引言
印染廢水的排放量大,平均每噸產(chǎn)品排放的廢水量為300~350m3,印染廢水量占工業(yè)廢水總量的35%。印染廢水色度大,懸浮物含量多,有機物含量高,對環(huán)境的污染大;印染行業(yè)屬于高污染行業(yè),很多發(fā)達地區(qū)對印染企業(yè)都有嚴格的限制,甚至不允許印染企業(yè)的存在。目前對印染廢水的處理有兩種方法:一種是對印染廢水進行深度處理,處理后廢水能達標,但處理費用高,1m3印染廢水處理費用高達3.5元以上;另一種情況是處理的深度不夠,處理后的廢水未能達標。處理費用高,限制了印染廢水的有效處理,制約了印染企業(yè)的生存,所以采用處理效果好,運行費用低的處理技術(shù),對于印染廢水的處理具有重大的意義。
1 印染廢水的來源及特點
印染廢水主要來源于染整工段,包括退漿、煮煉、漂白、絲光、染色、印花和整理等工序。各工序的作用及使用的藥物和廢水的特點見表1。
根據(jù)上述工序與廢水產(chǎn)生的特點,綜合印染廢水具有如下的特點:
(1)廢水產(chǎn)生量大。印染每噸產(chǎn)品產(chǎn)生的廢水量為300~350m3,印染廠的廢水量大,有的印染廠每天甚至產(chǎn)生幾萬噸廢水。
(2)色度深。印染廢水根據(jù)染料的不同,廢水呈現(xiàn)不同的顏色,并且色度較高,色度在300~600倍。
(3)水質(zhì)變化大。采用不同的染料,排放的廢水水質(zhì)不同。
(4)COD的含量較高。印染廢水的COD含量在400~1 500mg/L。
(5)廢水的可生化性較差。印染廢水的BOD5一般為100~250mg/L,BOD5/COD一般小于0.35,比值偏小,可生化性較差,廢水較難處理。
(6)水溫較高。一般印染廢水的水溫在50~65℃。
(7)廢水呈堿性。廢水的pH 一般為8~9.5。
(8)廢水中含有表面活性劑,容易起泡。
2 目前印染廢水采用的處理工藝
目前對印染廢水的處理工藝很多,歸納起來有:
2.1 物理法
在物理法中多采用吸附法,常用的吸附劑有活性碳、黏土、粉煤灰等,讓印染廢水通過吸附劑濾床,廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)及其它有機物質(zhì)被多孔的吸附材料吸附而得到凈化;本法簡單,采用活性碳吸附時,費用較高;吸附法處理后的廢水,效果達不到排放標準的要求,只能作為印染廢水的深度處理或前處理的部分工藝;沉渣較多,還須對沉渣進行處理。
2.2 化學(xué)法
化學(xué)法處理主要有化學(xué)混凝沉淀法、化學(xué)混凝氣浮法、化學(xué)氧化法。
化學(xué)混凝沉淀法所用的絮凝劑有鋁系列絮凝劑、鐵系列絮凝劑、鋁鐵絮凝劑和復(fù)合改性的絮凝劑,常用的絮凝劑有FeSO4、FeCl3、聚氯化鐵、PAC、PAFC;采用FeSO4脫色效果好,但加藥量大、對廢水的pH 要求嚴格,會產(chǎn)生大量的沉渣,pH 調(diào)整不好時,出水亞鐵離子的含量高,水質(zhì)容易變黃,而其它的絮凝劑,脫色效果差,出水的色度大,同時,采用絮凝劑處理廢水,去除不了廢水中溶解性的COD,出水不能達標。
采用化學(xué)混凝氣浮法,處理后的出水也達不到排放標準的要求。
化學(xué)氧化法是投入臭氧、過氧化氫、次氯酸鈉或高錳酸鉀等氧化劑,去除印染廢水中的色度及COD等污染物質(zhì);光化學(xué)法是氧化劑在光的輻射下產(chǎn)生氧化能力較強的自由基而進行氧化過程,如采用臭氧在紫外線的照射下對印染廢水進行氧化反應(yīng);采用此工藝,廢水處理費用較高,且處理后的廢水達不到排放標準,化學(xué)氧化法或光化學(xué)法也只能作為廢水深度處理的部分工藝。
2.3 電解法
采用鐵為陽極,惰性材料為陰極,對印染廢水進行電解處理,電解時,陽極的鐵溶出為亞鐵離子,亞鐵離子轉(zhuǎn)化成為鐵離子后具有氧化性,同時,亞鐵離子或鐵離子也是絮凝劑,陽極還有具有氧化性的O2或HClO產(chǎn)生,在陰極有H2產(chǎn)生,產(chǎn)生的氣體顆粒微小,分布均勻,氣浮作用很好;所以電解法處理印染廢水的機理是多方面的,具有電解氧化還原反應(yīng),也有電解絮凝、電解氣浮的作用。
2.4 生物法
生物法是利用微生物的新陳代謝,將廢水中的有機污染物質(zhì)進行分解,部分經(jīng)微生物的同化作用轉(zhuǎn)化成為微生物的細胞物質(zhì),部分分解,析放出能量供給微生物的生命活動的需要,達到凈化廢水的目的。廢水微生物處理工藝主要有厭氧處理法、好氧處理法、厭氧—好氧處理法,生物處理法在印染廢水處理中應(yīng)用較為普遍。
2.5 印染廢水的其他處理方法
印染廢水的處理一般采用上述某個處理方法或幾個處理方法的組合,形成印染廢水的處理工藝,也有采用鐵屑過濾塔等工藝對印染廢水進行處理;也有很多方法還在實驗室中進行,處于試驗的階段。
人們對印染廢水的研究及對印染廢水的處理實踐已經(jīng)歷了一定的時期,對印染廢水的處理工藝已較為成熟,由于印染廢水具有污染物的的濃度高,難處理等特點,所以印染廢水的處理普遍存在一些問題,主要是處理費用高,或是處理后廢水達不到排放標準。在長期對印染廢水的治理實踐中研究出印染廢水的最有效處理工藝,采用“微生物分解—化學(xué)混凝反應(yīng)沉淀”工藝處理印染廢水,處理效果好,處理后COD低于60mg/L,色度低于30倍,處理后水質(zhì)優(yōu)于《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》(GB 4287—92)的Ⅰ級排放標準,同時也優(yōu)于《污水綜合排放標準》(GB 8978—1996)的第二時段一級排放標準;該工藝還具有處理成本低的優(yōu)點。
3 微生物分解——化學(xué)混凝反應(yīng)沉淀工藝介紹
生產(chǎn)時產(chǎn)生的印染廢水流經(jīng)格柵,去除廢水中的纖維物及布毛等雜物,格柵可采用回轉(zhuǎn)式細格柵或轉(zhuǎn)筒式格柵、轉(zhuǎn)刷式格柵等;廢水經(jīng)格柵處理后流經(jīng)安裝在調(diào)節(jié)池上的配水槽,廢水在配水槽里以灑水的形式流進調(diào)節(jié)池,灑水可降低廢水的溫度,印染廢水溫度一般較高(有時高達60℃),所以對調(diào)節(jié)池的廢水要進行降溫,降溫裝置可采用冷卻塔,廢水經(jīng)泵進入冷卻塔降溫后,調(diào)節(jié)池的廢水溫度可保持在35~40℃間。調(diào)節(jié)池的廢水經(jīng)泵提升流進水解酸化池,水解酸化池采用組合填料作為微生物掛膜填料,廢水的停留時間為8h,廢水中復(fù)雜有機物被分解成有機酸;水解酸化池的出水自流進入接觸氧化池,接觸氧化池采用組合填料作為微生物的掛膜填料,汽水比為1∶12,水力停留時間為6h;接觸氧化池出水加入聚氯化鋁鐵后自流進入折流式反應(yīng)池,加藥后的廢水在折流式反應(yīng)池中充分混合和絮凝,生成大顆粒絮體;后進入輻流式沉淀池,在沉淀池中進行固液分離,輻流式沉淀池采用單橋式周邊刮泥機,排泥方式采用重力法排泥,污泥排進污泥濃縮池,沉淀池的出水可以達標排放。污泥濃縮池中的污泥經(jīng)調(diào)理后進行脫水,濃縮池的出水溢流回廢水調(diào)節(jié)池,脫水后的泥餅外運處理,如圖1所示。
4 運行結(jié)果
本工藝應(yīng)用于廣州市花都區(qū)蓋章印染廠3000t/d的印染廢水處理工程,此外以該廢水處理站為例,說明采用本工藝對印染廢水的處理效果。
4.1 印染廢水的處理效果
在長期的工程實踐中表明,本工藝運行可靠,操作簡單,出水的水質(zhì)穩(wěn)定,對印染廢水處理后出水的水指標可達到較好結(jié)果,見表2所示。
對印染廢水處理后的水質(zhì)遠遠優(yōu)于國家要求的標準值,出水的水質(zhì)很好。
4.2 處理費用
該處理工藝簡單,設(shè)備少,運行操作方便,運行費用低;運行費用主要由電費、藥劑費、設(shè)備折舊維修費和人工費組成。費用概算如表3。
采用本工藝,對印染廢水的處理費用為1.0元/m3,較目前印染廢水的處理費用為3.5元/m3 來說,本工藝處理費用很低,能為企業(yè)節(jié)約大量的運行費用。具體參見http://www.chinataijiang.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
5 結(jié)論
印染廢水的排放量占工業(yè)廢水的排放量比例大,用于印染廢水治理的建設(shè)費及運行費投入大;本工藝是從長期印染廢水處理的設(shè)計經(jīng)驗與廢水運行總結(jié)出來的工程實踐經(jīng)驗,對于印染廢水的處理實用性很強。本工藝具有如下特點:
(1)處理效率高。處理后的水質(zhì)遠遠優(yōu)于國家的排放標準。
(2)靈活性強。由于印染廢水的水質(zhì)變化性大,本處理工藝后續(xù)的化學(xué)混凝反應(yīng)沉淀可以通過投加不同的藥劑來適應(yīng)印染廢水的水質(zhì)變化,從而保證處理后廢水能達標排放;當印染廢水的水質(zhì)情況較好時,后續(xù)的化學(xué)混凝反應(yīng)沉淀階段可以不投藥,接觸氧化池的出水經(jīng)沉淀后可以達標排放。
(3)工藝簡單,運行費用低。該工藝流程由厭氧生化、好氧生化和化學(xué)混凝反應(yīng)沉淀三大部分組成;設(shè)備數(shù)量少,維護方便,勞動強度低,運行費用低,每噸廢水處理費用為1.0元;
(4)污泥的產(chǎn)量少。由于本工藝對于印染廢水的處理是先進行生化處理,廢水中的有機物質(zhì)及色度在生化階段得到降低,后再進行物化處理,在化學(xué)混凝反應(yīng)沉淀階段投加的藥劑量少,產(chǎn)生的污泥量較少,污泥的有機物含量較低,臭味少。
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