印染废水水质分析.docx

1、印染废水水质分析第一章 印染行业污染状况分析3.1 水污染状况3.1.1 概况染整废水实际是一大类，按行业和纤维材料可分为毛纺织染整；棉、化纤布和混纺布染整；苎麻纺织印染；丝绢印染；针织印染；线带；巾被等。按染料可分为直接染料、活性染料、暂溶性还原染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料、酸性染料、阳离子染料等。不同纤维、不同染料废水性质不同，治理方法也不同。染整废水是有机废水，其污染物来自纤维材料的染整过程中使用的染料、化学药剂（有时合称为当桦料）。化学纤维含杂质较少，而天然纤维棉、毛、麻、丝均含有一定杂质。如棉纤维含9395%的纤维素；在约6%的杂质中，腊状物质0.31.5%，果胶物质（以

2、果胶酸计）1.01.5%，含氮物质（以蛋白质计）1.02.5%，灰份约1%等。其中腊状物质、果胶、含氮物质必须在煮炼时除去，以保证印染加工质量。在织造过程中，经纱必须上浆，但在染整过程中又必须退浆，浆料即为污染物。据统计全世界染料总产量达64万吨，其中56%用于纺织品染色，而染色过程中有1020%的染料作为废物排出。染整工业的主要污染源是废水。其主要情况是：染整工业的废水主要来源见表31，主要纤维品种的常用染料见表32，织物常用染料及化学药剂见表33，常用浆料及其BOD、COD见表34。表31 染整工业废水的主要来源行业名称废水主要来源主要污染物毛纺织厂染色、缩绒、洗毛等羊毛脂、染料、助剂、纤

3、维棉和化纤布、混纺布印染厂退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花、整理浆料、染料、助剂、纤维中腊质、果胶等杂质苎麻纺织印染厂脱胶、染色、整理木质素、果胶等苎麻胶质、染料、助剂丝、绢纺织厂制丝、精炼（脱胶）染色、整理丝胶、染料、助剂针织厂碱缩、煮炼、染色、后处理纤维中杂质、染料、助剂表32 主要纤维品种的常用染料纤维品种常用染料纤维素纤维（棉纤维、粘胶纤维、麻纤维及其混纺产品）直接染料、活性染料、暂溶性还原染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料毛酸性染料、酸性媒染、酸性含媒染料丝直接染料、酸性染料、酸性含媒染料和活性染料涤纶分散染料、不溶性偶氮染料涤棉混纺分散/还原染料、分散/不溶性染料腈纶阳离子

4、染料（即碱性染料）分散染料腈纶羊毛混纺阳离子染料与酸性染料先后分浴染色维纶还原染料、硫化染料、直接染料、酸性含媒染料锦纶酸性染料、分散染料、酸性含媒染料表33 织物常用染料及化学药剂染料品种使用的主要化学药剂直接染料硫化钠、碳酸钠、食盐、硫酸铜、表面活性剂硫化染料硫化碱、食盐、硫酸钠、重铬酸钾、双氧水分散染料保险粉、载体、水杨酸脂、苯甲酸、邻苯基苯酚、一氧化苯、表面活性剂酸性染色硫酸钠、醋酸钠、丹宁酸、吐酒石、苯酚、间二苯酚、表面活性剂、醋酸不溶性偶氮染料烧碱、太古油、纯碱、亚硝酸钠、盐酸、醋酸钠阳离子染料醋酸、醋酸钠、尿素、表面活性剂还原染料烧碱、保险粉、筻铬酸钠、双氧水、醋酸活性染料尿素、

5、纯碱、碳酸氢钠、硫酸铵、表面活性剂酸性媒染醋酸、元明粉、重铬酸钾、表面活性剂表34 常用浆料及其BOD5、CODcr浆料名称BOD5 (mg/L)CODcr (mg/L)BOD5/COD可溶性淀粉55810.68合成龙胶14610.22聚乙烯醇(PVA)51490.09甲基纤维素(CMC)5790.06海藻酸钠5550.03由上可知染整废水是一成分复杂而某一污染物含量又很低的有机废水，很难测定某一特定污染物，故环境保护中常以总有机污染指标COD、BOD表示，色度也是特征指标之一，此外尚有pH、NH3-N等。染料大多为有害物质，但苯胺类染料，助剂重铬酸钾、硫化物等属有毒物质。3.1.2 污染影响

6、因素分析3.1.2.1 污染源及污染量1、棉、化纤及其混纺产品的染整工艺和废水水质水量印染废水水量约为用水量的6080%，我国染整加工厂用水量大致如下：全能厂2.53.5m3/100m织物；漂染厂2.02.5m3/100m织物，其各工序废水占总废水量的比例如下：浆料废水 16%碱液 19%其他染整加工废水 65%工艺流程见图31，煮炼废水水质见表35，染整废水水质见表36。退浆废水CODcr达30004000mg/l，漂白废水主要含氧化剂，例次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等。丝光废水碱性很强，pH高达1213，这些均需预处理（碱回收），一些小型单位不进行碱回收或泄漏则碱度更大。 图31 棉、化纤及

7、其混纺产品染整加工工艺流程1 纯棉布2 绒布 染色坯布 退浆 漂白 拉绒 洗绒 印花3 灯心绒坯布 轧碱 割绒 退浆 割绒 烧毛 泡焦 煮炼 染色 漂白 印花4 涤棉混纺织物坯布 烧毛 退浆 漂白 丝光 回漂 染色5 中长纤维坯布 烧毛 退浆 定型 染色6 粘胶、富纤及其混纺织物 染色坯布 烧毛 退浆 漂白 印花7 棉维混纺织物 染色坯布 烧毛 退浆 煮炼 漂白 丝光 印花表3-5 某染整厂煮炼废水水质品种PH色度(倍)总固体(mg/l)CODcr(mg/l)OC(mg/l)BOD5(mg/l)棉厚织物13.07.0025600216005900-棉薄织物10.880021500-676081

8、40涤棉细布9.5-70152268736中长纤维6.5无色-600270120 表36 棉、化纤及其混纺产品染整废水水质BOD、COD、悬浮物、硫化物单位均为mg/L厂名染料助剂PH色度（倍）BOD5COD悬浮物硫化物纯棉染色、印花全能染色厂产品比例：染色布24%印花布47%漂白布29%活性染料80%，其余士林、分散、少量印地可素硫酸、纯碱、烧碱、淀粉浆料为主9113005002003005009002003000.94染色、印花全能厂产品比例：棉50%化纤50%活性染料50%，纳夫妥30%，其余分散及少量还原染料硫酸、盐酸、保险粉、双氧水、烧碱、洗涤剂、PVA、CMC等8.51140050

9、020025070012000.62.5漂染厂产品比例：纯棉为主，少量涤棉还原染料80%，分散染料10%、纳夫妥10%硫酸、烧碱、次氯酸钠、淀粉浆料、洗涤剂等1113150250150250300600漂染厂产品比例：化纤(涤棉)40%棉60%还原染料40%、分散染料25%、纳夫妥25%、少量活性染料、直接染料硫酸、盐酸、洗涤剂、PVA、CMC、保险粉9111252502002505007001003002、毛纺的工艺和废水水质水量毛纺废水可分为洗毛和染色两大类，洗毛污染严重，其COD达10000mg/l，且废水中主要污染物是羊毛脂，羊毛脂很难处理。碳化废水酸度极高，因此这两类工厂在中纺科技城

10、内应有所限制或加强预处理后才能进入污水处理厂。毛纺织产品工艺流程见图3-2，其废水排放量和水质分别见表37、表38。图3-2 毛纺织产品工艺流程一般生产工艺流程如下：毛粗纺织染整工艺1）原毛 选毛 洗净毛 毛条 染色 梳毛 纺纱 整经 打纬 织造 洗泥 缩呢 成品2）毛条 梳毛 纺纱 整经 打纬 织造 染色 湿整理 干整理 成品毛精纺织染整工艺1）毛条 梳毛 纺纱 整经 打纬 织造 染色 湿整理 干整理 成品2）毛条 染色 复洗 梳毛 纺纱 整理 打纬 织造 湿整理 干整理 成品绒线纺织染整工艺1）毛条 梳毛 粗纱 细纱 并拈 摇纱 绞纱 染色 烘干 成品2）毛条 染色 复洗 梳毛 粗纱 细纱

11、 并拈 摇纱 绞纱 烘干 成品表37 不同毛纺产品排水量名 称排水量毛粗纺产品（t/m）约0.3毛精纺产品（t/m）约0.3绒线产品（t/kg）约0.3表38 毛纺织印染废水水质项目废水种类COD(mg/l)BOD(mg/l)SS(mg/l)PH色度（倍）毛粗纺废水250450801501505006780150毛精纺废水15030030804080675080绒线废水2003505010010015067801503、绸染整工艺及废水水质水量丝绸原意指丝织纤维加工而成织物。随着化学纤维的迅速发展，化纤原料不断应用到丝织物中。目前认为凡在织物的经线方向含有不少于一根长丝纤维，而不管其纬线及其余

12、经线的组合如何，这些织物均称为丝织物。丝绸染整大多在水溶液中进行，用水量很大，真丝印染以酸性染料为主，丝绸染整工艺大致经过坯绸检验、炼漂、染色、印染、印花、整理、成品检验和装潢等工序。丝绸染整废水水量见表39，水质表310，绢丝精炼废水水质见表311。表39 丝绸染整加工废水量名称测算值蚕桑丝（m3/t）280300人造丝、合纤丝（m3/t）100120真丝绸（m3/100m）3.03.5合纤绸（m3/100m）3.54.0丝绒（m3/100m）5.56.0表310 丝绸染整废水水质 类别项目PHCODBOD5色度（倍）硫化物氨氮丝绸染炼厂7.58.0500800200300100200511

13、627丝绸印花厂5.57.04006001502505025026824丝绸印染联合厂6.07.525045080150250800811染丝厂7.08.55506509014030040035 表311 绢丝精炼废水废水（mg/l） 类别项目PHCODBOD5NH3-N总固体高浓度废水9114000500024003000底浓度废水7840070015030015206008004、织物染整废水用织针将纱线构成线圈，再把线圈相互串套而成的织物称为针织物。针织物又分为经编织物和纬编织物，针织产品种类繁多，布内衣、外衣、袜子、手套、帽子、床罩、蚊帐、花边等。在工农业、医药卫生中也广泛应用。针织产

14、品的原料按其用途和要求的不同而异。汗衫、棉毛衫、绒衫类一般以棉为主或棉化纤混纺，棉化纤交织。羊毛衫类则以毛、腈纶或毛和腈纶、粘胶混纺。袜子类大多采用锦纶丝。针织外衣原料主要是涤纶、锦纶、腈纶、棉和化纤混纺或交织。生产工艺流程见图33：图33 针织物工艺流程棉布类： 印花针织坯布 碱缩 精炼 漂白 加白 整理 成衣 染色化纤类：针织坯布 前处理 染色 后整理 成衣针织废水的碱缩后冷水冲洗废水水质见表312；煮炼液含烧碱浓度见表313；煮炼废水水质见表314；针织废水排放量见表315；针织废水水质见表316。表312 碱缩后冷水冲洗废水水质 类别项目水温()pHBOD5(mg/l)COD(mg/l

15、)SS(mg/l)NH3-N(mg/l)OC(mg/l)色度(倍)纯棉30351314150200600700150300251502501632表313 煮炼液含烧碱浓度项目高压煮布锅煮炼法常压煮布锅煮炼法汗布棉毛布绒布汗布棉毛布绒布烧碱(mg/l)69610712610612712 表314 煮炼废水水质 类别项目水温()pHBOD5(mg/l)COD(mg/l)SS(mg/l)NH3-N(mg/l)OC(mg/l)色度(倍)纯棉70901314700090001400016000700800354035004000深褐色表315 针织废水排放量名 称实际排水量锦纶袜（m3/万双）1503

16、00棉纱m3/t（纱）180250混纺纱m3/t（纱）150225纯化纤纱m3/t（纱）100125 表316 针织废水水质指标织物水温()pH色度(倍)COD(mg/l)OC(mg/l)BOD5(mg/l)SS(mg/l)备注纯腈纶绒衫15304.55300400900130050100300500100300阳离子染料纯涤纶布20226.57150200800100080100150200100200阴离子染料弹力袜25375.56641283005008010015025080140酸性染料为主纯棉为主的棉毛衫裤1538910.550250400650100250150300100200

17、活性染料为主涤棉为主的卫生衫裤20407.510.564525380110080120170480100180分散还原染料棉为主，少量腈纶真丝1884121482128300600100150120300150500直接活性为主5、麻纺织产品染整废水麻有苎、黄、洋、亚麻等多种，在麻韧皮纤维中，除含有纤维素外，外面包围着胶杂质（主要是半纤维素、果胶物、木质素等），这种麻叫生麻。而脱胶的纤维叫熟麻。脱胶方法视麻品种而异，苎麻通常用化学法脱胶，而黄麻、亚麻、洋麻一般采用细菌脱胶法，脱胶在北方叫“沤麻”或沤洗，在南方叫“精洗”或“烂麻”。麻或麻混纺织物染整加工工艺与棉或棉混纺织物染整加工工艺基本相同。

18、脱胶过程每加工1吨精干麻产生废水500吨左右，而麻染整过程中每吨织物耗水量约200吨左右。绢麻纺织染整废水水质见表317，亚麻加工浸解废水水质水量见表318，麻染整厂废水水质见表319。表317 绢麻纺织厂染整废水水质染料助剂Ph色度（倍）BOD5(mg/l)COD(mg/l)悬浮物（mg/l）硫化物(mg/l)纳夫妥染料硫化染料直接染料酸性染料分散染料硫酸、盐酸、冰醋酸、食盐纯碱、烧碱、渗透剂、平平加雷米邦、淀粉、PVA11917012035025020010040.5表318 亚麻加工厂浸解废水水质、水量项目浸解过程废水洗涤废水压榨废水均化池后浸解废水处理后浸解废水范围平均范围平均范围平均

19、范围平均范围平均PH4.85.45.18.88.48.38.38.88.55.88.88.437.07.27.2酸度(mg当量/L)8.219.811.52.33.12.771.72.82.222.84.43.460.40.80.58BOD5(mg/l)1340236012963258558055851090896380132080362180115废水量m3/t(产品)12.540（只包括浸解水）；2060（包括浸解和洗涤后拧干水）表319 苎麻染整厂废水水质BOD5、COD、SS、硫化物的单位均为mg/L染料助剂pH色度(倍)BOD5CODSS硫化物活性染料硫化染料还原染料纯碱、烧碱、柔软

20、剂VS、渗透剂平平加、增白剂VBS、洗涤剂、PVA、染料10950030030020090058030020054以上为国内平均水平，事实上单位产品排水量和水质随工艺水平，设备质量和管理水平而异。3.1.2.2 工程污染源评价染整废水主要污染物来自三个方面：一是纤维中产生的，如腊状物质、果胶物质、含氮物质及灰分等；二是残余染料也不同，通常酸性染料、媒染及酸性媒染料着色率较高，可达90100%，而硫化染料着色率较低，仅4060%。从整体而言，着色率约为8090%，即废水中残余染料为1020%，本次评价以平均值15%计。据各类型染整厂统计，推测一期工程年染料使用量为619.16吨，因而进入废水中染

21、料为92.87吨，全部工程（10万吨/日）年染料使用量为2476.64吨，进入废水中染料371.5吨，这部分是染整废水主要污染物，并是废水颜色的产生源；三是助剂（化学药剂），助剂的作用是祖师染料染到织物上，并提高产品质量，但助剂绝大部分进入染色后的残液中，在毛纺染整废水中，助剂是染整废水中污染的重要部分。染整废水按其生产工序可分为预处理废水；染色废水；印花废水；和整理废水四类。1、预处理废水包括退浆、煮炼、漂白和丝光等几部分。（1）退浆废水：退浆是指用化学药剂将织物上所带浆料除去（毛、丝绸、针织染整无此步骤），其废水量较少但污染严重，COD可在400010000mg/l以上。如以淀粉为浆料，由

22、于可生化性较好，处理较容易，但目前以PVA为主，则处理难度增加。（2）煮炼废水：指退浆后用热碱液和表面活性剂去除纤维所含油脂、腊质、虹胶，废水呈碱性并带褐色，水量较大，污染严重，其COD值：中长纤维600mg/l；涤棉细布700mg/l；而棉织物（包括厚、薄）可高达20000mg/l以上。（3）漂白废水：有氯漂（次氯酸钠）；氧漂（双氧水）；亚漂（亚氯酸钠）。水量大，污染小。（4）丝光废水：为提高纤维光泽褐对染料的吸收，对棉、麻、纱线等织物一般需用烧碱浴液处理丝光处理，丝光工序排出的渍碱液可用多效蒸发方法回收碱液，但废水中仍含相当量的碱，pH在1213。（5）碱减量废水：是近年来发展的一种新工艺

23、。对涤纶织物用浓的热碱液进行处理，使涤纶织物表面溶出部分涤纶单体操而粗糙，改善手感。废水的主要污染物是碱和涤纶单体，pH在1314，COD视工艺不同而变化，有的碱液重复使用一次，有的重复使用四次，其COD在10000 mg/l80000 mg/l，由于涤纶单体难以生物降解，B/C比很低。所以是一类很难处理的废水此外还有雕刻废水，主要是花筒镀铬酐，其三价铬含量达500mg/l，由于是重金属污染，所以水量虽小，必须单独处理。2、染色废水不同纤维采用不同的染料、助剂，染色的本质是使纤维着色，由于上染率与染料性能、浓度、染色设备均有关系，所以水质变化幅度较大，整个染整废水中其量最大。3、印花废水在织物

24、印花过程中，主要废水源为配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花布后处理时皂洗、水洗废水。由于印花色浆中浆料量比染料量多几倍到几十倍，故污染严重，但从行业看，印花废水量较少。印花滚筒使用重铬酸钾、花筒剥铬时含铬废水应单独处理，上面已叙述。4、整理废水整理废水含纤维屑、树脂甲醛、油剂褐浆料等，但水量较小。总的染整废水对不同工厂，不一定包括以上所有工序，从理论上讲，有些工序废水以单独处理为宜。清、浊分流处理效果好，但实际上工厂为了方便，特别是下水道配制问题往往是将各工序废水合并处理，总称为染整废水，主要以有机污染为主，一般COD在5001000mg/l之间。此外对羊毛洗毛和羊毛碳化的毛条厂

25、，应采取慎重态度，因为洗毡、洗国毛泥砂含量一般占原毛的4060%，而外毛油脂含量很高，而废水处理难度很大，所以必须予以限制，并且，需单独处理后才能进入污水处理厂。3.1.3 结论 以上关于印染废水水质水量的分析，是1996年经过调查得到的结论，目前由于市场要求不断变化，新的工艺层出不穷，特别是碱减量。其次是染色质量要求提高，因此印染废水的水质也比以前有较大变化，水质的中污染物含量要比以前高，例绍兴300000吨/日；萧山120000吨/日；吴江盛泽100000吨/日（一期COD50000吨/日）；无锡前洲20000吨/日的印染废水混合浓度，COD平均均达10001400mg/L，曾至高达160

26、0 mg/L。因此，工业园区在设计和运行时，必须考虑到市场的不断要求和变化，留有一定的余量，以适应市场发展变化的需要。3.2 空气污染状况在纺织印染工业中，纺纱和织造基本上是干式的机械加工，其产生的主要大气污染物有纤维尘和灰尘等。例如在棉纺厂清棉和梳棉车间空气中，通常含有大量的灰尘和短绒。短绒和大颗粒杂质一般容易过滤除去，但由于棉花的叶、茎、铃等碎屑形成的灰尘，由于直径在5微米以下，甚至有小于1微米的，故不易去除。当车间空气中灰尘密度太大时，容易使工人患褐肺。通常在8小时内，车间灰尘浓度平均低于1mg/m3，对人体无害；如浓度在13 mg/m3，则有一般危害；若浓度高于3 mg/m3，就有严重

27、危害。为防止纤维和纱线在加工中起毛和断头等，一般在纺纱或织造时往纱线上使用油剂和浆料等，这对以后的印染加工来说，却是一个潜在的污染源，它不仅在染整加工时增加废水的污染，而且在高温处理时，如坯布烧毛或定型时，会放出烟雾和臭气，造成大气污染。合成纤维纱线和织物的烧毛，是产生有毒气体的污染源，尤其是聚丙烯腈类纤维。因为聚丙烯腈纤维在加热分解和燃烧时，会放出极毒的氢氰酸和一氧化碳等气体，严重污染周围环境的空气。表320和321分别列出某些纤维在350加热分解和燃烧时放出有毒气体的情况。 表320 腈纶42、羊毛、丝纤维在350加热分解时放出的氢氰酸有毒气体纤 维腈纶42羊毛丝氢氰酸2.50.52.0 表321 棉、羊毛、腈纶纤维燃烧时放出的有害气体 单位：对试样重量的有害气体 纤