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摘要:為了實(shí)現(xiàn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,印染廢水的資源化回用成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。因此要大力支持廢水的循環(huán)使用,并且研發(fā)出更經(jīng)濟(jì),更方便的回用技術(shù)。本人就印染廢水處理進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
關(guān)鍵詞:印染廢水;水處理;廢水回用
1印染廢水的特征
(1)水量大。據(jù)1999年統(tǒng)計(jì),全國(guó)國(guó)有紡織企業(yè)和銷售額500萬元以上的非國(guó)有紡織企業(yè)用水60.6億m3,其中新鮮用水量(取水量)為34.1億m3。在新鮮用水中,各類紡織印染行業(yè)為18億m3。其余均為紡紗、制造過程中空調(diào)用水。生產(chǎn)過程棉紡印染產(chǎn)品、絲綢印染產(chǎn)品和麻紡印染產(chǎn)品水的重復(fù)利用率為10%,毛紡染整產(chǎn)品水的重復(fù)利用率為20%。
(2)可生化性差。印染工藝過程中排放的廢水所含的有機(jī)污染物,主要以人工合成有機(jī)物為主,由剩余染料(染料的上染率一般為80%-90%,因此染色加工過程中的10%~20%染料排入廢水中)和大量助劑(勻染劑、滲透劑、柔軟劑、油劑等)產(chǎn)生。有些染料、染料母體及染料降解產(chǎn)物在自然界中是致癌和致突變的,廢水毒性較大。其共同的特點(diǎn)是BOD5/COD值均很低,一般在0.1~0.2,可生化性差,因此需要采取措施,使BOD5/COD值提高到0.3左右或更高些,以利于進(jìn)行生化處理。
(3)堿性大。印染廢水中的堿減量廢水,其COD值有的可達(dá)10萬mg/L作用,pH值>12。
(4)色度高。染料隨紡織廢水排放到環(huán)境,甚至在低濃度(<lmg/L)下,依然可見度很高,有的色度可高達(dá)4000倍以上。減弱了水體的透光性,阻礙溶解氧滲透到自然水體,影響水生生物的生長(zhǎng)。
2印染廢水的處理方法
印染廢水的處理方法大體上可分為兩類:一類是通過各種外力作用,把有害物從廢水中分離出來,稱為分離法,包括吸附法、絮凝沉淀法、氣浮法、萃取法、離子交換法、電解法、電滲析法、超濾法、磁分離法等;另一類是通過化學(xué)或生化的作用,使其轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)或可分離的物質(zhì),后者再經(jīng)過分離給予除去,稱為轉(zhuǎn)化法。轉(zhuǎn)化法包括化學(xué)轉(zhuǎn)化法和生物轉(zhuǎn)化法。化學(xué)轉(zhuǎn)化法有中和法、氧化還原法、化學(xué)沉淀法和電化學(xué)法。生化轉(zhuǎn)化法有活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法等。
3印染廢水處理技術(shù)難點(diǎn)分析
目前國(guó)內(nèi)較成熟、較完善的印染污水處理工藝一般采用物化-生物或物化-生物-吸附工藝技術(shù)路線,包括生物活性污泥池處理法、物理化學(xué)處理等。一級(jí)處理以混凝為主,二級(jí)處理主要采用生物技術(shù),有表曝、空曝、接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤等。由于印染廢水客觀上存在水質(zhì)變化大、有機(jī)物含量高、可生化性差等特點(diǎn)特性,在處理工藝技術(shù)上問題和困難很大。主要可歸納為以下幾個(gè)方面。(1)COD濃度高難以降解。染料主要可歸納為苯系、萘系、蒽醌系以及苯胺、硝基苯、酚類等,印染加工生產(chǎn)過程中染料損失率約為20%左右,是導(dǎo)致廢水COD濃度高的原因之一。但印染廢水COD高主要不是由染料所造成,加工生產(chǎn)中運(yùn)用的大量助劑(滲透劑、助染劑等)95%以上滯留在印染混合廢水中,是造成COD濃度高的主要原因。在處理工藝技術(shù)上,由于印染廢水以有機(jī)物組成形式為主,理論上雖大部分可生化,但其水質(zhì)BOD5/COD比值一般較低,可生化而又不易生化。同時(shí),曝氣池活性污泥對(duì)多變化的染料中間體廢水馴化,適應(yīng)也不甚容易,影響生物降解能力。這些原因是印染廢水難以被有效降解,凈化后的水質(zhì)COD值仍然偏高之癥結(jié)所在。如何提高COD去除率是印染廢水急待解決的關(guān)鍵難題之一。(2)高色度難以脫色。由于印染廠所產(chǎn)生的廢水有疏水性、親水性、陽離子、陰離子等各種類型染料,中間體品種多,類別復(fù)雜,其混合廢水處理在技術(shù)上有相當(dāng)難度和困難。加之國(guó)產(chǎn)染料上染率較低,印染生產(chǎn)加工企業(yè)一般均或多或少超量投加,染色過程剩余染料較多,不但造成對(duì)資源浪費(fèi),也導(dǎo)致其單位產(chǎn)品產(chǎn)污量比發(fā)達(dá)國(guó)家多近一倍,加劇了廢水污染程度。目前國(guó)內(nèi)比較成熟的生物活性污泥池處理法、物理化學(xué)處理法等處理技術(shù),都不同程度地存在著各種各樣的問題,其脫色效率都不高。以生物法為例,其原理是運(yùn)用自然界細(xì)胞新陳代謝系統(tǒng)的生物化學(xué)反應(yīng)來轉(zhuǎn)化廢水中染料,包括利用厭氧菌和兼氧菌系統(tǒng)分解大分子有機(jī)物,破壞發(fā)色基團(tuán),達(dá)到脫色、提高可生化性的目的,以及利用好氧菌系統(tǒng)徹底分解有機(jī)物等。
4印染廢水的回用技術(shù)
現(xiàn)有的印染廢水回用技術(shù)往往是在印染廢水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上,對(duì)原水(廢水處理設(shè)施的出水)進(jìn)行三級(jí)處理,由于原水成分復(fù)雜,不穩(wěn)定,很難形成一種規(guī)范性、普適性的回用技術(shù)路線。各企業(yè)要根據(jù)企業(yè)回用水質(zhì)的要求,選擇具體的深度處理工藝或者集成工藝。染廢水通過隔柵除去水中較大懸浮物,經(jīng)過冷卻中和調(diào)節(jié)后進(jìn)入?yún)捬醭亍⒑醚醭兀龠M(jìn)入沉淀池,最后經(jīng)生物活性炭吸附氧化系統(tǒng)處理后排出。厭氧段把反應(yīng)控制在水解酸化階段,難降解的染料在脫色菌的催化作用下分解成小分子有機(jī)物,在后續(xù)的好氧反應(yīng)器中進(jìn)一步被好氧菌利用,分解成無機(jī)小分子物質(zhì),如CO2、H2O、NH3等,或被微生物用來合成原生質(zhì),最終實(shí)現(xiàn)了染料的降解。好氧段采用生物接觸氧化工藝,接觸氧化池內(nèi)安裝軟性纖維填料,好氧微生物附著在填料上形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)生物膜。沉淀池與好氧池的污泥回流到厭氧池,以保證污泥濃度。清水池的水回流到生物炭塔,起反沖作用。
5結(jié)論
印染行業(yè)是耗水大戶,廢水排放量和污染物總量分別位居全國(guó)工業(yè)部門的第二位和第四位,是我國(guó)重點(diǎn)污染行業(yè)之一。印染廢水一直以排放量大、處理難度高而成為廢水治理工藝研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,水資源緊缺已成為制約我國(guó)印染行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的限制因素。
參考文獻(xiàn):
[1]賈艷萍,姜成,郭澤輝,等.印染廢水深度處理及回用研究進(jìn)展[J].紡織學(xué)報(bào),2017,38(08):172-180.
作者:曹玲 單位:河海大學(xué)文天學(xué)院