印染行业的水污染现状及控制方法.docx

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印染行业的水污染现状及控制方法

印染行业的水污染现状及控制方法

摘要

印染废水由于有机物含量高、色度大、可生化性差，水质水量变化大，成为难处理工业废水之一。

本文介绍了印染废水的排放状况、排放特点、治理方式、现在的治理方式存在的问题和改进方法以及改善水资源后，对当地环境和社会经济发展造成的影响。

关键词：

印染废水；治理方式；改进方法；社会及经济意义

Researchonthedyeingindustrywastewatersituationandtreatmenttechnology

Abstract

Dyeingwastewateriskindofindustrialwithwastewater,highconcentrationoforganics,highchromaticityandalkaline,complexconstitutionandisamongofthemostdifficulttreatment.Thispaperintroducestheconditionofprintinganddyeingwastewaterdischarge,emissioncharacteristics,treatmenttechnologyandtheexistingproblems,theeffectsonthelocalenvironmentandsocialeconomicdevelopment.

Keywords：

Dyeingwastewater;treatmenttechnology;Improvedmethod;effectsonthelocalenvironmentandsocialeconomic

第一章印染行业及印染废水概述

1.1印染行业废水排放状况

印染行业是耗水大户，废水排放量和污染物总量分别位居全国工业部门的第二位和第四位，是我国重点污染行业之一。

印染废水一直以排放量大、处理难度高而成为废水治理工艺研究的重点和难点。

同时，随着我国经济的飞速发展，水资源紧缺已成为制约我国印染行业进一步发展的限制因素。

为了实现印染行业的可持续发展，印染废水的处理及利用成为实现这一目标的关键。

1.2印染废水分类

印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水，主要由退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水组成，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。

按照产生废水的生产环节，印染废水可分为如下几类：

①退浆废水，水量较小，污染物浓度高，[1]主要含有浆料及其分解物、纤维屑、酸、淀粉碱和酶类污染物，浊度大。

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

1200

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

新型电解铁屑过滤塔-生物接触氧化池[11]

0.45

150

200