工业印染废水处理技术的探讨Word格式.docx

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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（亲和力），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。

　　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，树脂整理剂和荧光增白剂类，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。

　　二、印染废水来源、水质及水量

（一）来源

　　印染加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段泡括退浆、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。

（二）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，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。

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mgm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。

印染各工序的排水情况一般是：

　　1　退浆废水：

水量较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。

废水呈碱性，pH值为12左右。

上浆以淀粉为主的（如棉布）退浆废水，其COD、BOD值都很高，可生化性较好；

上浆以聚乙烯醇（PVA）为主的（女口涤棉经纱）退浆废水，COD高而BOD低，废水可生化性较差。

　　2　煮炼废水：

水量大，污染物浓度高，其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，废水呈强碱性，水温高，呈褐色。

　　3　漂白废水：

水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂，少量醋酸、革酸、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：

水量较大，水质随所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD较BOD高得多，可生化性较差。

　　6　印花废水：

水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD均较高。

　　7　整理废水：

水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。

　　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COD2Cr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。

　　三、印染废水的常用处理单元

　　印染废水处理常用的方法主要分为两大类：

物化法和生化法。

（一）物化处理技术简介

　　物化法是在污水中加入絮凝剂、助凝剂，在特定的构筑物内进行沉淀或气浮，去除污水中的污染物的一种化学物理处理方法。

但该类方法由于加药费用高、去除污染物不彻底、污泥量大并且难以进一步处理，会产生一定的“二次污染”，一般不单独使用，仅作为生化处理的辅助工艺。

常用的物化处理单元主要有：

絮凝沉淀、气浮、吸附、过滤。

　　1　粲凝沉淀

　　絮凝沉淀通过加入絮凝剂、助凝剂，使胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集，形成较大絮状颗粒，从而使污染物被吸附去除。

常用的处理设施有：

竖流沉淀池、斜管沉淀池、辐流沉淀池、平流沉淀池等。

絮凝沉淀在印染废水处理中常用，一般可去除40％～50％的CODcr、60％～80％的色度。

　　2　气浮

　　气浮是以微小气泡作为载体，粘附水中的杂质颗粒，使其密度小于水，然后颗粒被气泡携带浮升至水面与水分离去除的方法。

主要设施有：

传统溶气气浮、CAF涡凹气浮、超浅层气浮等。

气浮在印染废水处理中常用，一般可去除40％～50％的CODcr、60％～80％的色度。

　　3　吸附

　　吸附是利用固体表面的分子或原子因受力不均匀而具有多余的能量，当污染物碰撞到固体表面时，受到吸引而停留在固体表面的过程。

常用的有：

活性炭、硅藻土、树脂吸附剂等。

　　4　过滤

　　过滤是去除化学沉淀和生物过程未能去除的微细颗粒和胶体物质。

主要有：

各类滤池、各种膜材过滤器等。

过滤在印染废水处理中不常用，除非回用水的深度处理或针对某些难降解化合物的处理。

（二）生化处理技术介绍

　　生化法是利用微生物的作用，使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。

由于其具有降解污染物彻底、运行费用相对低、基本不产生“二次污染”等特点，被广泛应用于印染污水处理中。

生化处理技术主要分为厌氧和好氧。

厌氧包括：

水解酸化、UASB等；

好氧主要包括：

生物膜法、活性污泥法等。

　　1　厌氧技术

　　厌氧技术是在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧菌降解有机污染物，最终产物是二氧化碳和甲烷。

厌氧生物反应通常被划分成两个阶段过程：

第一阶段是水解酸化阶段，第二阶段是甲烷发酵阶段。

在印染废水处理中常将厌氧控制在水解酸化阶段，来降解废水中部分污染物，同时提高废水的可生化性。

即印染废水中常用的水解酸化工艺，一般CODcr去除率为20％～40％，色度去除率可达40％～70％。

　　2　好氧技术

　　好氧技术是由好氧微生物降解污水中有机污染物，最终产物为水和二氧化碳。

在印染废水中常用的主要有：

活性污泥法、接触氧化法，一般CODcr去除率为55％～88％。

　　四、生物吸附、强化生物吸附法

（一）生物吸附

　　一般把活性污泥作用分为三步：

第一步，在活性污泥与废水接触的初期，通过附聚、吸附、吸收作用使水中有机物含量迅速降低；

第二步，是活性污泥对有机物的氧化分解，用来使细菌生长，维持微生物的新陈代谢；

第三步，沉淀分离。

其中第一步是物理、化学、生物作用共同产生的结果，这一过程的综合作用――附聚、吸附、吸收作用称为生物吸附。

生物吸附的特点：

　　1　生物吸附段中存活大量的细菌，而且还不断地进行繁殖、适应、淘汰、优选等过程，从而能够培育出适应性和活性都很强的微生物群体。

本工艺不设初沉池，使原废水中的微生物全部进入系统，使吸附再生段成为一个开放式的生物动力学系统。

　　2　生物吸附段负荷较高，有利于增殖速度快的微生物增长繁殖，而且在这里成活的只能是抗冲击能力强的原核细菌，其他微生物都不能存活。

　　3　废水经生物吸附段处理后，其可生化性大大提高，有利于后续处理单元的工作。

　　4　生物吸附段污泥产率较高，吸附能力强，重金属、难降解物质等，都可以通过污泥的吸附作用而得到去除。

　　5　生物吸附段对有机物的去除，主要是靠污泥絮体的吸附作用，生物降解只占三分之一左右。

由于物理化学作用占主导作用，因此，吸附段对毒物、pH值、负荷以及温度的变化都有较强的适应性。

（二）强化生物吸附法预处理

　　混凝沉淀与生物吸附两种预处理方法均有效果，但因混凝沉淀的投药量较大、工作量较大、操作复杂，而生物吸附的投药量较少、处理效果较好，故根据印染废水CODer浓度较高、pH偏高的特点，我们提出强化生物吸附法即生物吸附结合混凝沉淀作为预处理手段。

利用污泥絮体的强吸附作用，吸附废水中的污染物质和难降解物质；

同时补充一定量的混凝药剂进行混凝反应，反应后的混合液进入吸附沉淀池进行沉淀分离。

这样，一方面可以减少混凝药剂的投加量，降低运行费用；

另一方面，可以减少处理工艺中污泥总量的产生量，减少处理费用。

　　五、工程实例

（一）工程概况

　　某纺织企业从事棉纱、坯布及牛仔布的生产、销售及分销，生产区每日24小时轮班工作。

该企业第三生产区的生产废水主要来源于棉纺车间。

生产过程中使用各种染料和化学助剂。

其排放的废水COD变化范围大，最高为1350mg／l。

造成COD变化的原因在于生产过程中，使用染料的种类以及量的变化所致。

根据相应环保法规要求，为了尽量减少工业废水的污染，保证废水达标排放，该企业对生产废水进行处理，工程总处理规模10000m3／d。

（二）设计水量、水质

　　设计水量：

10000m3／d

　　设计进水水质及排放标准。

　　（三）设计工艺流程：

该废水采用“强化生物吸附+水解酸化+活性污泥+接触氧化+二沉+混凝沉淀+过滤”处理工艺

　　来自车间的废水进入曝气调节池，然后利用污泥絮体的强吸附作用，吸附废水中的污染物质和难降解物质；

　　吸附沉淀池出水自流进入水解酸化池，对废水进行水解酸化，提高废水的可生化性，将不溶性有机物转化为可溶性有机物，大分子物质分解成小分子物质，降解部分有机物，并提高后续处理的处理效果。

水解酸化池出水进入活性污泥池、接触氧化池，进行生物降解，用鼓风机进行曝气。

　　出水进入二沉池，进行沉淀分离，沉淀后的出水进入混凝沉淀池对难降解的有机物进一步去除，最后流入滤池，使出水达到排放标准。

　　（四）主要构筑物设计参数

　　1　曝气调节池

　　水力停留时间14.4h；

有效容积6000m3。

　　2　吸附反应池

　　水力停留时间0.7h；

有效容积280m3。

　　3　吸附沉淀池

　　表面负荷0.96m3／m2?

h；

水力停留时间3.7h。

　　4　水解酸化池

　　水力停留时间6.1h；

有效容积2560m3。

　　5　活性污泥池

　　水力停留时间8.5h；

有效容积3550m3。

　　6　接触氧化池

　　水力停留时间8.3h；

有效容积3475m3。

　　7　二沉池

　　采用辐流式沉淀池。

表面负荷0.72m3／m2?

停留时间4h。

　　8　混凝沉淀池

　　表面负荷1.3m3／m2?

水力停留时间2.5h。

　　9　过滤池

　　过滤速度6m／h；

停留时间0.7h；

有效容积273m3。

　　10　清水池

　　总停留时间0.3h；

有效容积115m3。

　　（五）投资与运行成本

　　1　投资。

该工程总投资为1360万元，吨水投资1360元。

　　2　运行成本。

直接运行成本（不含折旧和检修）为301.31万元／年（平均），折合0.84元／吨水。

　　（六）工程调试及运行情况

　　调试初期在吸附反应池、吸附沉淀池、混凝沉淀池的混凝剂、絮凝剂的投加量较大，并在水解酸化池、活性污泥池、接触氧化池接种了大量微生物并投加营养物培养微生物，然后逐步减少混凝剂、絮凝剂和营养物投加量。

调试完成后，经检测，出水达到设计要求。

该工程目前运行良好，稳定达标。

　　当地环境监测站监测结果见表2。

　　六、结语

　　物化法和生化法中的多种处理单元均可应用于印染废水处理。

　　“强化生物吸附+厌氧水解酸化+好氧生化处理”为主体的工艺是一种成熟可靠、经济适用的印染废水处理技术。