印染廢水處理工藝的一種改進(jìn)方法

【摘 要】在分析國內(nèi)典型印染廢水處理工藝和印染行業(yè)各工藝段廢水特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對近年來印染廢水可生化性變差及廢水的回收利用難問題，對印染廢水進(jìn)行高低濃度分流，回收利用水和排放水分流處理，有效解決問題。

【關(guān)鍵詞】印染廢水；分流處理；回收利用

我國是印染紡織業(yè)的第一大國，隨著印染行業(yè)的蓬勃發(fā)展，印染廢水問題越來越引起人們的重視。印染行業(yè)在生產(chǎn)加工過程需要消耗大量的清潔用水，每加工100米織物，大概要產(chǎn)生3到5噸廢水，每年約排廢水9.5億多噸，印染廢水排量占總工業(yè)廢水排量的40%，水量大，而且印染廢水有機(jī)污染物含量高，堿度大，水質(zhì)變化大，廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)，無機(jī)鹽等，成分復(fù)雜，屬于難處理的工業(yè)廢水之一[1]。

隨著我國對資源循環(huán)利用的重視，我國紡織工業(yè)環(huán)境保護(hù)相關(guān)政策與標(biāo)準(zhǔn)對印染廢水處理的要求越來越嚴(yán)格，要求的廢水處理回收比例不斷提高等，使企業(yè)在廢水回收利用方面也面臨不小的挑戰(zhàn)。一方面，印染廢水水質(zhì)變差，一方面更高要求的廢水回收率，處理難度加大而要求更嚴(yán)格，這要求我們要勇于對原有的廢水處理工藝和技術(shù)進(jìn)行大膽革新。

一、國內(nèi)典型印染廢水處理工藝

現(xiàn)階段國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)處理印染廢水采用厭氧-好氧印染廢水處理工藝[2]。其工藝流程大致如下：

圖1 厭氧-好氧印染廢水處理工藝

印染各工藝段廢水經(jīng)混合后首先進(jìn)入?yún)捬醭剡M(jìn)行水解酸化。在厭氧池中，印染廢水有機(jī)物在厭氧微生物的作用下，使大部分有機(jī)物分解成小分子，非溶解性有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成溶解性物質(zhì)，難被生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化易被生物降解物質(zhì)。經(jīng)過厭氧池的印染廢水然后流入好氧池在好氧微生物的作用下徹底分解。該工藝技術(shù)非常成熟，運(yùn)行費(fèi)用低，操作管理簡便，是現(xiàn)在印染廢水處理的主流工藝。

但是，隨著近年來化學(xué)纖維織物的快速發(fā)展、仿真絲的迅速興起和印染后整理技術(shù)的快速進(jìn)步，PVA漿料、新型助劑等難被生物降解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，使其COD濃度大幅上升，大大超過了現(xiàn)有處理工藝的設(shè)計(jì)處理濃度。而且隨著印染廢水排水量的增多和處理時間的延長，現(xiàn)有廢水處理的構(gòu)筑物的有機(jī)物負(fù)荷已超過了其實(shí)際處理能力，導(dǎo)致廢水處理工藝運(yùn)行效率和處理效果下降，甚至出現(xiàn)廢水排放不能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。與此同時，隨著我國對資源循環(huán)利用的重視，現(xiàn)有工藝已經(jīng)越來越難以滿足我國紡織工業(yè)環(huán)境保護(hù)相關(guān)政策與標(biāo)準(zhǔn)對的廢水處理回收比例的要求。

二、改進(jìn)措施的選擇

印染廢水處理工藝的改進(jìn)必須以對印染工藝各階段廢水的了解和分析為基礎(chǔ)。不同纖維（如棉、絲、毛、化學(xué)纖維等）采用的前處理、染色和整理工藝所用燃料和助劑不同，其廢水種類和性質(zhì)也不同[3]。類比調(diào)查了多家印染廠的污染源調(diào)查綜合比較結(jié)果，得到棉布和化纖印染各工藝段廢水種類水量、水質(zhì)，見表1，表2.

表1 棉布印染各工藝段廢水水質(zhì)、水量

表2 化纖印染各工藝段廢水水質(zhì)、水量

從表中我們可以看出，對于棉布類印染工藝廢水，其漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、水洗廢水的污染物濃度都低于1000mg/L，而其廢水量達(dá)261噸，占總廢水量的82.6%，此部分廢水污染物濃度低，水量大，回收利用價值大。而退漿廢水和煮練廢水污染物濃度達(dá)到6000mg/L以上，而水量只有55t，只占總水量的17.4%，CODcr產(chǎn)生量占到總CODcr產(chǎn)生量的76.4%，由此可見退漿廢水和煮練廢水是拉高印染混合廢水COD濃度的主要廢水。同樣對于化纖類印染工藝廢水，從表中我們可以看出預(yù)縮漂白廢水、堿減量漂白廢水和水洗廢水的污染物濃度都低于2000mg/L，水量為200t，占總印染廢水量的73.0%，屬于污染程度較低，廢水量大回收利用價值大的印染廢水。而對于預(yù)縮廢水、堿減量廢水、染色廢水，污染程度嚴(yán)重，污染物濃度達(dá)2000mg/L以上，水量小，特別是堿減量廢水，屬于污染嚴(yán)重拉高混合印染廢水的主要來源。在對各工藝段廢水特點(diǎn)分析的基礎(chǔ)上，本文采用高低濃度廢水分流處理，回收利用水和排放水分流處理的思想，把污染小，水量大的一類廢水進(jìn)行混凝-納米TiO2光催化-納濾處理，回收利用，對污染程度高，水量小的一類廢水在原有工藝上增加混凝和吸附處理。改進(jìn)后的工藝流程圖如下：

圖2 改進(jìn)印染廢水處理工藝

三、改進(jìn)工藝說明

混凝沉淀法是印染廢水常使用的方法，它的原理是把污染物絮凝，使其沉淀或上浮，達(dá)到凈化的目的。混凝劑帶有與顆粒相反的電荷，能降低顆粒間的排斥力，使顆粒在熱運(yùn)動的碰撞下形成大顆粒，同時絮凝劑一般具有長鏈結(jié)構(gòu)，能吸附懸浮顆粒形成絮凝體。由于這二種機(jī)理的共同作用，懸浮顆粒得以從水中分離。

光催化氧化法在徹底降解印染廢水方面具有氧化能力強(qiáng)、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。

納濾因?yàn)槠洫?dú)特的分離性能，成為國內(nèi)外研發(fā)和印染行業(yè)工程化應(yīng)用的熱點(diǎn)。作為一種高效的廢水深度處理技術(shù)，可在高溫高酸堿含量等苛刻條件下運(yùn)行，幾乎能去掉水中全部的溶解物和微生物，且脫泥效果很好，出水品質(zhì)高，可滿足工業(yè)循環(huán)用水的要求，同時具有低能耗、高通量等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用前景廣泛[7]。

對低濃度印染廢水采用先混凝沉降后再經(jīng)光催化和納濾處理，COD去除率能達(dá)到95%以上，濁度達(dá)到2以下，甚至完全澄清。畢琴[8]等通過混凝-納濾法對印染漂白廢水進(jìn)行處理，透過液滿足工業(yè)用水回用國家標(biāo)準(zhǔn)。

吸附法是利用多孔物質(zhì)粉末或顆粒表面吸附水中染料與助劑等污染物的方法，吸附法具有操作簡單，投資低等優(yōu)點(diǎn)。不同吸附劑對不同廢水的吸附能力不一樣。目前常用的吸附劑有活性炭、煤渣鋼渣、天然植物肥料、以及人工合成樹脂等。

通過在原有厭氧-好氧工藝前后加入混凝沉降和吸附工藝，能有效提高處理重污染印染廢水的能力，各廠可根據(jù)各自印染廢水的特點(diǎn)靈活選擇混凝劑和吸附劑，使處理效果更佳。如果原有厭氧-好氧處理廢水工藝效果還比較好，可只增加混凝沉降工藝，不需再加吸附工藝。

四、改進(jìn)工藝特點(diǎn)討論

（一）改進(jìn)后的印染廢水處理工藝一方面增強(qiáng)了印染廢水處理能力，有效解決由于PVA漿料、大分子染料等給印染廢水處理帶來的困擾和構(gòu)筑物和設(shè)備老化導(dǎo)致高負(fù)荷運(yùn)行處理效果變差的問題。另一方面，通過對污染輕、水量大的印染廢水單獨(dú)簡單處理進(jìn)行回收利用，節(jié)約了水資源，符合現(xiàn)在國家的相關(guān)政策及法規(guī)的對廢水回收的有關(guān)規(guī)定。

（二）改進(jìn)后的處理工藝較大限度的利用了原有工藝，可降低改造成本。

（三）通過高低濃度廢水分流，回收利用水和排放水分流處理，降低了原有工藝的處理負(fù)荷。

（四）把輕污染，水量大的印染廢水作為回收利用對象，簡化了回用水處理工藝，可降低廢水回收利用的費(fèi)用。

（五）通過分流處理，使工藝運(yùn)行更加靈活，可根據(jù)水量和水質(zhì)的變化對設(shè)備和藥劑的使用進(jìn)行更加靈活的調(diào)整，使費(fèi)用降低處理效果更好。

（六）不同工段的印染廢水分流處理，增加了廢水處理工段，設(shè)備費(fèi)用有所提高，人工操作負(fù)擔(dān)加重，運(yùn)行管理難度加大。

五、結(jié)論

采用高低濃度廢水分流，回收利用水與排放水分流處理的思想，在原有工藝上對污染輕的廢水進(jìn)行混凝-納米TiO2光催化-納濾處理，對污染重的廢水增加混凝吸附處理，一方面解決了印染廢水水質(zhì)變差，廢水處理效果變差帶來的困擾，另一方面也解決了印染廢水回收利用難的問題，是對原有印染廢水處理工藝的有效改進(jìn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]周紀(jì)偉，印染廢水處理與回用優(yōu)化工藝的研究[D].浙江：浙江大學(xué)，2009.

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[4]蔣貞貞，朱俊任.不同混凝劑處理印染廢水實(shí)驗(yàn)研究[J].重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，31（1）.

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