印染行业的水污染现状及控制方法Word文档格式.docx

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废水呈碱性，pH值为12左右。

用淀粉浆料时BOD、COD均高，可生化性较好；

用合成浆料时COD很高，BOD小于5mg/L，水可生化性较差；

[2]

②煮炼废水，水量大，污染物浓度高，主要含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等。

废水碱性很强，水温高，呈褐色，COD与BOD很高，达每升数千毫克。

化学纤维煮炼废水的污染较轻；

③漂白废水，水量大，污染较轻，主要含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等；

④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，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD、SS均较高；

⑤染色废水，水质多变，有时含有使用各种染料时的有毒物质（硫化碱、吐酒石、苯胺、硫酸铜、酚等），碱性，PH有时达10以上（采用硫化、还原染料时），含有有机染料、表面活性剂等。

色度很高，而SS少，COD较BOD高，可生化性较差；

⑥印花废水，含浆料，BOD、COD高；

⑦整理工序废水，主要含有纤维屑、树脂、甲醛、油剂和浆料，水量少；

⑧碱减量废水：

是涤纶仿真丝碱减量工序产生的，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75%。

碱减量废水不仅pH值高（一般>

12），而且有机物浓度高，碱减量工序排放的废水中CODCr可高达9万mg/L，高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。

1.3印染废水特点

纺织印染废水具有水量大，我国日排放印染废水量为（300～400）×

104t，每印染加工1吨纺织品耗水100～200吨，其中80～90%成为废水。

是各行业中的排污大户之一。

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、碱性大、水质变化大、含有毒有害成分及色度高等特点，属难处理的工业废水之一。

废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等，按来源可分为两类：

一类来自纤维原料本身的夹带物；

另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。

一般印染废水pH值为6-10，CODCr为400-1000mg/L，BOD5为100-400mg/L，SS为100-200mg/L，色度为100-400倍。

但当印染工艺、采用的纤维种类和加工工艺变化后，废水水质将有较大变化，但其共同的特点是BOD5/CODCr值均很低，一般在20%左右，可生化性差因此需要采取措施，使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些，以利于进行生化处理。

而对于印染废水中的碱减量废水，其CODCr值有的可达10万mg/L以上，pH值≥12，因此必须进行预处理，把碱回收，并投加酸降低pH值，经预处理达到一定要求后，再进入调节池，与其它的印染废水一起进行处理。

另外，印染废水的另一个特点是色度高，有的可高达4000倍以上，所以印染废水处理的重要任务之一就是进行脱色处理，为此需要研究和选用高效脱色菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺。

近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、人造丝碱解物（主要是邻苯二甲酸类物质）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，其CODCr浓度也由原来的数百mg/L上升到2000-3000mg/L以上，BOD5增大到800mg/L以上，pH值达11.5-12，从而使原有的生物处理系统CODCr去除率从70%下降到50%左右，甚至更低，因此需要研究和筛选用来降解PVA的微生物，增加了处理难度。

另外，因生产的间断运行，故存在着水量水质的波动；

对于大量使用还原染料、硫化染料、冰染料等的废水，其化学絮凝效果相对较差。

因此处理工艺要考虑这些因素，要有一定的适应水量、水质负荷变化的能力。

第二章印染废水治理方式及处理工艺

印染工业废水的主要处理对象是碱度，不易生物降解或生产降解速度极为缓慢的有机质，染料色素以及有毒物质。

在美国，印染污水多数采用二级处理，即物化预处理与生化处理品相结合的工艺路线，个别企业使用了三级处理系统，即在生化处理以后增加活性炭吸附处理。

日本的纺织印染企业采用的处理工艺与美国相仿，但应用臭氧化处理的情况多一些。

在我国，处理印染废水也主要采用物化处理与二级特殊化处理工艺结合，其中物化处理以混凝沉淀和混凝气浮为主，而在已经投入运行的生化处理设施中，大部分采用了活性污泥法，SBR工艺的应用也在逐步增加。

下面我们主要介绍混凝预处理工艺和后续生化处理工艺。

2.1混凝预处理

印染废水主要含有染料、料浆、染色助剂及纤维杂质、油剂、酸、碱及无机盐等，成分复杂且排放量大，色度高、碱度大、PH较高，生物难降解物多及多变化，被公认为是最难治理的主要有害废水之一。

预处理主要是为了改善废水水质，去除悬浮物及可直接沉降的杂质，调节废水水质及水量、降低废水温度等，提高废水处理的整体效果，确保整个处理系统的稳定性，因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位。

混凝法处理印染废水具有处理效果良好，成本低等优点，因而成为处理工业废水的重要手段。

混凝法是向废水中投加化学药剂，使印染污水中大部分非水溶性的染料颗粒和胶体有机物互相凝聚成大的颗粒，然后再通过自然沉淀，气浮等方式去除。

由于混凝过程中絮凝开成的矾花有较强的吸附能力，因经也有一部分水溶性有机物可以被吸附去除。

印染废水通过混凝预处理后有80%以上的悬浮性有机污染物被去除，同时色度的去除率也可达到50-95%。

对印染污水的混凝处理，关键在于选择合适的絮凝剂，

实践表明，混凝法对印染废水具有工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率高等优点，混凝法已经成为污水处理的常用方法。

针对特定的印染废水，混凝剂的选择就成为影响混凝效果的关键因素，所以混凝剂的开发和研究是一个热点。

常规适用于印染废水处理的絮凝剂主要有硫酸铝，硫酸铁，氯化铁，这些絮凝剂在处理一些非水溶性染料废水是效果明显，例如分散染料，还原染料，硫化染料，COD和色度的去除率都非常高。

目前较新型的无机高分子复合型混凝剂主要有聚合硅酸硫酸铝（PASS）、聚合硅酸氯化铝铁（PSAFC）、聚合硅酸硫酸铝铁（PSAFS）和聚合硅酸硫酸铝硼（PSBA）。

无机混凝剂具有无毒或微毒，原料易得等方面的优点，在混凝技术中占有重要地位，一直得到广泛应用。

离子型高分子混凝剂可以明显提高絮凝效果，增大捕捉范围，活性基团也得到充分暴露，有利于更好地发挥架桥作用，因此，离子型高分子混凝剂是今后的发展重点。

近年来，混凝剂的发展由低分子到高分子，由单一型到复合多功能型。

研制成本低、广谱、高效、无毒的混凝剂成为混凝研究的一个热点。

总之，当前混凝剂的发展总的方向是“高分子化、复合化、多功能化”，今后需进一步开展的工作为：

（1）复合型高分子混凝剂的研制；

（2）天然高分子物质及其改性产品的应用；

（3）混凝剂的多功能化；

（4）微生物絮凝剂的研究和开发。

值得说明的是，除了混凝剂种类和水处理工艺和条件以外，如PH值，混凝剂的加入量，投加顺序，污染物的浓度及水力条件都是影响混凝效果的重要因素。

混凝剂的加入量，投加顺序需要事先通过实验确定。

2.2后续处理工艺

从我国染料行业废水治理技术的现状来看，经过多年努力，已有一系列处理效果好的工艺应用到实际工程中（如表1）。

现把近几年来较成熟、处理效果相对较理想的处理工艺作一些介绍。

表1　各工艺运行情况

组合工艺处理费用（元/m3）

处理水量（m3/d）

工程总投资（万元）

占地面积m2

工程单位造价（元/m2）

单位总处理费用（元/m2）

水解酸化—UASB—SBR[1]

0.6-0.8

2000

240

1500-2500

1200

1.9

水解酸化—生物接触氧化[2]

0.45

4800

活性污泥—接触氧化[3]

0.79

700-1000

推流式曝气增氧活性污泥[4]

0.95

1100

2.05

涡凹气浮（CAF）-A/O工艺[5]

1.93

500

715

1517.6

3.43

缺氧-好氧-压滤-富氧生物炭处理[6]

0.7

2200

改良厌氧—生物接触氧化[7]

1.85

400

水膜除尘-水解酸化-接触氧化[8]

1.35

1000

混凝—生物膜曝气—氧化塘[9]

4000

微电解-炉渣吸[10]

0.41

148

30

2143

2.51

新型内电解铁屑过滤塔-生物接触氧化池[11]

150

200

749

556

1

混凝—水解酸化—接触氧化[12]

0.8

3840

接触氧化—电解[13]

1.45

二级生物接触氧化-砂滤-活性生物炭[14]

4000-5000

水解—混凝—复合生物池[15]

1.10

460

2500

1150

2.2

水解-接触氧化-气浮[16]

1.56

380

2400

950

水解—接触氧化—活性炭[17]

2.25

180

1500

3.75

2.2.1水解酸化-UASB-SBR

该工艺流程如图1，已在绵阳和成都2家印染厂应用成功，在运行过程中，用高浓度、高碱度的煮炼和丝光废水取代清水加碱的脱硫除尘用水，达到以废治废的效果；

采用调节池和酸化池共建，既保证了调节池容量的足够大，解决了印染废水多变化的难题，又节约占地和投资；

由SBR排出的剩余污泥不是直接排放，而是返回了调节酸化池，在进入UASB反应池以厌氧消化后再排放，这种污泥回流处理方式可使污泥基本实现稳定，易脱水，不发臭，可直接用作肥料，处理效果见表2。

表2　水解酸化—UASB—SBR工艺处理效果

指标

COD（mg/l）

BOD（mg/l）

SS（mg/l）

色度（倍）

进水

2500-4500

600-1000

400-600

100-600

出水

80-150

30-40

20-70

50-60

2.2.2水解—混凝—复合生物池

海城市中新印染厂采用该工艺处理印染废水是成功的，水解、混凝处理可以降低废水的pH值，提高废水的可生化性，有利于后续的生物处理；

混凝气浮脱色使色度去除率达76.6%；

复合生物池生物量大，运行稳定，抗冲击负荷强，对于可生化性较差的废水有较好的去除效果：

COD去除率90.5%，BOD去除率96.6%，工艺流程见图2。

2.2.3涡凹气浮（CAF）—A/O

宁波某纺织有限公司采用的CAF系统是美国HydroCal环保公司专门为去除污水中的油脂与胶状物和固体悬浮物而设计的系统，其原理是通过独特的涡旋曝气机将微泡注入废水中，工艺流程见图3。

实际使用证明：

该系统非常适合于洗毛染色废水的处理，其处理效果：

COD：

70%；

BOD：

46%；

SS：

90%以上。

2.2.4新型内电解铁屑过滤塔—生物接触氧化池

长沙毛巾集团公司采用内电解铁屑过滤塔作为印染废水的预处理单元，铁屑过滤塔的填料有铁屑与辅料按1.5：

1的比例组成，辅料的加入可以防止铁屑板结和塔内沟流并提高脱色效果。

其工艺流程如图4，处理结果见表3。

表3　新型内电解铁屑过滤塔—生物接触氧化池处理效果

545.2-395

127-34.4

256-32

274.8-94

86.3-26.4

4

2.2.5推流式曝气增氧活性污泥

浙江某集团公司采用的该工艺将水解酸化池前置于系统中，能将不易降解的染料、印染助剂等大分子有机物分解成小分子有机物，提高了废水的可生化性，为后续的好氧处理起铺垫作用；

在活性污泥前设置了生物选择器，二沉池的回流污泥在此充分接触，提高了基质的浓度，菌胶团细菌在生物选择器中吸附了大部分的溶解底物，在后续的活性污泥池中利用这部分底物继续生长，而丝状细菌在高基质浓度下生长缓慢，进入活性污泥池后可以防止污泥膨胀的产生，而且其COD和色度的去除率达到90%以上，BOD的去除率可达99%。

工艺流程见图5。

2.2.6接触氧化—电解

石家庄某纺织经编厂采用的电解池既工艺简单，又运行管理方便，克服了混凝气浮或沉淀工艺的复杂，其中电解池是集氧化还原、混凝、气浮于一体的多功能处理装置。

在电解池的作用下，一方面污泥物在阳极失去电子或在阴极得到电子发生氧化或还原反应；

另一方面废水中的物质如Cl-，被电解成ClO-，氧化废水中的污染物，即所谓的间接氧化；

而铁阳极发生溶蚀，产生的铁阳离子对废水中的胶体物质、细小悬浮物、大分子有机物等就有絮凝的作用。

该工艺流程见图6，处理效果见表4。

表4　接触氧化—电解工艺处理效果

800

300

160.5

48.9

12

2.3印染废水回用

以服装染色、洗涤、整烫为主的生产型企业，在生产过程中排出大量废水，废水中含有一定的有机物和色度，需要对废水进行深度处理后才能回用。

国家要求全行业污水回用率“十一五”期间达到60%，但污水处理后回用率还达不到7%，同时，由于我国是一个严重缺乏水资源的国家，经济的持续增大、企业规模的不断扩大，水资源的匮乏，必将导致水价格的不断提高，决定了印染行业必须走循环经济发展之路，因此，大力发展印染废水回用事业，不仅能节约有限的水资源，缓解企业日趋突出的用水紧张矛盾，而且能减少污水的排放，是立足长远的明智选择。

2.3.1回用工艺设计原则

回用工艺设计必须遵循一些设计原则：

1、执行有关环保规定，确保各项出水指标符合国家和地方有关水质标准的要求；

2、选择比较成熟的处理工艺，系统运行简单可靠、安全、操作方便，尽量减少运行成本及投资费用；

3、选择处理工艺流程短、可行性、耐冲击、处理效果稳定；

4、操作管理方便、便于维护；

5、建设地点及用地应充分考虑用户的现有条件，根据厂方要求，指定地点用地，并应考虑管网的合理布置；

6、水处理站应无二次污染，以减少对周围生活环境的影响。

2.3.2回用工艺

2.3.2.1砂滤+UF+RO/NF处理工艺

印染废水经过前处理工艺处理后，降低废水中的CODcr、废水中的悬浮物、浊度，进入超滤处理系统，去除更小的悬浮物、浊度和色度后再进入后续的RO/NF处理系统，截留废水中的污染物质，进行污染物的分离和浓缩，使出水达到生产回用水水质要求。

2.3.2.2预处理+RO/NF处理工艺

印染废水经过生化或物化传统工艺处理后，经过二沉池出水（出水水质较好），废水中的悬浮物、CODcr得到有效处理后。

二沉池上清液经过滤池或高效沉淀技术进一步去除废水中悬浮物和浊度，使出水SDI达到<

5的要求下，在进入后续的RO/NF处理系统，截留废水中的污染物质，进行污染物的分离和浓缩，使出水达到生产回用水水质要求。

2.3.2.3MCR/MBR+RO/NF处理工艺

印染废水经过传统工艺处理后或者低浓度废水未经过处理后，废水中的有机污染物和悬浮物的浓度较高，通过MCR或MBR处理技术，降低废水中的有机污染物和悬浮物，进入后续的RO/NF处理系统，截留废水中的污染物质，使出水达到回用水水质要求。

膜-生物反应器工艺（MBR工艺）是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。

它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住，分离出清水，实现生化反应与清水分离同步进行，省掉二沉池。

MBR紧凑简洁单元结构特别适合于处理成份复杂、污染物浓度高的印染废水。

具有处理效率高、出水水质好、污泥少、水力停留时间短、占地面积小、易清洗、易更换、运行稳定、运行成本低、耐冲击能力强、COD和色度去除效率高等特点。

膜-混凝化学反应器（MCR工艺），是在MBR工艺基础上研究出一种新型的废水处理工艺。

它将化学混凝工艺与膜分离工艺加以结合，用膜代替混凝反应中的沉淀池，起到泥水分离的作用。

能够减少沉淀池，降低了占地面积，提高传统化学混凝的反应效，与传统化学混凝相比，无需加药剂，出水水质好，操作灵活简便。

2.3.2.4MBFB工艺

以物化+生化工艺为前段污水处理工艺，采用AFF不对称纤维过滤器，在出水中添加一定量的碱式氯化铝和PAM，将氢氧化铁微絮体结合成较大的絮体，通过高效过滤，除去污水中铁。

（AFF是一种集加药、微絮凝、沉淀和过滤为一体的高效过滤设备，其特点是滤速快（滤速是砂滤的10倍以上）、过滤精度高（过滤精度为5um，是一般砂滤的4倍）、反冲容易、管理方便，在此工艺中，AFF主要是作为除铁和中水中悬浮物的设备。

）

经过AFF过滤的中水，COD指标仍为100mg/l左右，而且主要为可溶性COD（SCOD），直接影响中水回用价值，同时有机物对反渗透膜使用寿命影响甚大，必须通过适当的处理工艺，使其降至30mg/l以下。

故采用膜生物流化床（MBFB）工艺，利用经过特殊处理的陶瓷膜，将膜分离系统与高负荷生物流化床工艺相结合，以获取稳定的处理水质。

该工艺已在美国、日本、英国、德国、南非、澳大利亚等国家和地区的污水和废水处理领域得到推广和应用。

经过MBFB工艺处理的出水，除电导率指标外，其水质可达到纺织印染行业车间回用水的行业要求的标准，可直接用于生产过程的水洗、皂洗和冲洗等车间，大约可达到60%的回用率。

同时MBFB工艺也可作为反渗透工艺的前处理工段，MBFB可直接进入反渗透膜进行脱盐，而不必经过复杂的保安过滤和超滤工段。

采用这种中水回用处理工艺，在原有污水达标排放的基础上，进一步降低水中铁、COD浓度，一方面可直接作为回用水，用于水洗、皂洗和前段冲洗等对水质要求不高的工段；

另一方面处理后的中水，可直接通过反渗透或离子交换脱盐，免除了反渗透工艺中多级保安过滤和超滤工艺，减少了前处理费用，延长RO膜使用寿命。

第三章存在的问题及工艺改进

目前，国内外对一般印染废水多数采用传统的生化法处理，以除去废水中有机物，有些工厂在生化处理前或处理后还增加一级物化处理，少数工厂采用多级的处理。

在美国，印染废水多数采用二级处理，即生化与物化结合，个别用三级，增加活性炭。

日本与美国相似，但应用臭氧的报导也较多。

英国是羊毛加工的传统国家，一般用不完全流程，仅将洗毛水用物化初步处理与其他染色废水合并排入城市污水处理厂。

国内投入运行的生化处理设施，大部分是采用完全混合活性污泥法。

接触氧化等生物膜法，近年来也逐步增加。

印染废水处理，应尽量采用重复使用和综合利用措施，与工艺改革和回收染料、浆料、节约用水、用碱等结合起来考虑。

在国内印染废水处理中采用的完全混合式系统有加速曝气法和延时曝气法两种形式。

废水量较大的采用延时曝气法较多，废水量较小的则以加速曝气法为主。

印染废水处理中常以曝气时间作为曝气池的控制指标。

由于印染废水的水质是多变的，因此曝气时间必须与有机负荷（POD含量）结合起来考虑。

3.1常用的治理印染废水方法及改进措施

1．改革工艺、减少或消除印染废水

对于合成纤维及含合成纤维75%以上的织物采用干法印花工艺，可以消除印染废水。

对于棉织物，一直用淀粉浆料上浆和作为印花浆料中的粘合剂，使退浆、煮炼废水中，含大量淀粉。

现在，印染工业用化学浆代替淀粉浆，如聚乙烯醇和纤维素衍生物作浆料-，可使退浆、煮炼废水的BOD降低33%，若用作印花浆粘结剂，则还可降低5-20%。

此外，在酸性媒染染料染色中，用硝酸钠或双氧水代替重铬酸钾作氧化剂，能消除废水中有毒的铬污染。

2．废水和物料的回收利用

（1）印染废水要按水质特点，分别回收利用一般印染厂中，废水可分为三类，即淀粉浆料废水，废碱液和其他染整废水。

据统计，它们占的百分率约为；

淀粉浆料类废水为65%,废碱液为19%，其他染整废水为65%。

按上述水质分开处理，有利于回收利用。

（2）碱回收利用丝光工序的淡碱液可循环利用，还可将淡碱液用于煮炼，煮炼废碱液，用于退浆，多次重复使用。

如碱液量大可用三效蒸发器回收碱，如碱液量小，可用薄膜蒸发器回收碱。

（3）染料回收如含硫化染料的废水，可以在反应锅内加酸，放出硫化氢，经沉淀过滤后回用。

对还原染料和分散染料可采用超过滤技术回收。

废水回收染料后，可使色度减少85%，硫化物减少9