5000吨印染废水处理工艺设计报告文档格式.docx

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1200

280

700

600

出水水质

6～9

≤100

≤20

≤40

≤70

1.1印染生产概况

印染工艺指在生产过程中对各类纺织材料（纤维、纱线、织物）进行物理和化学处理的总称，包括对纺织材料的前处理、染色、印花和后整理过程，统称为印染工艺。

根据产品使用原料的不同可以划分为：

棉纺织印染、麻纺织印染、毛纺织染整、丝绸印染和其他印染。

1.2印染生产中化学品的使用

1.2.1染料

染色过程中能使纤维获得色泽的物质称为染料。

染料一般能直接溶于水或通过化学处理而溶于水，对纤维有一种结合能力，并在织物上有一定的色牢度。

染料对纤维的染色，包括面很广，而且各种染料对各种纤维的染色情况也各不相同。

根据其性质和应用可以分为：

直接染料；

不溶性偶氮染料；

活性染料；

还原染料；

可溶性还原染料；

硫化染料；

分散染料；

酸性染料；

金属络合染料；

阳离子染料；

媒介染料；

酞菁染料；

氧化染料；

缩聚染料等[1]。

1.2.2助剂

染整助剂是能缩短加工周期、提高产品质量、改善产品性能，在染整过程中投加的药剂，主要包括表面活性剂、金属络合剂、还原剂、树脂整理剂和染色载体等，其种类繁多，按其应用可列举以下几类：

润湿剂和渗透剂类，乳化剂和分散剂类，起泡剂和消泡剂类，金属络合剂类，匀染剂、染色载体和固色剂类，还原剂、拔染剂、防染剂和剥色剂类，粘合剂和增稠剂类，柔软剂和防水剂类，上浆硬挺整理剂类，树脂整理剂、荧光增白剂类，防静电类，阻燃整理类，羊毛防缩和防蛀类，防霉防臭整理剂类，防油易去污类。

1.3印染废水来源、水质、水量

1.3.1来源

印染加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段（包括退浆、煮炼、漂白、丝光等工序）要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序则排出整理废水。

通常所说的印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。

1.3.2水质及水量

印染废水的水质随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异，污染物组分差异很大。

印染废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒有害成分及色度高等特点。

一般印染废水pH值为6—10，CODCr为400—1000mg／L，BOD为100—400mg／L，SS为100—200mg／L，色度为100—400倍。

1.4印染废水排放的现状与特点

1.4.1印染废水的现状

纺织行业是我国排放工业废水量较大的部门之一,每年排放废水9亿多吨,而其中印染废水排放量又占纺织工业废水排放量的80%,并且印染废水具有分布面广、浓度变化大、脱色困难、含有机物浓度高等特点,因此,环保专家、学者等把印染废水治理看作是污水处理中的重点。

造成印染废水污染日益严重的原因主要有以下几点:

一是我国加入WTO后,纺织染整成为有利可图行业,近几年企业利润均以二位数增长;

与此同时，由于法律、法规滞后,加之执法不严等原因,使污水处理设施难以同步，污染物排放总量有增加趋势;

二是印染废水污染较重,COD（水中污染物化学需氧量）浓度一般高达1200～1400mg/L,有的甚至达到5000mg/L以上,处理起来难度很大,至今在生产实际中还没有找到企业可以接受的技术；

三是我国印染企业生产的大多数属中档、低档产品,利润薄,难以保证废水处理设施的正常运行，尤其是分散的印染工厂,废水不能集中处理，往往直接排放到河流湖泊中；

四是不少私人企业一味追求低价格，污水处理工艺、施工质量低劣，废水处理效果不理想。

总体来讲，纺织印染行业污染严重的状况还没有根本改变，让环保专家更加担心的是，由于新工艺、新原料、新染料、新助剂的不断开发和应用，生产过程中排放的废水污染物变得越来越复杂，处理的难度也在不断增大。

如何促进印染行业的可持续发展，保证其经济发展与环境保护的双赢?

当务之急是促进产业结构调整，印染企业应结合自身实际情况，以资源消耗低、环境污染少、科技含量高、经济效益好为目标，促进印染行业从规模经济向效益经济过渡，实现可持续发展[2]。

其次是加大设备改造力度，加强新工艺、新技术的开发应用，淘汰能耗高、性能差的落后生产设备，用高新技术提升印染行业。

国家政策应积极鼓励企业采用清洁高效的新技术，提高能源利用效率，尽量少用、不用有毒有害的原料，开展资源综合利用。

1.4.2印染废水的特点

印染废水由印染厂家的各种加工工序、生产过程中流失的物料，以及冲刷地面的污水组成。

其特点是：

废水量大，一般可达印染废水厂家用水量的70%～90%;

废水色度高、组成成分复杂，它的有机成分大多是芳烃和杂环化合物，其中带有各类显色基团（如—N=N—,—N=O等）以及极性基团（—SO3Na,—OH,—NH2），还可能混有各类卤代物、苯胺、酚类及各种助剂;

化学需氧量（COD）较高，而生化需氧量（BOD5）相对较小，可生化性差；

印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、管理水平的不同而有所差异；

废水排放具有间歇性。

目前，疏水性或不溶于水的染料废水脱色问题已基本解决，难点在于许多亲水性或水溶性染料废水的治理，处理印染废水主要是脱除废水色度和降低COD含量。

1.5印染废水有害成分的分析

不同印染厂家如棉染厂、毛纺厂、丝绸厂、亚麻厂等的生产工序不同，废水水质也不尽相同。

一般在印染加工的四个阶段中，预处理阶段（包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序）要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序则排出整理废水。

各阶段废水中含有诸如染料、浆料、浆料分解物、纤维、酸碱类、漂白剂、树脂、油剂、里胶、蜡质、无机盐等多种污染物，印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。

但印染废水最主要的来源还是染色废水，其中含有染料、助剂、微量有毒物和表面活性剂等。

印染各工序废水水质一般如下[3]:

（1）退浆废水：

退浆是用化学药剂将织物上所带浆料水解形成可溶性物质，然后除去。

其水量较小，但污染物浓度高，含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂，使废水呈碱性，pH值为12左右，COD和BOD5都很高。

（2）煮炼废水:

水量大，污染物浓度高，其中含有纤维素、果酸、腊质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等。

煮炼废水呈深褐色，碱性很强，且水温高。

（3）漂白废水:

漂白是去除棉、麻纤维上的天然色素，使纤维变白。

其废水水量大，但污染较轻，含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。

丝光废水:

含碱量高，NaOH含量在3%～5%,多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经碱回收后排出的废水仍呈强碱性，pH值高达12～13，COD、BOD5和SS（悬浮物）都较高。

（4）染色废水:

水量较大，水质随所用染料的不同而复杂多变，其中含有浆料、染料、助剂、表面活性剂等。

废水一般呈碱性，色度很高。

对于硫化和还原染料的染色废水，pH值可达10以上。

COD较高，BOD5值较低，可生化性较差。

（5）印花废水:

主要来自配色调浆、印花滚筒和筛网的冲洗水，以及印花后的花洗水洗液、皂洗液等。

水量较大，污染物浓度高，废水中除含有染料、助剂外，还含有大量的浆料。

COD、BOD5均较高。

其中BOD5值大约占印染废水中总BOD5值的15%～20%。

（6）整理废水:

通常含有纤维屑、树脂、油剂和浆料等。

由于水量较小，对整个废水的水质影响较小。

1.6印染废水处理面临的问题

1.6.1排放标准的日益严格

随着社会经济的不断发展和人们环境意识的提高，我国加大了对印染污水的治理。

根据《纺织染整工业水污染物排放标准》，除Ⅲ类污水排放指标变化不大外，国家增加了I类和Ⅱ类污水印染废BOD、COD、色度、悬浮物、氨氮、苯胺类、二氧化氯等指标的排放限定。

而印染废水水质一般平均为COD800—2000mg／L，色度200—800倍，pH值10—13，BOD／COD为0.25—0.4，因此印染废水的达标排放是印染行业急需要解决的问题。

1.6.2印染废水处理难度增加

印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水。

主要包括：

预处理阶段（如烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光）排放的退浆、煮练、漂白、丝光废水；

染色阶段排放的染色废水；

印花阶段排放的印花废水和皂洗废水；

整理阶段排放的整理废水。

随着染料工业的飞速发展和后整理技术的进步，新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中被大量使用，难降解有毒有机成分的含量也越来越多，有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机物，对环境尤其是水环境的威胁和危害越来越大。

总体而言，印染废水的特点是成分复杂、有机物含量高、色度深化学需氧量（COD）高，而生化需氧量（BODs）相对较低，可生化性差，排放量大。

同时印染废水处理方法有很大的局限性。

传统的印染废水处理方法，如吸附、悬浮、过滤、混凝等具有设备简单，操作简便和工艺成熟的优点，但是这类处理方法通常是将有机物从液相转移到固相或气相，不仅没有完全消除有机污染物和消耗化学药剂，而且造成废物堆积和二次污染；

生物法只能除去印染废水中的BOD，对于COD特别是有毒难降解有机物和色度的出去效果不明显[5]。

单一的处理方法已不能满足当前印染废水发展的要求。

2印染废水处理技术及发展

印染废水处理方法有:

物理法，化学法，生物法，或者它们中的两种或更多的方法结合在一起，如:

物理—化学法，化学—生物法，物理—生物法等。

2.1物理法处理印染废水的技术

2.1.1吸附法

在物理处理法中，应用最多的是吸附法。

常用的吸附剂有活性炭、离子交换纤维和各种天然矿物（膨润土、硅藻土、石墨、沸石、海泡石）、工业废料（煤渣、粉煤灰）及天然废料（木屑、铁屑）、天然植物（螺旋藻）以及其它多孔物质（海绵铁）等。

影响吸附的条件主要有温度、接触时间和pH等因素[6]。

常用的方法有以下几种：

（1）凹凸棒吸附法

凹凸棒石粘土吸附是最具有广阔应用前景的新型印染废水处理技术。

其在印染废水处理中的吸附属于胶体吸附和离子交换吸附。

凹凸棒石粘土处理印染废水具有成本低、效率高、效果好、再生简单等优点。

（2）活性炭吸附法

活性炭吸附是印染废水深度处理工艺中常用的方法[7]。

高分子量染料被吸附在活性炭的过渡孔中，而较小的有机分子则渗透至微孔中。

尽管活性炭的处理效果很好，但是活性炭的价格较高且再生困难，影响其大规模使用。

（3）煤及煤渣吸附法

煤粉自身比表面积大，孔隙率高，呈无定型玻璃球状，具有一定的吸附性能，但直接用于印染废水处理效果不好，需进行改性。

不同粒径的煤粉对印染废水中染料的脱色能力也不同。

活性煤粉具有投资低（比活性炭低40%）、占地少、操作简便、便于管理、处理效果稳定等优点。

煤渣是工业废弃物，具有微孔多、比表面积大等特点。

由于其廉价易得，一般不需再生。

其对印染废水中分子量较大、非极性的染料和助剂以及悬浮在液体中的棉絮状物具有很好的吸附效果，适用于BOD5/COD偏小的难生化印染废水的处理。

谷庆宝等[8]对粉煤灰吸附处理直接耐晒翠蓝染料进行了研究。

（4）吸附气浮法

吸附气浮法是用一些高度分散的粉状无机吸附剂（如膨润土、高岭土等）吸附水中的染料离子和其它可溶性物质，然后加入气浮剂，将其转变为疏水性颗粒，通过气浮除去。

该方法综合了吸附和气浮的特点，具有处理效率高、适应性广、占地面积少等优点，对酸性染料、阳离子染料等去除率达到92%以上。

2.1.1.1吸附法常用的吸附剂

吸附脱色技术