(yīng)用臭氧進行， 一般認為，染料顯色是由染料的發(fā)色團引起，如：偶氮基，乙烯基，氧化偶氮基, 亞硝基，撥基等。這些發(fā)色基團都有不飽和鍵，臭氧能使染料中所含的這些基團 氧化分解，生成分子量較小的有機酸和醛類，使其失去發(fā)色能力。(三)光氧化脫色法：利用光和氧化劑聯(lián)合作用時產(chǎn)生的強烈氧化

19、作用，氧 化分解廢水中的有機污染物，使廢水的bod, cod和色度大幅度下降的一種處 理方法。光氧化脫色法中采用的氧化劑有臭氧、氯、過氧化氫、空氣等，常用的 是氯氣，有效光是紫外線。紫外線對氧化劑的分解和污染物質(zhì)的氧化起催化作用。 因此用特殊紫外線作為光源為佳。2. 1.3生物處理方法2. 1.3. 1厭氧生物處理技術(shù)印染廢水的厭氧生物處理指的是在廢水中沒有存在游離氧的情況下，以厭氧 微生物為有機物的主要降解對象進行降解的一種處理方法。在厭氧生物處理過程 中，有機化合物被降解，轉(zhuǎn)化為簡單、穩(wěn)定的化合物，同時釋放出能量。依據(jù)微生物生理類群的代謝差異，可把有機物厭氧的分解分為三個階段。第一階段為水

20、解發(fā)酵階段，微生物使碳水化合物，蛋口質(zhì)，脂肪轉(zhuǎn)化為單糖、 氨基酸、脂肪酸、c02、h2等；第二階段為產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段；第三階段為甲烷化階段。(-)水解酸化反應(yīng)池水解(酸化)處理方法是一種介于厭氧和好氧處理法之間的方法，和其它 工藝組合可以降低處理成本并提高處理效率。水解酸化工藝根據(jù)產(chǎn)甲烷菌與水解 產(chǎn)酸菌生長速度不同，將厭氧處理控制在反應(yīng)時間較短的厭氧處理第一和第二階 段，即在大量水解細菌和酸化菌作用下將不溶性的有機物水解為溶解性有機物， 將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過程，從而改善廢 水的可生化性，為后續(xù)處理奠定良好基礎(chǔ)。（-）升流式厭氧污泥床反應(yīng)器uasb由三相分離器（

21、包括沉淀區(qū)）、污泥反應(yīng)區(qū)和氣室三部分組成。在底部 反應(yīng)區(qū)內(nèi)存在大量厭氧污泥，具有良好的凝聚性能和沉淀性能的污泥在下部形成 厚厚的污泥層。需要處理的污水從厭氧污泥床底部流入污泥層中，與污泥進行混 合接觸，污泥中的微生物能夠分解污水中的有機物，把它分解為沼氣。沼氣以微 小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在釋放過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡, 在污泥床上部由于沼氣的沖擊形成一個污泥濃度較稀薄的污泥與水一起上升進 入三相分離器，沼氣遇到分離器下部的反射板時，噴向反射板的四周，然后穿過 水層進入氣室，集中在氣室的沼氣將用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進入三相 分離器的沉淀區(qū)內(nèi)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒漸

22、漸增大，并在重力作用下進 行沉降。沉淀到斜壁上的污泥沿著斜壁落回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量 的污泥，與污泥分離后廢液從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床外。2. 1.3.2好氧生物處理技術(shù)生物接觸氧化法和活性污泥法是生物法處理廢水的兩種基本方法打在印 染廢水處理中這兩種方法以處理效率高，運行費用低而得以廣泛應(yīng)用山。（一）活性污泥法活性污泥法是以活性污泥為主體的生物廢水處理的主要方法?；钚晕勰喾ㄊ?向廢水中通入空氣，經(jīng)一段時間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。 其上棲息著以菌膠團為主的微生物群落，具有很強的氧化與吸附有機物的能力。（二）生物膜法生物膜法是利用附著于某些固體表而的微

23、生物（即生物膜）進行污水處理的 方法。生物膜是由高度密集的好氧細菌、厭氧細菌、兼性細菌、真菌、原生動物 以及藻類等組成的生物生態(tài)系統(tǒng)，其附著的i古i體介質(zhì)稱為載體或濾料。生物膜從 濾料向外可分為厭氣層、好氣層、附著水層和運動水層。生物膜法的原理是，生 物膜首先吸附水層中的有機物，由好氣層的好氧細菌將其進行分解，再進入?yún)挌?層進行厭氧分解，流動水層的作用則是加速生物膜脫落和更新，以保持較大活性 ,2,如此往復(fù)以達到凈化污水的效果。3印染廢水處理工藝未來發(fā)展趨勢我國是紡織印染行業(yè)的大國，每天對許多印染廢水進行排放，排放的印染廢 水占工業(yè)廢水總量的十分之一，同時，每年需耍用掉120多億噸的清潔水。正

24、是 因為如此，面對這樣巨大的排放量，若不加以管制及提升技術(shù)，則會對相當(dāng)大的 一片土地造成污染。針對印染廢水高濃度，高ph值，高色度，難降解和難控制 的特點，印染廢水一直通過傳統(tǒng)的活性污泥法，物理化學(xué)法和膜處理法等進行處 理和凈化。但這些方法在處理的過程中都存在二次污染的現(xiàn)彖。而近年來新出現(xiàn) 的高級氧化法，如紫外輻射法、光催化氧化法、fenton氧化法、臭氧氧化法以及 輻射降解法等，以其高效降解，無二次污染等優(yōu)點逐漸得到研究人員廣泛關(guān)注。 在諸多高能氧化法中，輻射技術(shù)具備效率高，處理效果好，工藝簡單，對環(huán)境影 響小等特點，是一種應(yīng)用前景較廣的廢水處理方法。再就是膜與其他技術(shù)相結(jié)合, 如何降低膜的

25、制作成本來提高過濾性能，保持膜的通量穩(wěn)定，是未來研究的重點 和方向。而“十一五”期間，印染行業(yè)發(fā)展總體良好：產(chǎn)量和產(chǎn)值持續(xù)增長，運行質(zhì) 量及效益提高；內(nèi)需拉動的作用增強，國際競爭力明顯提升；結(jié)構(gòu)調(diào)整取得進展, 轉(zhuǎn)型升級加快推進；淘汰落后的產(chǎn)能效果顯著，扎實推進節(jié)能減排。印染行業(yè)“十 一五”時期產(chǎn)量的增速低于“十五”時期，從數(shù)量型增長向質(zhì)量效益型增長轉(zhuǎn)變 明顯?！笆晃濉逼陂g，印染行業(yè)經(jīng)歷了應(yīng)對危機的特殊狀態(tài)，克服了危機沖擊 的影響，逐步回歸到正常增長軌道。“十二五”時期，經(jīng)濟全球化將繼續(xù)發(fā)展， 總體上看，國際國內(nèi)的環(huán)境有利于印染行業(yè)繼續(xù)保持穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展態(tài)勢，機遇大 于挑戰(zhàn)?！笆濉逼陂g，印染行業(yè)將重點推動行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)進步，減少 環(huán)境污染，降低資源消耗，提高產(chǎn)品附加值，提高經(jīng)濟增長的質(zhì)量和效益，創(chuàng)新 營銷模式，加快推進結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整和發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。4結(jié)論隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出以及我國水資源狀況的h益嚴峻，保護現(xiàn)有水資 源、污染水資源的凈化以及循環(huán)利用已經(jīng)提上議事日程口現(xiàn) 近幾年節(jié)能減排成 為了我國工業(yè)發(fā)展的一個趨勢，對于污染較大的印染行業(yè)面臨著國家一系列的政 策限制。印染廢水是在紡織印染過程中產(chǎn)生的，其高濃度，高ph值，高色度， 難降解和難控制的特點對周邊環(huán)境和人體健康產(chǎn)生了極大的影響，輕則破壞環(huán) 境，污染空氣，引發(fā)人類多種呼吸道疾病，重則影響人體身體健康，影響傳統(tǒng)工