譚政軍 印染廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用 改(2)_第1頁(yè)
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1、2010屆應(yīng)用化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目:印染廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀及應(yīng)用班 級(jí): 化工0702 姓 名: 譚政軍 學(xué) 號(hào): 指導(dǎo)老師: 袁平夫 完成時(shí)間: 2010年6月 長(zhǎng)沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院摘要紡織印染廢水是一種水量大、色度高、溫度高、組分復(fù)雜、水質(zhì)變動(dòng)范圍大、pH變化大的有機(jī)廢水。介紹了印染廢水的來(lái)源及主要特征,指出了印染廢水的存在給人類(lèi)。綜述了印染廢水深度處理及回用技術(shù)的研究現(xiàn)狀,指出了深度處理技術(shù)存在的主要問(wèn)題,提出了從清潔生產(chǎn)與分質(zhì)回用角度考慮,采用組合集成工藝技術(shù)體系是印染廢水深度處理回用技術(shù)今后研究的主要方向。的生存環(huán)境帶來(lái)了安全隱患。根據(jù)印染廢水水質(zhì)特點(diǎn),采用水解酸化、生物接觸氧化

2、、氣浮脫色工藝處理印染廢,解決印染廢水的高污染,要從源頭治理做起,嚴(yán)格做好源頭治理是解決印染廢水污染的有效途徑。 關(guān)鍵詞:印染廢水; 處理技術(shù); 危害; 接觸氧化; 回用目 錄一印染廢水危害及源頭(1)印染廢水危害(2)印染廢水的來(lái)源及主要特征二印染廢水處理工程(1)工程主體工藝流程確定(2)主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)三印染廢水深度處理與回用(1)高級(jí)氧化技術(shù)(2)強(qiáng)化絮凝技術(shù)(3)膜分離技術(shù)(4)活性炭吸附技術(shù)四印染廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀(1) 物理處理法(一) 吸附法(二) 膜分離技術(shù)(三) 萃取法(四) 超聲波氣振法(2)化學(xué)處理法(一)混凝法(二)鐵炭?jī)?nèi)電解法(三)氧化法五印染廢水源頭治理舉措(一

3、)印染原料的選擇與回收利用(二)改進(jìn)工藝和更新設(shè)備(三)加強(qiáng)企業(yè)管理與國(guó)際合作(四)大力提倡企業(yè)進(jìn)行清潔生產(chǎn)(五)結(jié)論 一 印染廢水危害及源頭(一)印染廢水危害1印染廢水對(duì)環(huán)境的危害印染廢水是印染企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水。由于所加工的原料,產(chǎn)品的品種,加工的工藝和加工方式的不同,廢水的組成和性質(zhì)變化也很大,因此印染廢水的存在對(duì)人類(lèi)的生存帶來(lái)很大的安全隱患。2印染廢水中染料的危害印染廢水色度造成的主要因素是染料。據(jù)估計(jì),全世界紡織用染料生產(chǎn)為40多萬(wàn)噸,印染加工過(guò)程中約有10% 20%染料作為廢水排出,進(jìn)入江湖、大海和地面水中。廢水中的染料能吸收光線,降低水體透明度,影響水生生物和微生物生長(zhǎng),

4、不利于水體自凈,同時(shí)易造成視覺(jué)上的污染。嚴(yán)重污染的水體會(huì)影響到人類(lèi)的健康。因此,對(duì)染料的排出必須嚴(yán)格控制,尤其是對(duì)那些毒害嚴(yán)重的染料,如酞青銅鹽類(lèi)染料和一些偶氮類(lèi)染料1。3印染廢水中重金屬的危害對(duì)鉻、鉛、汞等重金屬鹽類(lèi),用一般生化方法難以降解,因此它們?cè)谧匀画h(huán)境中能長(zhǎng)期存在,并且會(huì)通過(guò)食物鏈等危及人類(lèi)健康。在日本就曾發(fā)生過(guò)重金屬汞和鎘污染而造成的水俁病、痛痛病等公害事件。重金屬鉻在印染加工中用量相對(duì)較多,染色工藝中常用重鉻酸鉀作氧化劑和媒染劑,印花輥筒的制備耗鉻量也很大,也被確認(rèn)能致癌,應(yīng)特別注意排放和綜合利用。4其它物質(zhì)的危害對(duì)于那些易產(chǎn)生甲醛的樹(shù)脂整理劑、有機(jī)金屬阻燃劑、含鉻防水劑、部分陽(yáng)

5、離子型柔軟劑等危害程度較大,又不能用傳統(tǒng)方法處理的污染必須嚴(yán)格控制和排放。一般的酸、堿、鹽等物和肥皂等洗滌劑雖然相對(duì)無(wú)害,但它們對(duì)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凈洗劑,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(yíng)養(yǎng)化。中國(guó)池塘大面積死魚(yú)和近海水域發(fā)生赤潮就是明顯的水體富營(yíng)養(yǎng)化的例子。因此,對(duì)這類(lèi)物質(zhì)的使用量也應(yīng)有所控制,不能不加限制地大量使用。目前對(duì)印染廢水的治理大多采用生化物化法等方法處理“末端治理”的方式,采用的方法主要有物化法、生化法。從處理效果來(lái)看,并不能從根本上解決環(huán)境問(wèn)題。印染企業(yè)要真正消除污染,減少對(duì)環(huán)境的危害,就應(yīng)該實(shí)施清潔生產(chǎn),減

6、少能耗、物耗,提高資源利用率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此只有改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式和管理模式,走印染廢水的源頭治理之路,才能避免或減少污染的產(chǎn)生。(二)印染廢水的來(lái)源及主要特征印染廢水來(lái)自生產(chǎn)加工的各個(gè)工序,污染物的成分也不盡相同。纖維材料上的雜質(zhì)除化學(xué)纖維含雜質(zhì)較少外,其他纖維都含有大量雜質(zhì)。這些雜質(zhì)是通過(guò)退漿、煮練、洗劑等工序進(jìn)入廢水的。對(duì)于不同用途的纖維織物所使用的漿料和化學(xué)藥劑不同,所造成的污染物也就不同2。因此我們不僅要從印染企業(yè)的具體類(lèi)型考察,更要從印染的不同工序去考察水質(zhì),目前印染各工序廢水水質(zhì)概況一般如下3:退漿廢水:退漿是用化學(xué)藥劑將織物上所帶漿料水解形成可溶性物質(zhì),然后除去。其水量較小,但

7、污染物濃度高,含有各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和各種助劑,使廢水呈堿性pH 值為12 左右,COD和BOD5都很高。煮煉廢水:水量大,污染物濃度高,其中含有纖維素、果酸、臘質(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等。煮煉廢水呈深褐色,堿性很強(qiáng),且水溫高。漂白廢水:漂白是去除棉、麻纖維上的天然色素,使纖維變白。其廢水水量大,但污染較輕,含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、硫代硫酸鈉等。絲光廢水:含堿量高,NaOH含量在3% 5%,多數(shù)印染廠通過(guò)蒸發(fā)濃縮回收NaOH,所以絲光廢水一般很少排出,經(jīng)堿回收后排出的廢水仍呈強(qiáng)堿性,pH值高達(dá)1213,COD、BOD5 和SS(懸浮物)都較高。染色廢水:

8、水量較大,水質(zhì)隨所用染料的不同而復(fù)雜多變,其中含有漿料、染料、助劑、表面活性劑等。廢水一般呈堿性,色度很高。對(duì)于硫化和還原染料的染色廢水,pH值可達(dá)10 以上。COD 較高,BOD5值較低,可生化性較差。印花廢水:主要來(lái)自配色調(diào)漿、印花滾筒和篩網(wǎng)的沖洗水,以及印花后的花洗水洗液、皂洗液等。水量較大,污染物濃度高,廢水中除含有染料、助劑外,還含有大量的漿料。COD、BOD5 均較高。其中BOD5 值大約占印染廢水中總BOD5 值的15%20%。整理廢水:通常含有纖維屑、樹(shù)脂、油劑和漿料等。由于水量較小,對(duì)整個(gè)廢水的水質(zhì)影響較小。二 印染廢水處理工程(一)工程主體工藝流程確定由于廢水中含有相當(dāng)一部

9、分的染料、助劑、表面活性劑等高分子復(fù)雜物質(zhì),難以降解,采用水解酸化法可利用水解酸化菌的作用打開(kāi)高分子物質(zhì)的鏈節(jié),使之成為較易生物降解的小分子物質(zhì),提高廢水的可生化性,為后續(xù)的好氧處理創(chuàng)造良好的條件,使廢水的好氧處理效果得到保證,好氧系統(tǒng)則是對(duì)厭氧出水進(jìn)一步降解處理,保證出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),但廢水中的染料經(jīng)生化系統(tǒng)處理后色度仍然較高,難以達(dá)標(biāo)排放,因此后續(xù)采用氣浮脫色工藝,利用氧化劑的氧化作用以降低廢水的色度,確保色度達(dá)標(biāo)排放, 所以該污水處理采用調(diào)節(jié)水解酸化-接觸氧化-氣浮相結(jié)合的處理工藝,其廢水處理工藝流程如圖1。(二)主要構(gòu)筑物設(shè)計(jì)1.格柵利用原有格柵,主要去除廢水中漂浮物以及較大的固體物,

10、防止其進(jìn)入廢水處理設(shè)施,保證提升水泵和后續(xù)處理設(shè)施的正常運(yùn)行。2.調(diào)節(jié)池廢水由高溫厭氧反應(yīng)池經(jīng)增設(shè)的連接管道自流進(jìn)入,可以有效地調(diào)節(jié)水量和均衡水質(zhì),保證各個(gè)處理設(shè)備在設(shè)計(jì)水質(zhì)和水量下正常運(yùn)行。3.水解酸化池池內(nèi)設(shè)置組合填料,可以增加廢水與厭氧微生物的接觸面積,通過(guò)兼氧微生物的作用,將廢水中大分子、難降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子、易降解的有機(jī)物,并且改善了廢水的pH值,為后續(xù)好氧生物處理創(chuàng)造有利條件。4.接觸氧化池接觸氧化池內(nèi)設(shè)有組合填料,使微生物以生物膜的形式固著生長(zhǎng)在填料表面,部分微生物呈絮狀懸浮生長(zhǎng)于廢水中。由于填料的比表面積大,池內(nèi)充氧條件良好,生物量多,水流屬完全混合型,因此具有污染物去除

11、率高,對(duì)水質(zhì)、水量的變化適應(yīng)能力較強(qiáng),運(yùn)行管理簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),廢水中的有機(jī)污染物在好氧微生物的作用下,被高效而穩(wěn)定地去除。三 印染廢水深度處理與回用(一) 高級(jí)氧化技術(shù)高級(jí)氧化技術(shù)深度處理主要是利用各種活性自由基進(jìn)攻有機(jī)分子并與之反應(yīng),從而破壞有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)達(dá)到氧化去除有機(jī)物的目的。當(dāng)前高級(jí)氧化技術(shù)研究應(yīng)用主要集中在光催化氧化。光催化氧化法是將特定光源與催化劑聯(lián)合作用對(duì)廢水進(jìn)行降解處理的過(guò)程。根據(jù)液相中的介質(zhì)可分為非均相和均相光催化氧化處理技術(shù),其中非均相光催化氧化技術(shù)以TiO2催化劑為代表,包括納米型、膜型和負(fù)載型。楊克蓮等采用納米TiO2多孔微粒陽(yáng)光降解技術(shù)對(duì)活性藍(lán)染料進(jìn)行降解發(fā)現(xiàn),在陽(yáng)光下1

12、2 h后,CODCr去除率達(dá)到84.6%1;涂代惠等采用膜光催化技術(shù)對(duì)印染廢水進(jìn)行處理發(fā)現(xiàn),COD、色度和陰離子表面活性劑去除率分別為68.4 %、89.1 %和87.45 %。盡管非均相光催化氧化技術(shù)對(duì)印染廢水及有機(jī)污染物的處理效果較好,但處理后TiO2難于回收且產(chǎn)生自由基的量子效率較低,另外以半導(dǎo)體作為光催化劑對(duì)太陽(yáng)光利用不高的缺陷使其很難工業(yè)化。均相光催化氧化處理技術(shù)具有無(wú)污泥產(chǎn)生、無(wú)有害氣體排放的特點(diǎn),但對(duì)水溶性的染料(活性染料、酸性染料和直接染料)廢水單獨(dú)使用紫外光或太陽(yáng)光降解的速度較慢,且脫色作用不顯著。近年來(lái),為了提高光的催化效果和經(jīng)濟(jì)效率,在光的催化體系中加入光活性物質(zhì)如草酸鐵

13、等,以鐵的草酸鹽絡(luò)合物/雙氧水為媒介進(jìn)行光催化降解有機(jī)物4。但是這種方法也存在缺點(diǎn),因?yàn)椴菟徼F對(duì)太陽(yáng)光的吸收利用只占了太陽(yáng)輻射的l8%。(二) 強(qiáng)化絮凝技術(shù)強(qiáng)化絮凝包括為提高常規(guī)絮凝效果所采取的一系列強(qiáng)化措施,它是去除膠體物質(zhì)、實(shí)行固液分離的主要手段之一。絮凝劑的選擇是強(qiáng)化絮凝成功與否的關(guān)鍵因素。潘碌亭等5采用具有催化氧化耦合作用的絮凝劑COF對(duì)印染廠生化出水進(jìn)行強(qiáng)化處理試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,當(dāng)COF投量為120 mg/L、沉淀時(shí)間為90 min時(shí),絮凝強(qiáng)化處理工藝對(duì)COD、色度、SS的平均去除率分別為70 %、90 %和85 %。范大和等6處理絲綢印染廢水發(fā)現(xiàn),兩性殼聚糖的絮凝性能優(yōu)于羧甲基殼

14、聚糖、殼聚糖季銨鹽、聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺,在pH 為5.06.0、兩性殼聚糖絮凝劑的質(zhì)量濃度為90mg/L 時(shí),廢水的COD去除率可達(dá)76.8 %。壯亞峰等7往鎂鹽中加入適量復(fù)配劑淀粉、并以CaO 為堿化劑制得氫氧化鎂淀粉復(fù)合絮凝劑,該復(fù)合絮凝劑對(duì)印染廢水具有良好的脫色效果。陸雪良等8以雙氰胺、甲醛、氯化鋁為主要原料,加入添加劑合成了雙氰胺一甲醛聚合物(DF)一聚合氯化鋁(PAc)復(fù)合絮凝劑,它對(duì)印染廢水的絮凝脫色效果明顯好于PAC 和DF 絮凝劑。許佩瑤等9以FeCl3 和硅酸鈉溶液為主要原料,在不同堿化度、不同硅鐵體積比的條件下制備出一系列聚鐵硅絮凝劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn)堿化度為1.0,Si/Fe

15、 體積比為130 時(shí),對(duì)印染廢水的絮凝效果最好。林親鐵等10以硫酸鐵、硅酸鈉、硼砂和聚丙烯酞胺為主要原料制備了無(wú)機(jī)一有機(jī)復(fù)合絮凝劑,當(dāng)Si/Fe 為1.5/1、PAM 濃度為250 mg/L、Si/B 為3.5/1 時(shí)對(duì)印染廢水的絮凝效果最好。強(qiáng)化絮凝效果的另一個(gè)關(guān)鍵是染料本身。水溶性染料的絮凝效果與其在水中的存在狀態(tài)密切相關(guān),而染料在水中的存在狀態(tài)又取決于其分子結(jié)構(gòu)與物理化學(xué)特性。酸性染料一般為單偶氮或雙偶氮類(lèi),常溫下在水溶液中以接近膠體的狀態(tài)存在,易被絮凝除去,且在pH 為3-10 的較寬的范圍內(nèi)均具有良好的脫色效果。還原性染料分子結(jié)構(gòu)的基本骨架是分子量較大的多環(huán)芳香族化合物,疏水芳香環(huán)多

16、而親水基團(tuán)少;分散染常具有偶氮、蒽醌骨架,分子中含-O-、-NH-等極性基團(tuán)而無(wú)-SO3H、-OH 等親水基團(tuán),這兩類(lèi)都屬于非離子型的疏水性染料,在水中溶解度極小,穩(wěn)定性較差,絮凝劑加入后易發(fā)生凝聚而被除去,且所需絮凝劑劑的量較少。直接染料和活性染料在水中溶解性較好,多以接近真溶液的狀態(tài)存在,即使絮凝劑的投量較大,脫色率也很低8。(三) 膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)利用特殊制造的多孔材料的攔截能力,以濃度梯度、電勢(shì)梯度及壓力梯度作為推動(dòng)力,通過(guò)膜對(duì)混合物中各組分選擇滲透作用的差異對(duì)其進(jìn)行分離,它可有效脫除印染廢水的色度、臭味、各種離子、大分子有機(jī)物。,膜分離技術(shù)主要包括反滲透(RO)、納濾(NF)、超

17、濾(UF)及微濾(MF)、膜生物反應(yīng)器(MBR)。霍彥強(qiáng)等9采用螺旋形聚醚砜中空纖維超濾膜處理洗毛廢水,COD、濁度去除率和羊毛脂截留率分別約為91.0 %、99.2 %和91.7 %。鄭祥等用膜孔徑為0.22 m 的聚偏氟乙烯中空纖維微濾膜制成膜組件,與厭氧反應(yīng)器組成聯(lián)合工藝,對(duì)COD、BOD5、色度、濁度的平均去除率最高可以達(dá)92.1 %、98.4 %、60.7 %、99.3 %,出水水質(zhì)滿足生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ25.189)。Z. Badani 等14采用分離式膜生物反應(yīng)器處理印染廢水,COD、色度的去除率分別達(dá)到97 %、70 %以上。M.Birk 等研究了進(jìn)水pH 對(duì)A/O 膜生

18、物反應(yīng)器處理印染廢水效果的影響,當(dāng)進(jìn)水COD 為13806033 mg/L,pH 為6.36-9.67 范圍時(shí),COD 去除率在60 %90 %,色度在87 %以上。(四) 活性炭吸附技術(shù)吸附法是利用某些比表面積巨大的物質(zhì)吸附印染廢水中的污染物,從而去除部分廢水中污染物的方法。吸附劑種類(lèi)很多,其中最常見(jiàn)的是活性炭?;钚蕴课⒖锥?,大中孔少,比表面積高達(dá)500600 m2/g,具強(qiáng)親水性,具有很強(qiáng)的吸附脫色性能,特別適合分子量小于400 的水溶性染料的脫色吸附。由于分子間偶極距和變形性的差異,活性炭對(duì)不同染料的吸附能力大小是:堿性染料酸性染料直接染料硫化染料,活性炭對(duì)堿性廢水的脫色率超過(guò)90 %,

19、對(duì)酸性染料廢水的脫色率30 %40 %10?;钚蕴窟€能吸附水中的多種可溶性有機(jī)物和金屬離子,但不能吸附水中的膠體、懸浮固體和不溶性染料11。盡管單種處理方法在某些方面有技術(shù)優(yōu)勢(shì),但在工程應(yīng)用中都存在一些問(wèn)題,其中高級(jí)氧化技術(shù)存在的主要問(wèn)題有:(1)反應(yīng)條件苛刻、選擇性差,對(duì)周?chē)h(huán)境的要求較高;(2)催化劑費(fèi)用太高,而且容易流失,易造成二次污染;(3)光源利用效率不高,使用壽命不長(zhǎng)。強(qiáng)化絮凝法存在的主要問(wèn)題包括:(1)絮凝劑本身含有毒性單體,易對(duì)水體產(chǎn)生二次污染;(2)易受水體pH 的影響;(3)絮凝劑與有毒有害物質(zhì)接觸不充分、反應(yīng)效率低,導(dǎo)致了處理成本的增加。膜分離技術(shù)存在的主要問(wèn)題表現(xiàn)在:(

20、1)一次性投資較高;(2)膜使用壽命過(guò)短;(3)膜抗污染性能力不強(qiáng)。活性炭吸附存在的問(wèn)題表現(xiàn)在:(1)有機(jī)物相對(duì)分子質(zhì)量的分布狀況對(duì)活性炭處理效果的影響較大,炭種難確定;(2)活性炭易飽和,再生成本高。目前,利用單一的處理方法很難達(dá)到印染廢水深度處理與回用的目的,深度處理與回用越來(lái)越強(qiáng)調(diào)將各種方法結(jié)合起來(lái),且需要對(duì)源水進(jìn)行分析,辨識(shí)有毒有害物的關(guān)鍵控制過(guò)程與影響因素,經(jīng)深度處理后的尾水需從分質(zhì)回用的角度考慮??梢哉f(shuō),從清潔生產(chǎn)與分質(zhì)回用角度考慮,探索處理出水水質(zhì)好、工藝運(yùn)行持續(xù)穩(wěn)定和安全可靠、運(yùn)行成本低的集成工藝技術(shù)體系是印染廢水深度處理回用技術(shù)今后研究的主要方向。 四 印染廢水處理技術(shù)的研究

21、現(xiàn)狀(一)物理處理法1.吸附法在物理處理法中應(yīng)用最多的是吸附法,這種方法是利用活性炭、天然礦物等吸附劑與廢水混合,或者讓廢水通過(guò)由其顆粒狀物組成的濾床,使染料分子吸附在其表面或被過(guò)濾除去,從而達(dá)到凈化印染廢水的目的。目前,國(guó)內(nèi)外主要采用的是活性炭吸附法。由于其具有較高的比表面積,因而具有很強(qiáng)的吸附脫色性能。它能吸附廢水中多種溶性有機(jī)物和金屬離子,但不能吸附水中膠體、懸浮固體和不溶性染料,并且對(duì)可溶性染料的吸附也是有選擇性的。研究表明,利用活性炭的篩余炭作基炭,采用碳酸銨溶液浸泡,烘干后再用水蒸氣活化,可提高活性炭的吸附容量和使用壽命。雖然活性炭脫色效果較好,但由于其成本高,再生困難,不可能直接

22、用于原始印染廢水的處理,一般用于濃度較低的廢水處理和深度處理。宋光溥等以棉纖維為原料,利用尿素和H3PO4等試劑進(jìn)行改性,制成了陽(yáng)離子交換纖維,對(duì)陽(yáng)離子染料進(jìn)行了脫色試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其吸附脫色性能遠(yuǎn)優(yōu)于一般的活性炭3。彭書(shū)傳用活化后的硅藻土配制成復(fù)合凈水劑,對(duì)印染廢水的處理效果良好,COD去除率達(dá)74 %,色度去除率達(dá)93 %,優(yōu)于常規(guī)的凈水劑,并且廢渣可綜合利用,不產(chǎn)生二次污染4。王金梅等以粉煤灰為原料,用石灰作為改性劑,極大地提高了粉煤灰改性后的吸附性能,對(duì)處理難降解廢水開(kāi)辟了一條新途徑5 。2膜分離技術(shù)分離技術(shù)主要是通過(guò)孔徑篩分作用達(dá)到分離、凈化和處理的目的,具有無(wú)相變、能耗低、操作簡(jiǎn)單、可回

23、收有用物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。目前,應(yīng)用于印染廢水處理的主要有超濾、納濾和反滲透膜技術(shù)。吳開(kāi)芬采用超濾法處理含靛藍(lán)廢水,可將含染料的濃縮水直接回收利用,透過(guò)液可作為中性水再利用6。劉梅紅采用芳香聚酰胺類(lèi)復(fù)合納濾膜處理印染廢水,試驗(yàn)結(jié)果表明納濾膜色度的去除率幾乎達(dá)到100 %,對(duì)廢水COD 的去除率大于98 %7。3萃取法萃取法是采用與水互不相溶但能很好溶解污染物的萃取劑,使其與廢水充分混合接觸后,利用污染物在水中和溶劑中不同的分配比分離和提取污染物。萃取法在廢水染料濃度高時(shí)具有較大的優(yōu)勢(shì)。研究表明,采用超臨界二氧化碳萃取,可避免萃取有機(jī)溶劑對(duì)環(huán)境的污染8。4超聲波氣振法該法通過(guò)控制超聲波的頻率和飽和氣體來(lái)

24、實(shí)現(xiàn)對(duì)印染廢水的處理。超聲波能在溶液中產(chǎn)生局部高溫、高壓、高剪切力,誘使水分子和染料分子裂解成自由基,引發(fā)各種反應(yīng),促進(jìn)絮凝,從而使廢水的色度、COD、苯胺含量等隨之下降,從而起到降低廢水中有機(jī)物濃度的作用。陶媛等采用探頭式功率超聲發(fā)生器和自制平板超聲發(fā)生器降解多種高濃度染料廢水,結(jié)果表明,降低超聲輻射聲強(qiáng)及增大輻射有效面積可降解染料并增大處理廢水的體積9(二)化學(xué)處理法1混凝法混凝法是在廢水中加入絮凝劑,將染料分子和其他各類(lèi)雜質(zhì)進(jìn)行吸附、絮凝、沉降,以污泥形式排出,使印染廢水得到凈化。該法工程投資少,設(shè)備占地面積小,處理量大,對(duì)含疏水性染料的印染廢水處理效果好,是目前處理印染廢水常用的方法之

25、一。大量研究表明,有機(jī)高分子絮凝劑特別是人工合成的有機(jī)絮凝劑對(duì)染料廢水有更好的脫色效果10,11。汪學(xué)英等采用一種新型有機(jī)高分子脫色絮凝劑KD2800與聚丙烯酰胺聯(lián)合使用,對(duì)以活性染料為主要成分的印染廢水進(jìn)行混凝脫色試驗(yàn),脫色率可達(dá)95 %以上12?;炷S水質(zhì)變化需改變投料條件,實(shí)際運(yùn)行管理困難,對(duì)含親水性染料的印染廢水處理效果差,COD去除率低,泥渣量大且脫水困難,因此影響了該方法應(yīng)用的推廣。2鐵炭?jī)?nèi)電解法鐵炭?jī)?nèi)電解法使用的原料主要是鐵屑。將含碳鐵屑浸于電解質(zhì)溶液中,形成無(wú)數(shù)個(gè)微小的Fe2C 原電池,陽(yáng)極生成Fe2+ , 陰極產(chǎn)生OH- 及新生態(tài)H,具有較高的化學(xué)活性,與染料發(fā)生氧化、還原

26、、吸附、絮凝等作用。鐵炭?jī)?nèi)電解法能明顯地提高廢水的BOD/ COD 值,增加印染廢水的可生化性,因此作為生化工藝的預(yù)處理具有顯著的優(yōu)點(diǎn)13。3氧化法臭氧氧化法臭氧具有極強(qiáng)的氧化性能,同時(shí)因其在擁有強(qiáng)氧化性的同時(shí),可在水中短時(shí)間內(nèi)自行分解,沒(méi)有二次污染,可當(dāng)作綠色氧化藥劑。臭氧氧化法主要是通過(guò)臭氧分解過(guò)程中產(chǎn)生的羥基自由基與有機(jī)物反應(yīng),使發(fā)色基團(tuán)中的不飽和鍵斷裂,達(dá)到脫色和降解有機(jī)物的目的。臭氧對(duì)印染廢水的COD 去除率不高,而對(duì)色度的去除效果顯著,因此可以把臭氧氧化法用在傳統(tǒng)的混凝生物法之后進(jìn)行深度脫色處理14。目前發(fā)展階段,臭氧氧化法只能用于微量污染水的凈化處理過(guò)程。Fenton (芬頓)

27、試劑氧化法Fe2+與H2O2合稱為Fenton試劑,H2O2與Fe2+反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性游離基HO,使染料分子斷鍵而脫色。在染料的脫色處理中,H2O2是經(jīng)常使用的氧化劑,H2O2單獨(dú)使用時(shí)氧化能力較弱,當(dāng)與Fe2+共存時(shí),氧化能力增強(qiáng),而且由于Fe2+兼有混凝作用,因此Fenton試劑對(duì)廢水中染料的去除是非常有效的。崔淑蘭等利用Fenton試劑處理印染廢水,可使硝基酚類(lèi)、蒽醌類(lèi)印染廢水色度脫除率達(dá)99 %以上15。五 印染廢水源頭治理舉措目前中國(guó)印染廢水治理主要以末端治理為主,廢水處理后的回用率很低,一般的治理方法只是把污染物從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一種狀態(tài),并未真正消除污染。相對(duì)于水資源而言,印染廢

28、水處理是一個(gè)再生水資源的過(guò)程,清潔生產(chǎn)技術(shù)就是要使用不產(chǎn)生二次污染的治理方法,盡量減少處理后水中有害物質(zhì)的排放,對(duì)廢水處理過(guò)程中產(chǎn)生的污泥進(jìn)行妥善處置,防止二次污染和污染轉(zhuǎn)移,減少?gòu)U水對(duì)人類(lèi)和環(huán)境的影響,最終實(shí)現(xiàn)廢水資源化。(一)印染原料的選擇與回收利用1印染原料的選擇印染行業(yè)在選擇各種不同原料時(shí)首先應(yīng)該考慮的是它的安全性與環(huán)保性。另外對(duì)染料、助劑還必須考慮:原料的成本及其性能、有毒廢棄物的性質(zhì)、能否更容易被生物降解;原料中重金屬的含量高低,潛在的累積可能性;以及混合使用的風(fēng)險(xiǎn)和濃度、容性;化學(xué)藥劑最后的變化;使用者是否有正確安全的裝置等。有效管制原材料的品質(zhì),可避免無(wú)謂浪費(fèi),減少印染次品率,

29、降低重修率,以達(dá)到減廢目的5。其次,更換化學(xué)漿料也是減廢的重要手段,如采用過(guò)硼酸鈉、亞硫酸鈉代替硫化鈉;氧化劑584、雙氧水等代替重鉻酸鈉,不僅提高了功效而且減輕了廢物排放。隨著科技的日新月異,傳統(tǒng)使用的印染化學(xué)品如淀粉, PVA漿料可以用易生物降解的人造漿料代替6。大力推廣使用淀粉酶原料,用淀粉酶(主要成分為酶蛋白和核苷酸)代替燒堿(NaOH)去除織物上淀粉漿料技術(shù)不僅退漿效率高,而且使織物無(wú)損,還減少了對(duì)環(huán)境的影響7。原料的恰當(dāng)選擇將使印染廢水的終端處理難度大大降低,在源頭治理時(shí)首要的應(yīng)該是合理有效選擇原料。2印染原料的回收利用在印染工序操作過(guò)程中,不可避免地流失部分染料及化學(xué)漿料,這些流

30、失的化學(xué)品難以用常規(guī)的生化法進(jìn)行處理。盡量減少染料的流失,在可能的情況下盡量使用低流失量的染料,是減少?gòu)U物排放、減輕末端廢水治理的有效手段:(1)回收染料、漿料。使用超慮法回收還原、分散疏水性染料及聚乙烯醇和聚丙烯酸類(lèi)漿料,不僅可降低污染負(fù)荷,還可減少原材料消耗8。(2)回收燒堿。絲光堿回用于煮練或絲光,可節(jié)約原料,降低廢水pH值,減少?gòu)U水污染。(3)回收印花廢水中的重金屬。如采用活性炭吸附法回收制鉻印花輥筒雕刻車(chē)間的鉻,能有效減少重金屬對(duì)環(huán)境的污染9。(4)漂洗水的回用。印染用水中,漂洗水占絕大部分,漂洗水一般污染較輕,經(jīng)過(guò)處理后能達(dá)到回用的要求。如染色漂洗水經(jīng)過(guò)混凝脫色或?qū)iT(mén)的印染廢水光催

31、化回用設(shè)備處理后,可回用于染色后的漂洗。這樣可大大減少?gòu)U水排放量,減輕污染,減少新鮮水消耗量,達(dá)到節(jié)約用水的目的。(二)改進(jìn)工藝和更新設(shè)備隨著環(huán)境污染的加重,水的污染程度也受到很大影響,水資源將越來(lái)越寶貴,對(duì)水資源的合理有效利用將嚴(yán)重制約企業(yè)特別是印染企業(yè)的發(fā)展。實(shí)踐表明傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)和設(shè)備的更新,是印染企業(yè)良性發(fā)展的必由之路。1工藝改進(jìn)普通的前處理工藝分退漿、煮煉、漂白三道工序,而新型的高效短流程冷軋堆技術(shù),不僅節(jié)約了水、電、汽和化工原料,還有效地減少了污水的排放。同時(shí),采用一些新型低溫高效精練劑,還能降低廢水中COD和BOD約20%50%。酶退漿和過(guò)醋酸、過(guò)氧化氫的漂白工藝應(yīng)用,可減少污染

32、物排放,堆絲光工藝使堿濃度降為傳統(tǒng)工藝的16%廢堿的排放。采用小浴比、低軋余率染色機(jī)和高固著率染料,提高染料上染率,減少有色廢水的排放。印花染色工藝中用雙氧水、硝酸鈉、過(guò)硼酸鈉等相對(duì)無(wú)毒氧化劑代替重鉻酸鉀,杜絕污染源。整理中,推廣低甲醛和無(wú)甲醛樹(shù)脂整理,減少甲醛對(duì)環(huán)境的污染和人體的損害。隨著新型粘合劑的開(kāi)發(fā)。涂料染色和涂料印花得到進(jìn)一步發(fā)展,因其固色后無(wú)需水洗,污染較低10。2設(shè)備更新設(shè)備改善可促進(jìn)合理化用水,加強(qiáng)工藝和操作單元的控制,以高效率的臥式水洗代替立式水洗,使用染化料計(jì)量裝置。另外,提高自動(dòng)化程度也是一項(xiàng)重要措施,生產(chǎn)過(guò)程中安裝自動(dòng)檢測(cè)儀,可控制水,染化料,助劑的用量,減少污染物的排

33、放量11。由于不同印染企業(yè)有不同生產(chǎn)工藝,因此我們?cè)谔幚韽U水時(shí)盡量采取相應(yīng)措施,根據(jù)印染的不同工序去考察水質(zhì),在處理時(shí)采取合理分流,嚴(yán)格控制它的每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)。一方面可以使分流后廢水水質(zhì)穩(wěn)定,另一方面又可以減少?gòu)U水處理投資和保證處理效果正常穩(wěn)定。而在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)留有足夠的管道閥門(mén),使流程能適應(yīng)污水水質(zhì)、量變化的可能12。(三)加強(qiáng)企業(yè)管理與國(guó)際合作強(qiáng)化管理能削減40%污染物的產(chǎn)生,要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的生產(chǎn)觀念,建立一套健全的環(huán)境管理體系,使人為的資源浪費(fèi)和污染排放減少至最小13。先要搞好宣傳教育和培訓(xùn)工作,增強(qiáng)全社會(huì)的清潔生產(chǎn)意識(shí)和行動(dòng)的自覺(jué)性。定期舉辦政府管理人員清潔生產(chǎn)培訓(xùn)班,培訓(xùn)清潔生產(chǎn)審核師

34、,企業(yè)內(nèi)審員等;利用各種輿論工具,大力宣傳清潔生產(chǎn),使清潔生產(chǎn)深入職工人心,使員工有自覺(jué)的清潔生產(chǎn)意識(shí)和行動(dòng);要加強(qiáng)計(jì)量管理和全面質(zhì)量管理,通過(guò)清潔生產(chǎn)審核得知,在保持企業(yè)生產(chǎn)工藝過(guò)程和狀況不變的情況下,安裝計(jì)量設(shè)備,可節(jié)約20%30%的用水量。隨著全球一體化進(jìn)程的增強(qiáng),各國(guó)的合作也將變的越來(lái)越廣泛,同時(shí)環(huán)境污染的惡化引起各國(guó)的高度重視,因此拓寬與其他國(guó)際組織,國(guó)家與地區(qū),高等院校及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的合作與交流,建立更為廣泛的聯(lián)系將是解決環(huán)境問(wèn)題的有效手段。充分利用各自最新科研成果,進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),最終使印染廢水的污染從源頭上達(dá)到有效控制。(四)大力提倡企業(yè)進(jìn)行清潔生產(chǎn)傳統(tǒng)的印染工藝耗水量大,且水的利用率低,在浪費(fèi)水資源的同時(shí)還

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