印染废水处理

印染废水处理（精选11篇）

印染废水处理 篇1

1 印染废水的来源、性质和主要处理方法

纺织印染废水是最难处理的工业废水之一, 具有色度深、碱性大、有机污染物含量高和水质变化大的特点。印染废水的水质复杂, 污染物按来源可分为两类: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。印染工业用水量大, 通常每印染加工1吨纺织品耗水100~200吨, 其中80%~90%以印染废水排出。而排放1吨印染废水, 可污染20吨水体。因此, 研究和处理印染废水非常重要。

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。一般印染废水p H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。但当印染工艺及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。如, 当废水中含有涤纶仿真丝印染工序中产生的碱减量废水时, 废水的CODCr, 将增大到2000~3000mg/L以上, BOD5增大到800mg/L以上, p H值达11.5~12, 并且废水水质随涤纶仿真丝印染碱减量废水的加入量增大而恶化。当加入的碱减量废水中CODCr的量超过废水中CODCr的量20%时, 生化处理将很难适应。纺织工业中常见的几种废水是:退浆废水;煮炼废水;漂白废水;丝光废水;染色废水;印花废水;整理废水;碱减量废水。常用的治理方法有回收利用和无害化处理。

回收利用:废水可按水质特点分别回收利用, 如漂白煮炼废水和染色印花废水的分流, 前者可以对流洗涤, 一水多用, 减少排放量;碱液回收利用, 通常采用蒸发法回收, 如碱液量大, 可用三效蒸发回收, 碱液量小, 可用薄膜蒸发回收;染料回收, 如士林染料可酸化成为隐巴酸, 呈胶体微粒, 悬浮于残液中, 经沉淀过滤后回收利用。

无害化处理可分:物理处理法有沉淀法和吸附法等。沉淀法主要去除废水中悬浮物;吸附法主要是去除废水中溶解的污染物和脱色;化学处理法有中和法、混凝法和氧化法等。中和法在于调节废水中的酸碱度, 还可降低废水的色度;混凝法在于去除废水中分散染料和胶体物质;氧化法在于氧化废水中还原性物质, 使硫化染料和还原染料沉淀下来;生物处理法有活性污泥、生物转盘、生物转筒和生物接触氧化法等。为了提高出水水质, 达到排放标准或回收要求, 往往需要采用几种方法联合处理。

2 印染废水处理方法种类简述

2.1 印染废水处理的物理法——吸附法。

在物理处理法中应用最多的是吸附法, 这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合, 或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床, 使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。该法对去除水中溶解性有机物非常有效, 但它不能去除水中的胶体和疏水性染料, 并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。

2.2 印染废水的化学处理法

2.2.1 混凝法。

主要有混凝沉淀法和混凝气浮法, 所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主, 混凝法的主要优点是工艺流程简单、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很高;缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。

2.2.2 氧化法。

臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果, 但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。

2.3 印染废水的生物处理法。

我国对印染废水的处理方法以生物处理为主, 其中好氧生物处理法占绝大多数。从现有情况看, 我国印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。此外, 鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用, 生物流化床尚处于试验性应用阶段。但由于微生物对色度去除率不高, 一般在50%左右, 所以当出水色度要求较高时, 需辅以物理或化学处理。

好氧生物处理对BOD5去除效果明显, 一般可达80%左右, 但色度和COD去除率不高, 而且好氧法的运行费用高并且剩余污泥的处理或处置不好解决。

厌氧的主要处理构筑物是厌氧罐, 染料中的偶氮基因、三苯甲烷基因以及单氮基因聚合物, 都能通过厌氧分解, 通常在中温条件下进行, 水力停留时间6小时, 主要含甲基红染料的污水颜色能完全去除。

厌氧—好氧组合法是近几年处理高浓度有机废水的主要方法, 这种方法可以高效去除废水中的BOD5, 还可达到脱氨除磷的深度处理目的, 同时解决了活性污泥膨胀的问题。采用这一方法, 目前主要开发了两种工艺:厌氧—好氧—生物炭接触工艺;厌氧—好氧生物转盘工艺。

3 常见处理工艺流程

该处理工艺是我国印染废水处理中采用较多、较成熟的工艺流程。其中厌氧处理可以对印染废水中可生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质通过水解酸化, 降解为小分子物质和可溶性物质, 提高可生化性和BOD5/CODCr值, 为后续好氧生化处理创造条件。同时, 好氧生化处理产生的剩余污泥经沉淀池全部回流到厌氧生化段, 因污泥在厌氧生化段有足够的停留时间 (8~10h) , 能进行彻底的厌氧消化, 使整个系统没有剩余污泥排放, 即达到自身的污泥平衡。

该处理工艺为我国天津某针织厂处理该厂洗染车间的染色废水所用到的工艺。废水所含染料种类为:直接染料, 硫化染料, 分散染料, 活性染料, 阳离子染料等。废水颜色为黑, 黄, 绿, 蓝, 红等色。废水p H值变化范围为8~11。原水COD含量为400~800mg/L, 色度为200~500, BOD5为100。通过投药量为聚铝200~500mg/L, 聚丙烯酰氨30~40mg/L, 出水水质达到COD去除率70%~80%, BOD5去除率89.6%, 脱色率达90%以上。

4 降低印染废水处理成本的有关方法

随着印染行业使用的原材料品种日益增多, 有的以化学原料代替天然原料, 使废水处理的难度大大增加, 因此处理费用也相对增加。基于此, 不少节省成本的处理方法应运而生。

例如, 深圳某印染厂使用燃油锅炉, 排出的锅炉烟道气中含有一定量的SO2等酸性物质, 而印染生产废水的p H值较高, 碱性大。因而在设计中, 部分印染废水先用于锅炉烟道气脱硫除尘处理, 使烟道气中的酸性物质与废水中的碱性物质反应, 解决了烟道气的脱硫除尘问题, 同时也降低了印染废水的碱性, 减少印染废水处理的运行成本。

再例如, 瓦斯灰是炼钢炉废物, 含有铁及其氧化物和活性碳粒, 处理印染废水可形成腐蚀电池, 有去除COD及脱色效果。未处理印染废水的COD为300~800mg/l, 色度300~600倍, p H6~10。处理时将p H调正在5~6, 在瓦斯灰柱中停留25分钟, 混凝搅拌10分钟, 结果COD去除率87%~91%, 脱色率95%以上, 处理后出水的COD<100mg/l, 水质清彻透明, 各指标均达排放标准, 由于以废治废, 每吨废水处理成本仅0.5元。

结语:到目前为止, 各种印染废水处理方法从经济性、技术性、对环境影响和实用性考虑都各有特点。有机物的去除以生物法为主, 色度的去除以物理化学方法为主, 对难生物降解的印染废水, 主要采用厌氧、好氧联合处理, 对易于生物降解的印染废水, 可采用一段生物处理。但总的来看, 在我国处理印染废水中, 生化法处理占主导地位, 物理、化学法居辅助地位。

摘要：简述了印染废水的污染特征和物理、化学、生物降解等各种处理方法, 分析了相应方法的处理机理, 并介绍了印染废水的组合处理方法。

关键词：印染废水,处理方法

参考文献

[1]戴日成.印染废水水质特征及处理技术综述[Z].[1]戴日成.印染废水水质特征及处理技术综述[Z].

[2]张林生.染料废水综合混凝—电气浮脱色处理[Z].[2]张林生.染料废水综合混凝—电气浮脱色处理[Z].

[3]刘东方.混凝剂处理染料及中间体废水应用[Z].[3]刘东方.混凝剂处理染料及中间体废水应用[Z].

印染废水处理 篇2

印染废水回用处理技术研究

为将污水回用于生产,降低生产成本,采用连续膜过滤系统(CMF)-活性炭吸附处理工艺对某印染厂污水处理站排水进行回用处理研究.结果表明:利用CMF和活性炭单独处理后,出水均不能达到印染工艺用水要求;联用后,CMF-活性炭工艺优于活性炭-CMF工艺的处理出水效果,出水Fe、Mn去除率达到100%,总硬度0.325 mg/L,色度为4度,浊度0.2 NTU,pH 7.0,达到工艺用水要求.对CMF-活性炭处理工艺的`工程投资和运行成本进行分析,该处理工艺在印染行业有相当的应用价值.

作 者：谢丹平李开明 江栋 陈中颖 刘爱萍 Xie Danping Li Kaiming Jiang Dong Chen Zhongying Liu Aiping 作者单位：国家环境保护总局华南环境科学研究所,广东,广州,510655刊 名：工业水处理 ISTIC PKU英文刊名：INDUSTRIAL WATER TREATMENT年，卷(期)：26(2)分类号：X703.1 X791关键词：连续膜过滤系统 活性炭 印染废水 污水回用

印染废水处理 篇3

关键词 实验室印染废水 处理方法

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2014）06-0015-02

中等职业学校实验室印染废水是加工棉、化学纤维及其混纺为主的产品排出的废水，主要以前处理（退浆、精练、漂白），染色、印花等加工工艺为主。印染实验课所产生的废水主要由退浆废水、精练废水、漂白废水、染色废水和印花废水组成。印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、碱性大、水质变化大等特点，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，废水色泽较深，严重影响水体颜色，并含有大量的有机物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水体生态平衡。同时印染废水大部分偏碱性，进入农田，会使土壤盐碱化。实验室印染废水属比较难处理的废水之一，所以研究和处理废水显得非常重要。

鉴于这些缺点，需要对我们印染实验中废水进行初步处理，不但可以减轻和避免环境污染，还可以重复利用处理后的水，节约水资源，减少污染。

目前，参考印染企业废水处理方法，结合中职学校实验室特点，可采用物理、生物和化学方法结合处理。

一、物理法处理

1.沉淀、过滤法

过滤法和沉淀法常用于实验室印染废水处理的预处理阶段，主要用于除去废水中的悬浮物颗粒和其它易沉淀杂质等物质，如棉织物退浆加工中脱落在退浆液中的不溶性浆料，不溶性染料（分散染料、还原染料等）染色后的废液，染色过程中脱落在染液中的纱线头等，都可以用沉淀、过滤法去除。过滤法和沉淀法方法简单，容易操作，为印染实验室废水后续处理做准备。

2.活性炭吸附法

活性炭是迄今为止最早应用、最优良的吸附剂，是一种由含炭材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。其内部呈相互连通的网状空间结构，具有很大的比表面积，活性炭的表面积约为500～1500m2/g，有很强的吸附性能。制备活性炭的原料种类繁多、来源广。活性炭对溶解性有机物吸附效果显著，并且对水溶性染料（阳离子染料、直接染料、酸性染料等）具有优良的吸附性能，但它对水中的胶体、还原染料和金属络合染料等吸附效果不佳，且再生困难，处理成本较高。

印染实验室可采用多个活性炭柱串联的连续流式吸附装置，在有机玻璃管柱内装填颗粒活性炭、黏土等多孔物质的粉末或颗粒，炭层约厚50mm。当印染废水通过由其颗粒状物组成的滤床活性炭时，对废水中所含杂质产生物理吸附作用和化学吸附作用。有一些物质先在活性炭表面上积聚浓缩，然后进入固体晶格原子或分子之间被吸附，还有一些特殊物质则与活性炭分子结合而被吸附，同时也有一些被吸附物质，由于分子的运动而离开活性炭表面重新进入水中即发生解吸现象。当吸附和解吸处于动态平衡状态时，成为平衡吸附，这时活性炭和水之间的溶质浓度分配比例处于稳定状态。

活性炭吸附法适合于低浓度印染废水的处理，对去除水中溶解性有机物非常有效，对我们实验室经常处理的直接染料、酸性染料、活性染料、阳离子染料等水溶性染料具有较好的吸附性能，去除率达90%以上。在工艺上具有投资小、方法简单易行、成本较低、处理效果显著等优点，适合于我们中职学校印染实验室废水的处理。

二、化学法处理

1.次氯酸钠（NaClO）氧化法

印染实验室废水带有较深的颜色，主要是由废水中残留的染料所造成，此外，有些悬浮物、浆料和助剂也会产生颜色。废水脱色就是去除废水中显色的有机物。实验室常用次氯酸钠（NaClO）氧化法处理印染废水，利用存在于废水中的显色物比较容易氧化的特性，氧化显色有机物并破坏其结构，达到脱色的目的。

次氯酸钠（NaClO）具有作用快、效果好的优点，而且生产工艺简单、价格低廉，在常温下即可发挥高效的氧化漂白作用。对于实验室易氧化的水溶性染料如阳离子染料、偶氮染料和易氧化的不溶性染料如硫化染料，都有良好的脱色效果。但对于不易氧化的不溶性染料如还原染料，分散染料和涂料等，脱色效果较差，需配合其他方法处理。

2.中和法

印染实验室产生的废水的pH往往很高，需要中和处理，以使废水的pH满足处理要求。中和法的基本原理是使碱性废水中的OH-与外加的H+相互作用生成水和盐，从而调节废水的酸碱度，消除它的有害作用。实验室常用盐酸来中和，使废液的pH达到排放的标准。

实验室常用在印染废水处理中的中和法，一般只用于调节废水的pH，并不能去除废水中的其他污染物质。对一些含有硫化染料的碱性废水，投加酸中和会释放出硫化氢（H2S）有毒气体，因此中和法一般不单独使用，往往与其他处理法配合使用。

3.离子交换法

离子交换法是借助于离子交换剂的离子和废水中的离子进行交换反应而除去废水中的有害离子。在印染废水处理过程中，离子交换主要用于回收和去除废水中的金属离子。在废水处理中，离子交换法有如下优点：离子的去除效率较高，设备较简单，操作容易控制。

工艺流程图简介：

本工艺处理能尽量减少实验印染废水中杂质、染料、浆料、助剂等，降低废液色度，减小COD值，使废水呈中性，同时可生化性能也得以提高，即达到我们实验室废水处理的目的。但在处理中仍然有缺陷存在，如存在着二次污染等，在今后的发展中随着实验室水质的变化，处理的方法也需要我们不断地完善它。

参考文献：

[1]杨书铭，黄长盾.纺织印染工业废水治理技术[M].北京：化学工业出版社，2002.

[2]张素玲，郭中伟，史凯莹.活性炭处理色度废水的研究[J].河北化工，2006，（4）.

[3]张小璇，叶李艺，沙勇等.活性炭吸附法处理染料废水[J].厦门大学学报（自然科学版），2005，（4）.

印染废水处理技术探讨 篇4

关键词：印染废水,废水处理,微生物絮凝剂

在近几十年,印染废水逐渐成为水环境的重点污染源之一,且排放量也连年增加,对环境构成了严重的威胁。因此,其处理技术一直是国内外环保界研究的重点课题。在这几十年内,通过广大环保工作者的努力,开发了许多处理印染废水的技术。从最初的传统方法到现在的新型处理技术,都得到了实践,也得到了比较好的效果。传统的处理方法包括:物理吸附法、混凝、化学氧化法、生物处理等;新型的处理方法包括:光化学氧化法、膜分离技术法、超声波技术法、高能物理法等。下面我们将对这些传统和新型的处理方法进行阐述。

1 传统处理方法

1.1 物理吸附法

物理吸附法[1]是在物化法中应用较早的一种,是利用多孔性的固体物质(吸附剂) 吸附水中的污染物,以去除废水中的色度、悬浮物、胶体以及水溶性有机污染物。目前所用吸附剂主要有活性炭、焦炭、硅聚合物、 硅藻土、高岭土和工业炉渣等。吸附法有很多优点,包括:吸附剂来源广泛,种类较多,价格便宜,能够满足不同种类染料的需求;吸附效率较高,常与其他方法联合使用作为前处理;吸附过程不破坏染料分子的结构,染料可以回收利用。

吸附法特别适合低浓度印染废水的深度处理,投资小,特别适合中小型印染厂废水的处理。传统的吸附剂主要是活性碳,活性碳只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能,但是不能去除水中的胶体疏水性染料,并且再生费用高,使活性碳的应用受到限制[2]。近几年研究的重点主要在开发新的新的吸附剂以及对传统的吸附剂进行改良方面。

1.2 混凝(絮凝)法

混凝法[3]通常是用来除去废水中的胶体污染物和细微悬浮物,是利用混凝剂的凝聚作用,与废水中的有机质形成具有明显沉降性能的絮凝体,然后再用重力沉降,过滤,气浮等方法予以分离的单元过程。这一过程包括凝聚和絮凝两个步骤,二者统称为混凝。详细一点地说,凝聚是指在化学药剂作用下使胶体和细微悬浮物脱稳,并在布朗运动作用下,聚集为微絮粒的过程,而絮凝则是指为絮粒在水流紊动作用下,成为絮凝体的过程。该处理方法操作简便、占地面积小、对疏水性染料脱色效率很高,但运行费用较高、泥渣量大且脱水困难。混凝剂主要包括:无机分子混凝剂、有机高分子混凝剂、天然高分子混凝剂。

1.2.1 无机分子混凝剂

在印染废水脱色处理中应用比较广泛的无机混凝剂主要包括金属盐类和无机高分子聚合电解质,其中以铁盐、镁盐、铝盐以及硅、钙元素的化合物为主。根据应用情况来看,碱式氯化铝、硫酸铝、三价铁盐等单纯铝盐都对一些水溶性染料废水的脱色率不高,且使用的pH范围较窄。FeSO4对于大部分水溶性染料均具有较好的脱色效果,例如处理硫化染色废水,色度去除率为95%,硫化物和BOD去除率为96%和59%。但由于FeSO4脱色的机理是将生色基团还原,还原产物为有机小分子不能有效混凝去除,因此CODCr的去除率不高,且对溶液中碱度的消耗较大,混凝剂的用量也较大[4,5]。

MgO、MgSO4等镁盐,利用其在水溶液中生成的Mg(OH)2 的强烈吸附作用,对含磺酸基团的水溶性染料具有良好的处理效果,脱色率、CODCr去除率分别可达98%和70% 以上[6]。采用MgCl2和Ca(OH)2处理活性染料和分散性染料废水,其效果要好于Al2(SO4)3、FeSO4/Ca(OH)2[7]。其机理是Mg2+与羟基、羧基或SO${}_4^{2-}$反应生成稳定的螯合物,这些螯合物可通过絮凝作用从废水中去除。但镁盐也存在pH范围窄的缺点。

大量的研究和应用实践表明,采用无机混凝剂包括铁盐、铝盐、镁盐及无机絮剂对 以胶体或悬浮状态存在于废水中的染料具有良好的脱色效果,如分散染料、硫化染料、 氧化后的还原染料、偶合后的冰染染料、颜料以及分子量较大的直接染料和中性染料; 而对不易形成胶体微粒的水溶性染料如酸性染料、活性染料及部分小分子的直接染料废水则混凝脱色效果不理想。

1.2.2 有机高分子絮凝剂

最近几年的研究表明,有机高分子絮凝剂特别是人工合成的高分子絮凝剂对印染废水显示更好的脱色效果。目前用于印染废水中的有机高分子絮凝剂主要分为:表面活性剂、天然高分子及其改性剂、人工合成有机高分子絮凝剂。

天然有机高分子絮凝剂无毒、可降解处理效果好如淀粉、壳聚糖等,越来越引起人们的关注。以壳聚糖丙烯酰胺和阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵为原料合成的壳聚糖改性脱色絮凝剂,用在印染废水处理中具有很高的脱色率和COD去除率。以阳离子淀粉、双氰胺、甲醛为主原料制备的阳离子絮凝剂,具有价廉反应温和的特点,将其用在印染废水处理中,CODCr去除率大于91%,脱色率大于99%[8]。

目前应用最好的高分子絮凝剂 PAN-DCD,通过静电作用和分子间氢键将水中的染料絮凝、聚沉和沉降,其对中性染料、活性染料、酸性染料脱色效果良好,脱色率达90%以上,另外余颖等[9]也对 PAN-DCD的效果进行了研究,在酸性条件下,该絮凝剂对活性染料的脱色率接近100%。

1.3 生物处理法

生物处理法是利用微生物酶来氧化或还原有机物分子,通过一系列氧化、还原、 水解、化合等生命活动,来破坏其不饱和键和发色基团,最终将废水中有机物降解成简单无机物或转化为各种营养物及原生质。生物法具有运行成本低、处理效果稳定等优点,在印染废水处理中得到了较为广泛的应用。常用的印染废水生物处理方法有厌氧法、好氧法、厌氧-好氧组合法[10]。

1.3.1 好氧生物处理法

好氧生物处理是一种在有氧条件下,以好氧微生物为主,使有机物降解的处理方法。好氧处理法分为活性污泥法和生物膜法。印染废水含有大量可溶性能被生物降解的物质,采用好氧处理法能获得较好的BOD处理效果,但COD、色度去除率不理想。活性污泥既能分解大量的有机物质,又能去除部分色度,还可以微调pH值,运转效率高且费用低,出水水质较好,适合处理有机物含量较高的印染废水;生物膜法对印染废水的脱色作用较活性污泥法高[11]。

1.3.2 厌氧生物处理法

厌氧处理不仅可用于处理高浓度有机废水,也可用于处理中、低浓度有机废水,对染料中的偶氮基、蒽醌基和三苯甲烷基均可降解,但还不能完全分解一些活性染料的中间体,如致癌的芳香胺等。由于厌氧处理的出水水质往往达不到排放标准,因而单纯使用厌氧处理法的处理工艺较少,通常与好氧生物法串联使用[12]。

1.3.3 厌氧-好氧组合法

厌氧-好氧组合处理工艺,能在一定程度上弥补好氧生物处理工艺的不足。难降解染料分子在厌氧菌的作用下水解、酸化而分解成小分子机物,接着被好氧菌分解成无机小分子。通常厌氧段采用UASB反应器,好氧段目前大多采用生物接触氧化法。间歇曝气活性污泥 SBR工艺,采用间运行方式,废水间歇地进入处理系统并间歇地排出,充分利用兼性菌的作用,在同一反应器内程序地行缺氧-厌氧-好氧过程,抗负荷与毒物冲击能显著增强,可实现高进水浓度、高容积负荷和高有物去除率,在处理高浓度印染废水方面独具特色,且对氮、磷、硫的脱除效果亦十分显著[13]。

1.4 化学氧化法

化学氧化法主要是借助化学氧化剂的氧化作用破坏染料的发色基团结构,而达到脱色的目的。主要方法有氯氧化法、臭氧氧化、过氧化氢氧化和二氧化氯氧化。该法一般对含水溶性染料的废水如活性、直接、酸性等阴离子染料有较高的脱色率。但对以分散悬浮状态存在于废水中的分散、还原、硫化染料和涂料的脱色效果较差[14]。

1.4.1 氯氧化法

氯氧化法是利用存在于废水中的显色有机物具有比较容易氧化的特性,用氯或其化合物作为氧化剂,氧化显色有机物并破坏其结构,达到脱色的目的。常用的氯氧化剂有液氯、漂白粉、次氯酸钠和二氧化氯等。氯氧化剂对于易氧化的染料如阳离子染料、偶氮染料和硫化染料有良好的脱色效果;而对于不易氧化的水不溶性染料如还原染料、分散染料等,脱色效果较差。

1.4.2 臭氧氧化法

臭氧氧化法[15]在最近近几年被广泛用于去除染料和印染废水的色度和难降解有机物。它主要是通过活泼的羟基自由基OH·与有机物反应,使发色基团中的不饱和键断裂,达到脱色和降解有机物的目的。臭氧氧化的主要优点是臭氧发生器简单紧凑、占地少, 容易实现自动化控制。主要缺点是处理成本高,不适合大流量废水的处理。

1.4.3 Fenton试剂氧化法

Fenton试剂氧化法[16]是H2O2与Fe2+ 反应产生强氧化性游离基·HO,·HO可与废水中的有机物作用,使染料分子断键而脱色。Fenton试剂中用到的FeSO4和H2O2 都是常见的廉价原料,而且Fe2+ 又有混凝作用。因此Fenton法处理废水具有巨大的应用和研究价值。Fenton试剂氧化法的缺点是Fe2+会促使 H2O2分解,H2O2的氧化效率不高,而且反应需在pH为3的条件下进行,因此用该法需消耗大量酸,造成新的污染源,还会造成设备腐蚀。

1.5 电化学法

印染废水的电化学处理始于20世纪80年代中期,电化学法处理印染废水的机理[17]是利用电解氧化、电解还原、电解絮凝或电解上浮等作用破坏分子的结构或存在状态而脱色。电化学法具有:絮凝、气浮、氧化和微电解作用。在废水处理中电絮凝、电气浮和电氧化过程往往同时进行。可溶性阳极铁或铝不断地失去电子,以Fe2+ 或Al3+进入溶液中形成具有较高吸附絮凝活性的Fe(OH)2或 Al(OH)3 等,能有效地去除染色废水中的染料胶体微粒和杂质。在电流的作用下,废水中的部分有机物可能分解为低分子有机物,还有可能直接氧化成CO2和H2O。同时阳极产生的新生态氧可氧化破坏染料分子结构而脱色。同时,阴极上产生的新生态的H2,还原能力很强,可与废水中的污染物起还原反应,或生成氢气。未被彻底氧化的有机物部分还可和悬浮颗粒被 Al(OH)3吸附凝聚并在氮气和氧气带动下上浮分离,从而提高水处理效率,处理后的印染废水能达到一级标准。

电化学法脱色速率快,应用比较广泛,操作管理也比较方便,而且处理过程中污泥和浮渣较少,成本比较大 。

2 新型处理方法

2.1 膜分离法

分离膜[18]是一种特殊的、具有选择性透过功能的薄层物质,它能使流体内的一种或几种物质透过,而其它物质不透过,从而起到浓缩和分离纯化的作用。按滤膜孔径大小的不同分四种类型,即微滤、超滤、纳滤和反渗透。微滤能够将胶体粒子与溶解聚合物分离开,可有效地脱除沉淀不能除去的包括细菌病毒和寄生物在内的悬浮物;超滤可将聚合物和胶体粒子与可溶低分子物质分开;纳滤能将二价离子与单价离子分离;反渗透只允许水通过。

膜分离法的特点主要有:膜分离法能耗低,因此又称节能技术,在膜的分离过程中不发生相变;膜分离法的装置比较简单,操作容易且易控制。作为一种新型的水处理方法,与常规水处理方法比,具有占地面积小,处理效率高等特点;膜分离技术不仅适用于有机物和无机物、病毒、细菌等微粒的分离,还适用于溶液中大分子与无机盐的分离以及一些共沸物或近沸点物系的分离。

2.2 光化学氧化法

光化学氧化法包括光激发氧化法和光催化氧化法。其氧化作用强烈,且无污泥产生,无二次污染,有很好的应用前景,其有效光是紫外线[19]。光激发氧化法是利用光和氧化剂的联合作用,氧化分解废水中有机污染物的方法。可对印染废水有效脱色是对化学氧化法的进一步发展。光催化氧化法具有明显的节能高效、污染物降解彻底等特点,常用的催化剂有二氧化钛、过氧化氢、草酸铁等无机试剂。

2.3 超声波技术

超声波技术[20]作为一种新的废水处理技术兴起于20世纪90年代初,该处理技术主要是利用废水中有机物在超声波空化作用下得到降解。超声空化是液体中的一种极其复杂的物理现象,是指液体中微小泡核在超声波作用下被激化,表现为泡核的振荡、生长、收缩和崩溃等一系列动力学过程。在空化作用产生的高温、高压下,水分子裂解产生强氧化性的自由基·OH和H2O2,进而引发各种化学反应,使废水中有机物得以降解。

2.4 高能物理法技术

高能物理法[21]是一种新的水处理技术,当高能粒子束轰击水溶液时,水分子发生激发和电离,生成离子、激发分子、次级电子,这些辐射产物在向周围介质扩散前会相互作用产生反应能力极强的物质HO自由基和H原子,与有机物质发生作用而使其分解。高能物理法处理印染废水的特点是设备占地小、有机物去除率高、操作简便。但是用来产生高能粒子的装置昂贵、技术要求高、能耗大。若要真正投入实际运行,还需进行大量的研究工作。

2.5 放电等离子体技术

等离子体是在特定条件下使气体部分电离而产生的非凝聚体系。体系中离子、自由基、中性原子或分子等重粒子的温度接近或略高于室温,所以称这些等离子体为低温等离子体。低温等离子体是具有足够高能量的活性物质,可以使反应物分子激发、电离或断键。研究表明,等离子源在湿润的空气中放电产生强氧化性的·OH和NO·,它们能够破坏染料分子结构而使其脱色降解。

2.6 微生物絮凝剂技术

微生物絮凝剂是利用生物技术,从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理剂。与普通的絮凝剂相比,有固液易于分离,沉淀少,适用性广等优点,因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题。

3 发展前景

上面我们依次对现在主要的传统处理方法和新型的处理方法分别做了阐述,我们现在就传统方法和新型方法的优缺点做对比。

随着人们对环境质量要求不断提高和改善,废水排放标准要求也越来越严格。对印染废水而言,由于成分复杂, 单独的化学法或生物法等都难以达到排放要求。因此,在选择废水处理技术时,应对废水的污染物组成、性质等充分调查,掌握生产工艺和水质水量的变化情况,来选择不同的组合工艺。

印染废水水质特征及处理技术 篇5

印染废水水质特征及处理技术

0.引言 印染行业是工业废水排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3×106～4×106m3.印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水.

作 者：曹风 作者单位：鹤岗市建设局,黑龙江,鹤岗,154100刊 名：科技信息(科学・教研)英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(19)分类号：X7关键词：

印染废水处理 篇6

关键词：印染废水 提标改造 深度处理 回用技术

中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（b）-0028-01

1 总述

1.1 引言

2012年10月，纺织染整工业水污染物排放新标准正式颁布，2013年1月1日开始实施，届时1992年老标准废止，这标志着印染废水新一轮提标改造工作正式开始。

新的印染行业废水排放标准在2008年文件的基础之上形成，新标准对化学需氧量COD、生化需氧量BOD、悬浮物、色度、氨氮、磷、苯胺类等主要污染物指标提出了更低的浓度限值，比如COD的纳管排放从500 mg/L降至200 mg/L，排放标准从100 mg/L降至80 mg/L，特殊限值降至60 mg/L。新标准总体要求比现行的废水排放标准都更为严格，对印染企业和环保工程设计提出更高的要求。本文在总结以往印染废水处理工程经验的基础上，分析印染废水各类工艺段废水特点、特性，结合清洁生产、清污分流、浓淡分流以及资源回收等情况，总结现有工程工艺及运行管理现状以及提标改造方面的研究和实践成果，对目前国内印染废水提标改造等技术进行介绍、提出技术措施，供行政部门及各印染企业参考、选用。

1.2 难点及重点分析

1）印染废水水量大，改造工程量大，投资大；2）很多印染企业已经没有闲置土地，改造、扩容空间不大；3）个别退浆、碱减量废水等有机污染物浓度高，达标难度大；4）苯胺类染料的使用，使得达标可能性越来越低；5）由于总量控制的要求，需要回用，回用水质要求高；6）污水深度处理回用导致盐份累积，产生的浓水达标处理难度大。

1.3 应对措施

1）采用先进、有针对性的处理工艺，比如催化微电解技术、臭氧-活性炭技术、纯氧曝气技术，节约占地，降低能耗；2）分类收集、分质处理，对个别废水进行有针对性的预处理，确保稳定达标；3）回用技术采用超滤、反渗透等，确保回用水质满足生产要求；4）针对浓水开发新的工艺，比如臭氧-生物炭、曝气生物滤池等工艺，确保浓水稳定达标；5）实行清洁生产，减少苯胺类染料的使用，调整产品使用结构；针对苯胺废水采用针对性技术。

2 印染废水特点及分类

印染废水的污染物大部分为有机物，并随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异。一般情况下印染废水pH值为6～13，色度可高达1000倍，COD为400～4000 mg/L，BOD5为100～1000 mg/L，印染废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒害成份及色度高。

从技术角度看，印染废水是很复杂的一个大类废水。其特点有四：其一，污染物成分差异性很大，很难归类求同；其二，主要污染指标COD高，BOD和COD的比值一般在0.25左右，可生化性较差；其三，色度高，混合水中染料分子、离子微粒大小重量各异性大，较难脱色；其四，印染各工序排出废水种类繁多，比如退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理废水、碱减量废水等，其特点是水量大、水质特性差异较大。

3 印染废水处理现状及技术

3.1 印染废水处理技术工艺

根据国内印染废水治理的现状看，目前印染废水一般采用物化、生化或者物化、生化组合工艺，提标改造根据废水水质和处理要求可采用物化+生化、生化+物化或物化+生化+物化等工艺工艺。物化工艺一般有沉淀、气浮、过滤等，投加絮凝剂或脱色剂，也有采用催化电解或高级氧化工艺，提高废水的可生化性能；生化工艺有泥法和膜法两种，厌氧、兼氧和好氧三种组合模式，厌氧可采用折流板、UASB、EGSB、IC等，好氧可采用SBR，接触氧化、活性污泥，纯氧曝气，曝气生物滤池等。

3.2 印染废水处理案例

温岭市某印染厂主营涤纶超细半边绒、涤纶羽毛纱、涤纶、锦纶羽毛纱、亚丝光、全毛、各种腈纶、丙腈、雪尼尔、开司米及单纱的绞纱染色等。废水规模为5000 m3/d，采用混凝气浮+接触氧化工艺，进水COD≤1500 mg/L，出水COD≤150 mg/L。

工艺路线：印染废水→调节池→加药混凝沉淀→接触氧化→纳管排放

4 执行新标准后印染厂提标改造措施

4.1 COD达标技术

新标准对COD的排放浓度提出了更高的要求，比如以前的纳管标准是500 mg/L，提高至200 mg/L；以前的直接排放标准是80 mg/L，提高至60 mg/L。针对更高的COD要求，应该从以下几点进行技术改进：

1）在常规的pH调节+混凝沉淀+水解酸化+好氧（活性污泥或接触氧化）+二沉池+混凝沉淀中加强预处理单元（如强化水解酸化、物化处理等），沉淀池降低表面负荷，混凝沉淀中投加脱色剂等；

2）增加深度处理单元（如生物滤池、臭氧-活性炭技术等或在加药混凝沉淀中投加高效的复合药剂）；通过以上措施可以达到COD排放浓度达到新的标准；

3）延长生化段停留时间，生化段超低负荷运行；或者检查进水中有无生化抑制物质，如有，通过清洁生产措施或污水预处理工艺消除生化抑制物质；

4）在常规处理后，采用活性炭或硅藻土吸附技术。

4.2 强化生物处理

1）优化运行：现有污水处理系统的设备能力、池容利用、操作与控制参数存在一定的调控空间（余量）时，可通过优化运行技术，提高系统对各污染物的去除能力；

2）投加填料：采用优化运行技术后，原有生物池处理能力仍不能满足出水水质要求、且新增池容困难时，可在生物好氧池中投加悬浮填料，提高系统对各污染物的去除能力；

3）回流污泥曝气再生：采用优化运行技术后，原有生物池硝化效果不够稳定、且污泥曝气对生物除磷及反硝化效果影响较小时，可采用回流污泥曝气再生技术，以提高硝化菌的活性和硝化稳定性；

4）增设硝化、反硝化设施：原有生物处理段采用强化措施后NH3-N和TN仍不能达标时，可在原生物处理段后增加曝气生物滤池进一步去除氨氮和有机污染物，增加反硝化滤池进一步去除硝态氮。

5 印染废水回用处理技术措施

5.1 预处理+砂滤+UF+RO/NF处理工艺

膜处理工艺的核心是进膜前的水质预处理，由于印染废水的种类较多，水质浓淡差异较大，所以，根据不同的水质要求，可以采用不同的组合工艺。印染废水经过前处理工艺处理后，降低废水中的CODCr、废水中的悬浮物、浊度，进入超滤处理系统，去除更小的悬浮物、浊度和色度后再进入后续的RO/NF处理系统，截留废水中的污染物质，进行污染物的分离和浓缩，使出水达到生产回用水水质要求。

5.2 MCR/MBR+RO/NF处理工艺

印染废水生物吸附处理法综述 篇7

传统的吸附法的工作原理主要是将活性炭、粘土等多孔物质的颗粒或粉末与废水混合, 或让废水通过由其颗粒组成的滤床, 使废水中的污染物质吸附在吸附剂表面上后被过滤除去[2]。传统的吸附法对除去废水中的溶解性有机物十分有效, 但它对于胶体和疏水性染料等物质却无能为力。活性炭具有较高的比表面积, 具有较强的脱色吸附性能, 可吸附废水中的多种有机物和金属离子, 吸附后活性炭还可以通过热空气再生循环利用, 但再生后脱色率下降, 需不断补充新炭, 运行费用较高, 所以常用作在废水处理的预处理或深度处理工段。

而与传统吸附法相比较, 生物吸附法是将活性污泥对有机物的降解的吸附和代谢降解两个过程分别在各自的反应器内进行, 这样将活性污泥充分的利用, 不仅能够通过传统的吸附作用吸收降低废水中的有机物含量, 而且能够分解吸收的有机物作为自身微生物的养料, 维持细菌的生长。由于细胞结构的复杂性使得对于生物吸附的机理研究处于争议状态, 现在普遍认为生物吸附中微生物吸收金属离子的过程主要分为有两种方式, 第一种是金属离子在细菌表面的被动吸附, 生物体细胞壁上的官能基团被动的与金属离子发生结合;第二种是活体细胞的主动吸附, 细胞表面的某些酶与细胞表面吸附的金属离子主动结合, 通过细胞壁转移至细胞内[3]。

生物吸附法始于50年代的美国, 其突出的优点是污泥负荷高, 约为常规活性污泥法的10-20倍, 抗冲击负荷能力强, 对pH和有毒物质具有很大的缓冲作用, 同时由于吸附池停留时间短, 处理费用大为降低, 运行费用不足普通活性污泥法的50%, 具有极高的经济适用性。

生物吸附的过程可以大致由上图表示, 这种方法不仅在低浓度下, 对重金属等有害物质可以被选择性地吸附去除, 还可以有效地回收一些贵重金属, 利用生物吸附法处理废水效率高, 投资小, 菌种的来源广泛, 运行费用低, 具有较强的经济价值。但是对于工业化处理废水来讲, 生物吸附法仍然具有一定的困难, 主要是由于自然状态下的微生物菌的成长能力较弱, 耐冲击性能较差, 不利于工业上生物吸附的连续性操作, 所以要想生物吸附像活性炭吸附一样应用于废水的工业化处理, 必须将微生物菌种制备成固定的颗粒。相对于工业而言, 生物吸附剂应符合以下几方面的要求, 首先是要具有较理想的物理、化学和机械性能, 适用于如全混、柱式或流化床等连续流动系统, 其次是要具备快速有效的吸附和解吸操作的能力, 同时对金属具有较好的的选择性, 以便重金属的回收利用, 最后要有较好的循环利用能力和较低的运行成本和死亡率, 以提高经济性[4]。

与传统的活性炭吸附法相比, 生物吸附法具有以下方面的优点: (1) 生物吸附法处理能力更强。生物吸附不仅能够处理可降解有机物, 对与重金属等物质也有较强的吸附作用, 处理废水的能力更强, 效率更高 (2) 生物吸附法具有较强的自我调节能力。生物吸附中存在的细菌能够自己通过不断地进行繁殖、适应、淘汰、优选产生更强的微生物菌种, 这样产生的微生物菌种不仅具有更强的适应性, 繁殖能力和处理能力更强, 同时还具有较强的抗冲击能力, 这样使得生物吸附法具有更强的自我调节能力。 (3) 生物吸附法适应性更好。由于生物吸附法中物理化学作用占主导作用, 因此对毒物、pH值、负荷以及温度的变化都有较强的适应性。 (4) 生物吸附法效果更好。生物吸附法对于可生化性的提高, 具有更好的效果, 也可以根据生产要求对吸附补充一定量的混凝药剂进行强化, 这样对于后续处理单元的工作更加方便灵活多变。

虽然生物吸附具有很多优点, 但是目前利用生物吸附技术大规模处理废水的系统却很少, 因为各方面的影响因素限制了它的大规模使用, 例如缺乏金属和生物吸附剂之间作用的动力学数据, 不能进行过程设计和放大以及经济衡算等, 因此有必要对生物吸附现象进行进一步的研究[5]。随着社会经济的发展和人们对环境问题的重视, 印染废水生物吸附处理技术一定会得到快速长久的发展, 生物吸附法一定将绽放属于自己的光彩。

参考文献

[1]刘东莲.染料废水处理方法的研究进展.河南化工. (2004) 12-0005–03

[2]朱建平等.吸附气浮法脱除染料离子的研究.环境工程, 1993, 11 (1) :10～12.

[3]杨书铭, 黄长盾.纺织印染工业废水治理技术.北京:化学工业出版社, 2002

[4]胡厚堂, 王海宁.生物吸附法处理水体中的重金属的现状与展望.新疆环境保护, 2003

印染废水的分类处理及思考 篇8

关键词：印染,印染废水,废水处理

0 引言

我国纺织工业量大面广, 产生的废水数量多、有害物质含量高, 这些都对环境和水资源的安全构成了严重威胁。在纺织工业废水中, 以印染废水污染最为严重。对于印染废水的整治一直是我国乃至世界各国研究的重点课题之一。随着市场需求的不断提高、纺织面料的推陈出新, 染料的品种日益增多, 染料的成分日趋复杂, 并且近年来随着人们环保意识的增强, 强调和谐发展, 这些都对印染废水的治理工艺提出了新的要求。在这样的背景下, 如何将先进工程技术应用到印染废水的处理中, 成为环境工作者研究的重点。

1 什么是印染废水

染整工艺的废水叫染整废水, 俗称印染废水。这种废水的一般特点为水量大, 浓度高, 大部分废水呈碱性, 色泽深。印染废水的水质与印染厂的生产工艺和所用染料有关, 随纺织品种类不同而有所差异, 因而水质波动较大。具体到某个工厂, 废水的污染物成分及其浓度会随着产品的变化而发生波动。印染废水的成分一般以有机污染物为主, 排除酸以及碱之外, 废水当中的大多数污染物都是天然或者是合成有机物, 其处理难度系数非常高。现阶段, 随着染料品种的变化以及化学浆料的大量使用, 使废水含难生物降解的有机物, 部分废水还含有毒有害物质, 因此印染废水是较难处理的工业废水之一。关于其处理方法的研究也进展不断。印染废水分类方法多样, 按纺织材料可分为分毛, 棉, 丝绸和化学纤维印染废水等;按染料成分可分为直接染料, 活性染料, 还原染料, 硫化染料废水等。附着材料和染料不同, 产生的废水性质不同, 自然需要不同的处理方法。

2 印染废水的一般处理方法

2.1 印染废水的物理处理法

在印染废水的物理处理方法中使用最多的是吸附法, 就是将活性碳、高岭土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合, 使废水当中的相关污染物质吸附到存在多孔的物质表面, 最终达到去除杂质的目的。从某种程度上讲, 活性碳吸附法在去除废水有机物方面具体非常强的效果, 然而它不会去除水中的相关胶体以及疏水性染料, 仅仅是对活性染料、直接染料以及酸性染料等染料存在较好吸附功能。此外, 为了在一定程度上达到最好的吸附效果, 在工程应用中可以综合考虑吸附剂对于染料所具有的选择性, 然后按照废水的实际水质情况合理选择吸附剂。但是, 对于成分复杂的印染废水来讲, 仅仅使用物理吸附的方法来处理效果并不理想。物理类印染废水处理方法比较适合作为多种处理方法合并使用中一个处理过程来使用。

2.2 印染废水化学处理方法分析

目前, 印染废水在化学处理方法上具体较为丰富的种类, 目前应用较多的是混凝法、化学氧化法和电解法。混凝法主要是指在相应废水当中投入一定量的混凝剂, 从而使其在废水中形成相应胶团, 并与废水胶体物质中和, 最终形成凝团。具体来说, 混凝法不仅能够去除废水当中相对细小的悬浮颗粒, 还可以去除色度以及微生物物质, 其主要包括混凝沉淀法以及混凝气浮法。近来采用高分子混凝剂者日益增加, 比较常见的高分子混凝剂是聚丙烯酰胺, 具体划分为非离子型、阴离子型以及阳离子型。在化学氧化法应用过程中, 主要是借助强氧化剂针对废水当中的相关有机物、色度以及细菌微生物等实施氧化处理。当对印染废水实施化学处理的过程中, 因运行费用以及环境接纳情况的限制, 一般情况下不会应用化学性质的固态氧化药剂。而臭氧氧化法对于大部分染料都存在相对较好的脱色效果, 然而在硫化、还原以及涂料方面的脱色效果相对较差, 究其原因在于其不溶于水。光氧化法在处理印染废水上具体相对较高的脱色效率, 然而设备投资以及电耗较高。

2.3 印染废水生物处理方法分析

从目前情况来看, 好氧生物处理方法以及厌氧生物处理方法对于去除某些有机质有效, 但对于色度的实际去除率却相对较低, 因此, 当色度要求相对较高的时候, 需要和其他处理方法联合使用, 才能达到理想的废水处理效果。特别是随着溶剂、化学浆料以及表面活性剂等的大力推广应用, 其印染废液成分复杂, 单纯的生物处理难度逐渐增大, 难以达到预期要求。所以近年来, 在这方面又开发了新的处理工艺:厌氧-好氧-生物炭接触工艺和厌氧-好氧生物转盘工艺。厌氧-好氧-生物炭接触处理工艺, 处理效果完全可以达到国家排放标准, 再稍加进一步处理还可回用, 系统的污泥趋于自身平衡。而且处理效果稳定, 不外排污泥, 也没发现厌氧池内污泥过度增长。厌氧-好氧生物转盘工艺中厌氧、好氧各有污泥分离与回流装置, 整个系统的剩余污泥全部回流到厌氧生物转盘。

3 总结及思考

伴随纺织相关工业的发展及环境保护的需要, 印染废水的有效处理成为实现行业可持续发展所必须解决的一个重要课题。印染废水的处理方法随着工业印染技术的不断发展, 也正在不断更新, 对于印染废液处理方法的环保性和处理过程的高效率方面的要求也在逐步提高。无论是物理处理方法、化学处理方法, 还是生物技术处理法, 每种处理方法都各有其长处和短处, 也没有哪种方法能解决印染废液处理中的所有问题, 在某些情况下, 各种处理方法联合应用才能实现处理结果的最优化。可以预见, 低能耗、环保和易操作的印染废液处理方法将是未来最有潜力的发展方向。

参考文献

[1]耿云波, 刘永红, 赵鹏飞.印染废水生物处理技术的应用现状及研究进展[J].工业用水与废水, 2010, 41 (04) :1-4.

[2]奚旦立, 马春燕.印染废水的分类、组成及性质印染废水处理[J].印染, 2010 (14) :51-53.

印染废水处理工艺及回用技术研究 篇9

1 印染废水水质特点及传统处理工艺

1.1 印染废水水质特点

1.1.1 水质、水量不均匀。

由于每一批原料布的用途不同, 其加工工艺及辅料也有所差异, 这导致不同的生产周期内排水量及废水水质变化很大, 增加了处理难度。

1.1.2 有机物含量高, 碱度高, 色度深, 可生化性差。

特别对于纺织过程中, 织物如采用聚乙烯醇 (PVA) 类的化学浆料, 其印染过程的退浆水COD浓度将达到上万左右, 并且p H大都在10以上, 色度大于500, 可生化性非常差, 常规的处理方法很难处理。

1.1.3 温度和盐分。

由于煮练等工序的影响, 印染废水的出水温度很高, 通常在40℃以上, 夏季通常达到50℃~60℃, 加之较高的盐分, 使得生化的效率大大下降, 处理效果不理想。

1.2 传统处理工艺

传统的印染废水一般采用“物化+生化+物化”的处理工艺, 具体流程为:废水调节→混凝沉淀→厌氧/好氧→气浮。印染废水的高温度及低效率的混凝处理设施很大程度上影响了生化处理效果, 由于混凝沉淀不彻底, 大部分悬浮的有机物被带入生化处理设施, 对生化产生不利影响, 生化处理效率有时甚至低于50%, 而生化末端使用气浮设备无疑增加了处理成本, 出水亦很难完全达到排放要求, 高额的处理成本却没有达到预期的处理效果。

2 印染废水工艺改造及回用

针对传统处理工艺运行费用高、处理效果不理想的特点, 提出了印染废水处理的改造方案:废水调节→冷却降温→铁碳微电解→混凝沉淀→多介质催化氧化→水解酸化→接触氧化→MBR→反渗透→中水回用 (或达标排放) 。

印染废水进行预曝气以达到废水调节与匀质的作用, 其后处理工艺说明如下。

2.1 降温冷却

废水调节池的末端增加高效冷却塔, 在特定季节 (夏季) 对废水进行预降温, 消除高温对混凝沉淀反应的影响, 增强混凝效果, 同时可降低高温对生化反应的影响, 使生化能够正常、稳定的运行。

2.2 铁碳微电解

通过对印染废水的实验, p H10左右的印染废水, 在经过铁碳微电解反应后, p H略有下降, 色度去除率近60%, 结合后续的混凝沉淀, 废水的B/C由原来的0.1上升至0.2~0.3, 废水的可生化性提高。

2.3 高效混凝

与传统的混凝反应不同, 将混凝加药、反应过程集成在设备内, 在不同时间、不同阶段、不同位置依次加入混凝药剂, 不仅充分发挥了药剂的性能与作用, 减小药剂的浪费, 而且提高了混凝反应的效率, 同时也减小了混凝设施的占地面积。。

2.4 多介质催化氧化

对于印染废水进行适度的氧化处理, 不仅可改善废水的可生化性, 而且增加了回用水的活性, 更适合于印染废水的中水回用。

采用无二次污染的臭氧氧化, 配合Ti O2/UV催化的方法, 使得废水中游离的胶体性有机质由难生物降解的大分子转化为小分子, 进一步提高废水的可生化性, 同时氧化处理的尾气 (富氧空气) 导入好氧生化处理中, 增强了后续生化处理的效率。

2.5 水解酸化+接触氧化

经过充分预处理的废水进入生化处理系统, 在常规的水解酸化池中增加了更适应微生物生长的新型组合填料, 其废水的水力停留时间更长, 污泥浓度为常规水解酸化的2~3倍, 处理效果明显增强。

2.6 MBR

以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池, 在生物反应器中保持高活性污泥浓度, 提高生物处理有机负荷, 从而减少污水处理设施占地面积, 并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。利用沉浸于好氧生物池内的膜分离设备截留池内的活性污泥与大分子有机物。膜生物反应器系统内活性污泥 (MLSS) 浓度可提升至6000 mg/L~10000mg/L, 污泥龄可延长至30天以上。膜生物反应器因其有效的截留作用, 保留世代周期较长的微生物, 可实现对污水深度净化, MBR出水达到一级标准排放。

2.7 反渗透处理

随着近几年水处理行业的不断发展, 反渗透膜的性能及寿命日渐成熟, 加之水价的进一步上涨, 使得反渗透膜的应用得到大力发展, 经过膜处理后的废水可回用于煮练、漂洗等工段, 至于对水质要求更严格的染色工段, 回用技术还需进一步探索和发现。

3 结语

印染废水的处理一直是我国废水治理的难点, 仅靠单一的处理工艺很难实现废水的达标排放, 在传统工艺的基础上, 集成催化氧化、膜处理等处理工艺对实现废水回用的目标具有重要的意义, 而优化各工段的运行参数, 降低处理成本是实现印染废水深度处理及回用目标的研究发展方向。

参考文献

[1]魏先旭.环境工程设计手册.

[2]马春燕.印染废水深度处理及回用技术研究[D].东华大学, 2008.

[3]俞海桥, 王俊川, 江良涌, 任以伟.双膜技术在印染废水回用工程的应用[J].中国环保产业, 2011 (08) .

印染废水处理传统工艺与新兴技术 篇10

本文在分析印染废水水质特征的基础上,介绍了印染废水处理传统工艺和新兴技术的特征和发展趋势。

1 印染废水质特征

由于印染废水由退浆废水、煮炼废水、染色废水等多种废水组成[3],因此具有以下典型特征:

(1)组份复杂,碱性强。因为印染加工各工段产生的废水水质差异,所以混合后的废水组分复杂。且印染工艺中使用碱液浸泡,大部分的染料都是碱性染料,所以,印染废水呈强碱性。

(2)色度高,透光率低。由于废水中含有大量有色可溶性物质以及染料等化学剂,因此废水有很高的色度。织物上天然杂质的存在会大大降低废水的吸光度。

(3)有机物浓度高,可生化性差。印染废水含有大量的天然有机物及人工合成有机物[3]。且有机物多为染料和表面活性剂等难降解有机物,因此,印染废水的可生化性差。

2 传统工艺

由于印染废水具有组份复杂、碱性强;色度高、透光率低;有机物浓度高、可生化性差等显著特征,因此不可直接排放。印染废水处理的传统工艺从原理来分,可分为:物理法、化学法和生物法。

2.1 物理法

2.1.1 吸附法

吸附法是利用多孔性固体物质,使污染物在吸附剂的表面自动发生累积或聚集(如图1)。吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附是使污染物在相界面凝聚;而化学吸附过程则是污染物在相界面上发生化学反应[4]。C.Namasivayam等[5]研究了活性炭对刚果红染料的吸附,得到其吸附能力达6.72 mg/g。吸附法处理印染废水的优点是方法简单,投资小,周期短。但由于吸附剂对污染物质只是聚集,如处理不当,易造成二次污染,且吸附剂的再生较复杂。

2.1.2 混凝法

根据混凝剂 (其结构模型见图2)对胶体粒子的混凝作用不同,混凝法可分为三种:电性中和、吸附架桥以及网捕和卷扫。电性中和是投入混凝剂使ζ电位下降,排斥能峰相应下降至0时,胶粒发生相撞聚集,使位能降到最低(图3);吸附架桥是投加高分子物质,充当胶粒间的连接体,形成“胶粒-高分子-胶粒”的絮凝体(图4);网捕和卷扫是通过投加铝盐和铁盐生成大量氢氧化物沉淀 [4]。张毅[6]进行了复合混凝剂处理模拟酸性染料废水的研究,COD去除率可达85.3%,脱色率可达97.5%。混凝法的优点是:设备简单,占地面积小,工程投资小,色度去除率高。但该法产生的污泥较难处理,且投加絮凝剂的运行成本较高。

2.1.3 膜分离技术

膜分离技术,是利用有选择透过性的薄膜,在外力推动下对混合物进行分离提纯的新型技术。Jae wook Lee等[7]采用絮凝和膜处理的耦合工艺分别处理了橘黄16以及黑5两种染料,发现这种耦合工艺对以上两种染料的脱色率均可达到99.9%的。膜分离法具有无相变,节能易控、无需投加化学药品等优点[4]。但它在使用中会产生难处理的浓缩液且膜成本较高易污染。 如今常将膜分离技术与生物处理技术相结合处理废水,即MBR技术。MBR提高了污泥浓度,延长了难降解物质的停留时间,强化了处理效果。但MBR技术仍存在能耗高、清洗难等问题。

2.2 化学法

2.2.1 化学氧化法

常用的化学氧化法主要有Fenton试剂(Fe2+,H2O2)和含氯氧化剂(Cl2,NaClO) 氧化法等。Fenton法主要是在废水中加入Fe2+以及H2O2,再利用紫外光照射,使其产生强氧化性羟基氧化难降解有机物,同时利用Fe2+的絮凝作用,强化处理效果[8];W.G.Kuo[9]利用Fenton法处理染料模拟废水后发现: COD的去除率大约为90.0%,脱色率约为97.0%。含氯氧化物氧化法是利用其在水溶液中产生的次氯酸根来达到处理效果。该法处理彻底,但对直接染料和分散染料的处理效果较差。化学氧化法是目前最为最成熟的技术之一,但存在出水无法达标排放的问题,因此常加入催化剂或与其他技术联用。

2.2.2 电化学法

电化学处理印染废水技术主要包括微电解法、电化学氧化法、电渗析法、电吸附法。微电解法中以铁屑和炭构成原电池,通过污染物在电极上发生化学反应,加上原电池自身的电富集等作用,从而去除污染物。电化学氧化法使污染物在阴阳极分别进行氧化还原反应,生成沉淀物或气体。电渗析技术原理(如图5所示),主要是利用离子交换膜的选择透过性,分离出电解质。电吸附法技术与吸附法的原理基本一致,但通过电技术增加了吸附剂的吸附容量并减少了二次污染[10]。A.G.Vlyssides等[11]对印染废水采用电化学法处理,去除率分别达到COD为86.0%, ADMI色度为100%。电解法的优点有:降解彻底,处理效果好;设备小,占地少;操作简便,但该法存在能耗大,不宜处理颜色深、COD高的废水。

2.2.3 光催化氧化法

光催化技术是一种新型复合纳米功能材料技术,该技术被认为是最有发展前景的技术[12]。光催化剂纳米粒子在一定波长的光线下受激生成电子空穴对,将氧还原成活性离子氧,使催化剂表面吸附的羟基自由基具备极强的氧化-还原作用。目前,TiO2等半导体材料是普遍使用的催化剂,罗浩等[13]利用TiO2为光催化剂,高压汞灯为光源对印染废水进行了光催化降解的研究,得出在最佳的反应条件下:COD去除率为84.3%,脱色率为89.6%。光催化氧化技术具有以下优点:反应条件温和,操作条件易控;有机物氧化彻底,COD去除率高;可利用太阳光,节约能源。但该法存在着催化剂效率低,易失活等问题。

2.3 生物法

2.3.1 好氧生物处理

好氧生物处理是有氧条件下,利用好氧微生物降解有机物,达到去污目的的方法。有机物被微生物摄取后,一部分用于提供能量,一部分用于合成新的细胞物质[14]。俞宁等[15]研究了某印染废水的好氧生物处理,COD去除率可达93.6%。好氧生物处理法也存在一些缺陷,如:占地面积大、产生大量剩余污泥,处理费用高等。因此,研究人员在该技术的基础上提出了新的改进技术,如好氧颗粒污泥法以及强化生物铁活性污泥法。如茹林峰等[16]在两个反应器内进行了生物铁法-膜生物法处理印染废水的研究,结果发现COD平均去除率可高达93.5%。

2.3.2 厌氧生物处理

厌氧生物处理是在无氧或化合态氧存在时,降解、稳定有机物的方法。在厌氧生物处理过程中,复杂的有机物被降解,转化为三部分:甲烷;无机物和细胞物质。徐向阳等[17]采用偶氮染料废水进行厌氧生物处理研究,发现COD和色度去除率分别达到80.0%和85.0%。厌氧生物处理的优点有:污泥产率低、能耗低、营养需求少、可回收能源、可去除难降解污染物。但厌氧反应较慢,且会产生恶臭气体。厌氧法多用作预处理,提高废水可生化性。

3 新兴技术

为了顺应印染废水成分越来越复杂,排放标准要求越来越高的现状,近年来兴起一些新技术,主要有:超声波技术,湿式空气氧化法(WAO),临界水氧化法(SCWO),生物强化技术和固定化微生物技术等。

3.1 超声波技术

超声波技术虽已在众多领域得到广泛应用,但对于废水处理的研究还处于探索阶段。超声波技术对印染废水的处理摆脱了传统的物理法效率较低,易二次污染的缺点。超声波技术处理难降解有机物的原理主要是利用超声波的空化效应[18]。研究人员常利用超声波技术与其他技术的联用来处理印染废水,如孙海波[19]利用超声电化学技术,对染料废水进行了处理,最终脱色率和COD去除率均达到90.0%以上。超声波技术可调控反应速度、改变反应途径并改善反应条件,具有良好的应用前景。但该技术缺点是能量利用率低,降解发热严重,处理水量小。

3.2 湿式空气氧化法和超临界水氧化法

湿式空气氧化法(WAO)与超临界水氧化法(SCWO)属于高级氧化技术,相比较传统的化学氧化方法,其不需投加药剂或者催化剂。WAO是在液相中通入空气(T:175~350 ℃,P:2067~20670 kPa)使有机物被氧化。SCWO是在水的超临界状态下(T>373.85 ℃,P>22.1 MPa),使难降解有机物发生强氧化反应。近年来,在WAO中加入催化剂,提出了SWAO。Onur Ö Sögüt [20]利用SCWO技术处理碱性染料废水, TOC的去除率为99.9%。WAO和SCWO具有以下优点:无二次污染、无需供热、占地面积少。该法的缺点是:操作条件苛刻,易造成腐蚀;可能产生有毒中间物;投资和运行费用均较高等[21,22,23,24]。

3.3 生物强化技术与固定化微生物技术

针对生物处理技术对废水色度去除效果不佳、占地面积大、投资费用高等缺点,生物强化技术与固定化微生物技术应运而生。生物强化技术是在系统中投加以目标污染物为唯一碳源和能源的功能菌的生物处理技术。固定化微生物技术是将微生物固定在载体上以提高生物密度的生物技术。Ruofei Jin等[25]利用基因工程菌对染料废水进行处理,染料去除率达到81.73%。生物强化技术与固定化微生物技术具有处理效率高、抗毒性强、污泥产量少等优势。但现今功能菌的长效性和安全性是该技术发展的两大难题[26,27]。

3.5 发展趋势

面对我国印染行业迅速发展,印染废水成分越来越复杂的现状,原有的物理法,化学法以及生物法等传统技术已日渐显得“力不从心”。若将各技术协同处理,扬长避短,有望获取理想的处理效果。面对新兴技术,应大力引进相关学科领域技术,如基因工程菌培育技术,降低膜成本技术等。同时,今后宜着力于增强新兴技术的稳定性、高效性和经济性。

4 结 语

印染工业废水处理及节水措施浅论 篇11

1 废水来源及废水污染物特点

一般来说, 棉及棉混纺产品加工过程产生的废水中所含的污染物主要来自: (1) 天然纤维本身杂质; (2) 织造过程中坯布上面的浆料; (3) 染色过程中剩余的染料及相应的助剂。其废水水质特点可以归纳为: (1) 废水中有机物含量较高; (2) 废水的可生化性差, B/C值较低; (3) 废水碱性较高; (4) 废水色度较高。

2 废水处理工艺的发展演化历程

20世纪70年代前后, 由于当时棉纺印染产品主要以棉花纤维为主, 废水可生物降解性较好, 一般B/C为0.3~0.35, 经活性污泥法处理后可获得满意的效果。

在70年代末至80年代初, 印染废水处理开发出生物膜法的生物接触氧化法、塔式生物滤池等技术, 生物接触氧化法获得较快的发展和应用。但是随着棉印染产品中化学纤维数量的不断增加, 使废水的可生物降解性能逐渐变差, 使得原有的生物处理系统去除能力有所降低, 随后又采用生化法串联化学处理的方法来达到排放要求。

80年代末, 由于棉混纺织物数量的增加, 在棉机织产品印染废水中, 存在一定数量的化学浆料和剩余染料等难生物降解物质, 因此单纯采用好氧处理工艺难以将其氧化分解, 不能满足达标排放要求。为了解决达标排放问题, 纺织工业在“七五”期间又开发出低能耗的厌氧+好氧生物治理工艺。

3 国内同类企业废水处理实例

为了更好把握国内印染行业废水处理技术发展现状及应用情况, 笔者对浙江省部分较先进印染企业进行了实地调研, 就其废水处理措施及处理效果、运行状况、运行成本等进行了详细调查。调研企业大部分实行了污染物分流, 根据不同的污染物浓度高低分别采取不同的污水处理措施进行处理和回用。具体来讲, 在水资源利用及水循环回用上, 比较好的处理方式主要为:在采用清污分流的前提下, 实行大水量、大循环的利用方式, 并设置两套污水处理系统。其中生产过程中产生的如丝光工段水洗废水、循环冷却水等低浓度废水集中收集、集中深度处理至COD在50mg/L以下后, 直接回用或辅以新鲜水全部回用至生产工段而不直接进行回用及套用;污染物浓度或色度较高的如退煮漂废水、印染废水等单独处理后排放或再进行深度处理后回用。在污水处理工艺选择上, 低浓度废水一般采用“生化+深度处理 (活性炭吸附或臭氧处理) ”, 较高浓度废水通常采用“水解酸化+生化 (生物接触氧化或A/O处理工艺) ”, 如果排水水质要求较高, 则采用气浮沉淀 (加药、加脱色剂) 的方式进一步降低废水中的COD和色度, 起到了较好的效果, 废水回用率达到了20%~70%。

4 废水处理措施的经济合理性

结合印染行业水资源利用及水循环回用的其他措施, 主要是对生产过程中产生的低浓度废水, 其采用的节水及回用措施主要是根据不同工段的用水要求, 采取的措施主要为在严格控制各工段新鲜水用量的同时, 实行不处理或简单处理后废水分质直接回用, 不再集中收集与处理。上述节水措施结合低浓度废水集中收集、集中处理后回用的措施, 其出水浓度一般在COD50mg/L以下时直接全部回用, 相对于低浓度废水直接回用及套用于生产工段, 单位产品新鲜水的消耗减少15%左右, 而吨水处理成本在常规处理成本上增加2.5元左右。对于水资源价格成本较高, 印染企业深度处理低浓度污染废水成本相对直接使用新鲜水来讲为低, 具有积极的意义。

对于色度的处理问题, 根据咨询了解, 采用以上生化出水COD浓度普遍可以达到120mg/L以下, 色度降低至80倍左右。在增加絮凝剂、脱色剂使用量的基础上可以达到70 mg/L~80mg/L, 色度降低至50倍以下。如果需要进一步降低出水中的COD和色度, 主要采取的方式是增加脱色剂的投加量, 但当采用脱色剂降低色度的同时, 由于脱色剂为强氧化剂, 随废水排水水体中会对产生一定的负面影响, 因此还应适量控制脱色剂的投加量。当其进水COD1000mg/L、出水COD120mg/L时, 吨水处理成本约为1.3元。随着其出水浓度的降低, 吨水处理成本也逐渐增加, 在出水COD进一步降低至70 mg/L~80mg/L之间时, 污水处理站出水COD每下降20mg/L, 污水处理成本增加约0.2元/t水, 主要表现在絮凝脱色剂的投加上。

5 中水回用措施

印染企业作为用、排水大户, 对水资源和水环境均有较大程度影响, 因此采取中水回用措施, 从源头削减废水产生量对降低印染行业的污染起到关键作用。根据对棉印染行业用水情况分析, 建议在以下方面积极采取回用措施: (1) 水洗部分选用逐格逆流水洗; (2) 丝光工段后段水洗水经简单过滤后回用于退煮漂工段; (3) 丝光碱回收浓碱液重新回用至丝光工段, 减少碱液用量。碱回收过程中产生的冷凝水回用至退煮漂工段; (4) 复漂废水全部回用至退煮漂工段; (5) 染色采用逆流水洗循环使用, 定时补充, 定时排放; (6) 生产过程中用蒸汽产生的冷凝水集中收集, 回用至丝光配碱或锅炉; (7) 生产废水采用物化工艺深度处理后, 用于染色工段水洗及退煮漂工段。各企业可根据自身情况, 分别采取合适的水循环方案。

6 建议

建议新建印染企业应采取国际先进设备, 清洁生产水平应达到国际先进水平, 以尽量减少项目新鲜水取水量及废水排放量, 减轻对环境的影响。对于废水治理工程, 各企业在处理达标的基础上应加强深度治理, 加大中水回用量, 或者在达标基础上进入区域集中污水处理厂进行深度处理, 以进一步减轻对环境的影响。

摘要：印染行业带来巨大经济效益的同时, 也造成了较大的环境污染, 在日益严峻的废水处理要求情况下, 如何在发展中体现前瞻性和预见性, 提升废水处理效率, 如何拓展废水回用等节水措施, 将是直接关系印染企业下一阶段发展的亟待解决的问题。

关键词：印染废水,标准,废水回用,清洁生产

参考文献

[1]郭凡礼, 熊晓坤, 朱庆骅.2015-2019年中国印染行业投资分析及前景预测报告 (第五版) .深圳:中投顾问.2014, 3:35-36.

[2]陈金坤.常州地区印染行业环保新形势及对策.江苏纺织, 2007 (12) :1-2.