紡織工業(yè)發(fā)展主要阻礙之一是環(huán)保節(jié)能(低碳)問題,環(huán)保的主要問題是廢水,而約80%紡織廢水來自于印染行業(yè)。印染行業(yè)是以中小企業(yè)為主的競爭性行業(yè),中小企業(yè)比重占99.6%,非公有制企業(yè)占95%,若以纖維加工量的70%需進(jìn)行印染加工計,則年排放廢水約在30億噸左右。
印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點，屬難處理的工業(yè)廢水。
同時，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水資源緊缺已成為制約我國印染行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的限制因素。為了實現(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現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。
一、印染廠廢水處理的問題分析
印染廠廢水處理成功的實例較多,但是成效不佳的也不少,其原因大致有以下幾種情況:
(1)印染廠未分析自身廢水特質(zhì)(水質(zhì)、水量),照搬他廠經(jīng)驗,結(jié)果往往不理想。
(2)將城市污水處理的設(shè)計規(guī)范,用于印染廢水處理,僅僅改變一些參數(shù),造成很大的損失。特別是在早期,大型印染廠廢水集中處理,都由大型設(shè)計院負(fù)責(zé),而其對印染廢水性質(zhì)不夠深入了解,造成很大損失。
(3)新技術(shù)、新工藝、新藥劑未經(jīng)中試,直接用于工程,造成很多失敗。新技術(shù)多應(yīng)經(jīng)過小試、中試,才能用于工程,一般試規(guī)模是工程水量的3%~5%,即最多放大20倍左右。實驗室研究成果直接用于工程,難有成功案例。工程應(yīng)該采用最成熟、最穩(wěn)妥的技術(shù)。
(4)生產(chǎn)工藝相近的廢水,可采用相似的處理工藝,但也要根據(jù)水質(zhì)、水量適當(dāng)調(diào)整技術(shù)參數(shù),保證處理水平。
(5)實際運(yùn)行技術(shù)和管理技術(shù)不當(dāng),未根據(jù)廢水變化作適當(dāng)調(diào)整,也是運(yùn)行不穩(wěn)定的原因。
二、簡述幾種印染廢水處理方法
1、“深井曝氣”解決印染污水
“深井曝氣”工藝讓眾多印染企業(yè)找到了處理廢水的新途徑。降低COD指標(biāo)，需要消耗大量的氧氣。而用普通曝氣法，氧氣很容易跑掉，利用率僅為10%左右。利用100米深井曝氣，氧氣不容易逃跑，利用率可以達(dá)90%以上。
充足的氧氣，能夠?qū)⑽鬯械挠袡C(jī)污染物充分氧化分解，從而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。而且，用這種方法處理污水，污泥的產(chǎn)生量僅是普通曝氣法的1/5，困擾印染企業(yè)的污泥問題也能迎刃而解。另外，因為這個“深井”用鋼板密封，外面又有混凝土澆筑，不會出現(xiàn)滲漏污染地下水的情況。
不僅如此，“深井曝氣”還特別節(jié)省土地，是普通曝氣池占地的1/50甚至更少。紹興“海神印染”是最先嘗到甜頭的企業(yè)之一。“占地面積只有60 多平方米，日耗電量能節(jié)省一半;不易生銹腐蝕，維修費(fèi)用也得以大大節(jié)省。”“海神印染”負(fù)責(zé)人說?，F(xiàn)在，該企業(yè)用這一新工藝，日處理廢水4000噸左右，年可節(jié)電49萬千瓦時。據(jù)有關(guān)專家測算，如果紹興全市有1/3的印染企業(yè)采用這一新工藝的話，全年可節(jié)電4000萬千瓦時。
目前，“金佰利”深井曝氣活性污泥處理工藝技術(shù)，在江蘇常州和浙江嘉興、紹興等地推行。“大和紡織”、“北海印染”、“新澳股份”等企業(yè)，用這種方法對廢水實施處理，均取得了理想效果。
2、淺層離子氣浮工藝處理印染廢水
氣浮工藝有什么不一樣?與以往的生物污水處理模式不同，在這一工藝中，污泥不是沉淀排放，而是伴隨著許許多多的氣泡漂浮在水面上，通過撇泥機(jī)將污泥收集起來。
淺層離子氣浮工藝的原理，類似于吃火鍋時舀去湯水表面的油層，把污水中的污泥等廢棄沉淀物伴隨氣泡一起“舀”走。
運(yùn)用這一工藝，需要在廢水中引入大量比頭發(fā)絲還細(xì)、直徑只有40微米的微小氣泡，通過微小氣泡的吸附，實現(xiàn)固液分離，使廢水得以凈化。“氣泡直徑越小，吸附能力越強(qiáng)，處理廢水中的有機(jī)沉淀物也越多，效果就越好。這些微小氣泡還帶有電荷，由于廢水中的污染物也帶有電荷，二者結(jié)合，有助于更好地將污染物從污水中分離。
與強(qiáng)氧化等污水處理工藝相比，新工藝不但投入資金、用地和運(yùn)營成本大大減少，處理效果也更好。通過淺層離子氣浮工藝，每噸廢水處理成本僅比現(xiàn)在增加0.7元左右，凈化后的出水水質(zhì)將在達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升，COD排放濃度由目前的100mg/L降至90mg/L左右，回水利用率也將大大提高。
3、印染廢水的微生物處理
印染工業(yè)廢水色度較大，會給印染廢水的排水帶來不良影響，而這些有色污染物也是一種有毒物質(zhì)。
生物法脫色是利用微生物酶來氧化或還原染料分子，破壞其不飽和鍵及發(fā)色基團(tuán)。脫色微生物先將染料分子吸附和富集，接著再生物降解。染料分子通過一系列氧化、還原、水解、化合等活動，最終降解成簡單無機(jī)物或轉(zhuǎn)化為各種營養(yǎng)物及原生質(zhì)。
染料分子細(xì)微的結(jié)構(gòu)變化會影響脫色率，而不同的微生物對不同結(jié)構(gòu)的染料去除率差別較大，染料濃度對脫色率也有一定影響，高濃度染料(染料本身有較強(qiáng)的生物毒性)會抑制微生物活性，影響脫色效果。
試驗表明所使用的結(jié)晶紫和孔雀綠降解菌株均能在較短時間內(nèi)使高濃度染料達(dá)到較高的脫色(脫色率可達(dá)99.1%和96.6%)。
4、電絮凝處理牛仔布印染廢水
牛仔布是被大眾廣泛接受的流行服裝面料。在牛仔布染漿過程中會產(chǎn)生大量的牛仔布印染廢水，其主要含有靛藍(lán)、還含有氫氧化鈉、硫酸鈉等，由于使用靛藍(lán)和硫化黑等染料，其廢水中含有大量的懸浮物和膠體物有機(jī)染料、漿料、殘堿以及柔軟劑和滲透劑等表面活性劑，具有色度高、污染物濃度高、堿性大、可生化性差等特點。
由于電化學(xué)技術(shù)具有設(shè)備小、占地少、運(yùn)行管理簡單，COD去除效率高和脫色效果好等優(yōu)點。
用鐵分別作為電絮凝反應(yīng)系統(tǒng)的陰極和陽極，對牛仔布印染廢水的處理效果,考察了電極電壓、反應(yīng)時間和PH等因素對電絮凝法去除實驗所用廢水中COD和色度效果的影響。結(jié)果表明，電極電壓和反應(yīng)時間是主要的影響因素，PH次之。電極電壓24V，反應(yīng)時間35min，PH為7.4是，脫色率可達(dá)99%，COD去除在70%左右，處理效果最佳。因此，電絮凝法可以作為印染廢水的預(yù)處理工藝，有效降低廢水COD和色度。
關(guān)鍵詞:廢水處理中水回用印染廢水
5、微電解法處理染料廢水
目前國內(nèi)普遍采用生物法處理染料廢水，但脫色及COD去除效果差，往往還要配以混凝沉淀、氣浮、吸附和化學(xué)氧化等工藝。近年來，鐵炭微電解法是國內(nèi)水處理研究的熱點之一，不僅工藝簡單,操作方便,而且應(yīng)用范圍廣泛。
對微電解的處理效果與直接加聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)進(jìn)行混凝沉淀效果進(jìn)行對比，經(jīng)微電解-石灰乳中和處理后的出水,CODCr去除率在67% 左右,脫色率可達(dá)100%。而采用混凝劑混凝沉淀處理后,出水CODCr去除率28%,色度去除率50%,雖可去除一部分CODCr和色度,但遠(yuǎn)不如微電解,且運(yùn)行成本高，與單純混凝法相比,微電解法不僅脫色效果好,而且可以提高廢水的可生化性,為進(jìn)一步進(jìn)行生化處理創(chuàng)造了有利條件。
微電解工藝集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合作用以及電沉積等作用于一體,能有效去除廢水的色度及CODCr,提高可生化性。
采用微電解工藝處理印染生產(chǎn)廢水，簡單可行，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。經(jīng)微電解處理，廢水的可生化性明顯提高，去除色度效果明顯。新型鐵碳微電解填料有效解決了微電解工藝中填料板結(jié)、鈍化的缺點。微電解塔占地面積小，系統(tǒng)構(gòu)造簡單，整個裝置易于定型化及設(shè)備制造工業(yè)化。微電解塔填料添加方便，微電解裝置使用壽命長，操作維護(hù)方便。
三、中水回用設(shè)備 印染污水變廢為寶
最近，紹興華欣染整廠廠長助理汪清華在計算印染污水的處理成本時，發(fā)現(xiàn)自從企業(yè)用上了中水回用成套設(shè)備后，每月可以節(jié)省近15萬元的污水處理費(fèi)。
該廠的中水回用成套設(shè)備采用了“脈沖式水解酸化反應(yīng)器”技術(shù)，是由紹興精功機(jī)電有限公司研發(fā)生產(chǎn)的。該套設(shè)備每天可以處理1500噸印染污水，印染污水COD一級處理率可達(dá)85%，經(jīng)過中水回用技術(shù)，60%以上的廢水可重新用于染色加工。
這套水處理設(shè)備是他們針對COD濃度在5000毫克/升以下的印染企業(yè)研發(fā)的，研制成功后即得到了市場的認(rèn)可，特別適用于占地面積較小、排污指標(biāo)較少的企業(yè)。而對于處理COD濃度超過5000毫克/升的污水，公司還有一套“上留式厭氧污泥床”專利設(shè)備來對付，同樣具有泥量少、能耗低、臭氣少、占地少等優(yōu)點，污水COD處理率在60%-80%之間。
這套設(shè)備每天處理1200噸污水，每噸成本在6元左右，每噸污水的處理成本比直接外排至管網(wǎng)要便宜3元多。而企業(yè)之前沒有用這套設(shè)備的話，污水外排納管一個月將近支出25萬元，現(xiàn)在通過中水回用設(shè)備處理污水，每個月能節(jié)省10到15萬元。
印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點，屬難處理的工業(yè)廢水。
同時，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水資源緊缺已成為制約我國印染行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的限制因素。為了實現(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現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵。
一、印染廠廢水處理的問題分析
印染廠廢水處理成功的實例較多,但是成效不佳的也不少,其原因大致有以下幾種情況:
(1)印染廠未分析自身廢水特質(zhì)(水質(zhì)、水量),照搬他廠經(jīng)驗,結(jié)果往往不理想。
(2)將城市污水處理的設(shè)計規(guī)范,用于印染廢水處理,僅僅改變一些參數(shù),造成很大的損失。特別是在早期,大型印染廠廢水集中處理,都由大型設(shè)計院負(fù)責(zé),而其對印染廢水性質(zhì)不夠深入了解,造成很大損失。
(3)新技術(shù)、新工藝、新藥劑未經(jīng)中試,直接用于工程,造成很多失敗。新技術(shù)多應(yīng)經(jīng)過小試、中試,才能用于工程,一般試規(guī)模是工程水量的3%~5%,即最多放大20倍左右。實驗室研究成果直接用于工程,難有成功案例。工程應(yīng)該采用最成熟、最穩(wěn)妥的技術(shù)。
(4)生產(chǎn)工藝相近的廢水,可采用相似的處理工藝,但也要根據(jù)水質(zhì)、水量適當(dāng)調(diào)整技術(shù)參數(shù),保證處理水平。
(5)實際運(yùn)行技術(shù)和管理技術(shù)不當(dāng),未根據(jù)廢水變化作適當(dāng)調(diào)整,也是運(yùn)行不穩(wěn)定的原因。
二、簡述幾種印染廢水處理方法
1、“深井曝氣”解決印染污水
“深井曝氣”工藝讓眾多印染企業(yè)找到了處理廢水的新途徑。降低COD指標(biāo)，需要消耗大量的氧氣。而用普通曝氣法，氧氣很容易跑掉，利用率僅為10%左右。利用100米深井曝氣，氧氣不容易逃跑，利用率可以達(dá)90%以上。
充足的氧氣，能夠?qū)⑽鬯械挠袡C(jī)污染物充分氧化分解，從而達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。而且，用這種方法處理污水，污泥的產(chǎn)生量僅是普通曝氣法的1/5，困擾印染企業(yè)的污泥問題也能迎刃而解。另外，因為這個“深井”用鋼板密封，外面又有混凝土澆筑，不會出現(xiàn)滲漏污染地下水的情況。
不僅如此，“深井曝氣”還特別節(jié)省土地，是普通曝氣池占地的1/50甚至更少。紹興“海神印染”是最先嘗到甜頭的企業(yè)之一。“占地面積只有60 多平方米，日耗電量能節(jié)省一半;不易生銹腐蝕，維修費(fèi)用也得以大大節(jié)省。”“海神印染”負(fù)責(zé)人說?，F(xiàn)在，該企業(yè)用這一新工藝，日處理廢水4000噸左右，年可節(jié)電49萬千瓦時。據(jù)有關(guān)專家測算，如果紹興全市有1/3的印染企業(yè)采用這一新工藝的話，全年可節(jié)電4000萬千瓦時。
目前，“金佰利”深井曝氣活性污泥處理工藝技術(shù)，在江蘇常州和浙江嘉興、紹興等地推行。“大和紡織”、“北海印染”、“新澳股份”等企業(yè)，用這種方法對廢水實施處理，均取得了理想效果。
2、淺層離子氣浮工藝處理印染廢水
氣浮工藝有什么不一樣?與以往的生物污水處理模式不同，在這一工藝中，污泥不是沉淀排放，而是伴隨著許許多多的氣泡漂浮在水面上，通過撇泥機(jī)將污泥收集起來。
淺層離子氣浮工藝的原理，類似于吃火鍋時舀去湯水表面的油層，把污水中的污泥等廢棄沉淀物伴隨氣泡一起“舀”走。
運(yùn)用這一工藝，需要在廢水中引入大量比頭發(fā)絲還細(xì)、直徑只有40微米的微小氣泡，通過微小氣泡的吸附，實現(xiàn)固液分離，使廢水得以凈化。“氣泡直徑越小，吸附能力越強(qiáng)，處理廢水中的有機(jī)沉淀物也越多，效果就越好。這些微小氣泡還帶有電荷，由于廢水中的污染物也帶有電荷，二者結(jié)合，有助于更好地將污染物從污水中分離。
與強(qiáng)氧化等污水處理工藝相比，新工藝不但投入資金、用地和運(yùn)營成本大大減少，處理效果也更好。通過淺層離子氣浮工藝，每噸廢水處理成本僅比現(xiàn)在增加0.7元左右，凈化后的出水水質(zhì)將在達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升，COD排放濃度由目前的100mg/L降至90mg/L左右，回水利用率也將大大提高。
3、印染廢水的微生物處理
印染工業(yè)廢水色度較大，會給印染廢水的排水帶來不良影響，而這些有色污染物也是一種有毒物質(zhì)。
生物法脫色是利用微生物酶來氧化或還原染料分子，破壞其不飽和鍵及發(fā)色基團(tuán)。脫色微生物先將染料分子吸附和富集，接著再生物降解。染料分子通過一系列氧化、還原、水解、化合等活動，最終降解成簡單無機(jī)物或轉(zhuǎn)化為各種營養(yǎng)物及原生質(zhì)。
染料分子細(xì)微的結(jié)構(gòu)變化會影響脫色率，而不同的微生物對不同結(jié)構(gòu)的染料去除率差別較大，染料濃度對脫色率也有一定影響，高濃度染料(染料本身有較強(qiáng)的生物毒性)會抑制微生物活性，影響脫色效果。
試驗表明所使用的結(jié)晶紫和孔雀綠降解菌株均能在較短時間內(nèi)使高濃度染料達(dá)到較高的脫色(脫色率可達(dá)99.1%和96.6%)。
4、電絮凝處理牛仔布印染廢水
牛仔布是被大眾廣泛接受的流行服裝面料。在牛仔布染漿過程中會產(chǎn)生大量的牛仔布印染廢水，其主要含有靛藍(lán)、還含有氫氧化鈉、硫酸鈉等，由于使用靛藍(lán)和硫化黑等染料，其廢水中含有大量的懸浮物和膠體物有機(jī)染料、漿料、殘堿以及柔軟劑和滲透劑等表面活性劑，具有色度高、污染物濃度高、堿性大、可生化性差等特點。
由于電化學(xué)技術(shù)具有設(shè)備小、占地少、運(yùn)行管理簡單，COD去除效率高和脫色效果好等優(yōu)點。
用鐵分別作為電絮凝反應(yīng)系統(tǒng)的陰極和陽極，對牛仔布印染廢水的處理效果,考察了電極電壓、反應(yīng)時間和PH等因素對電絮凝法去除實驗所用廢水中COD和色度效果的影響。結(jié)果表明，電極電壓和反應(yīng)時間是主要的影響因素，PH次之。電極電壓24V，反應(yīng)時間35min，PH為7.4是，脫色率可達(dá)99%，COD去除在70%左右，處理效果最佳。因此，電絮凝法可以作為印染廢水的預(yù)處理工藝，有效降低廢水COD和色度。
關(guān)鍵詞:廢水處理中水回用印染廢水
5、微電解法處理染料廢水
目前國內(nèi)普遍采用生物法處理染料廢水，但脫色及COD去除效果差，往往還要配以混凝沉淀、氣浮、吸附和化學(xué)氧化等工藝。近年來，鐵炭微電解法是國內(nèi)水處理研究的熱點之一，不僅工藝簡單,操作方便,而且應(yīng)用范圍廣泛。
對微電解的處理效果與直接加聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)進(jìn)行混凝沉淀效果進(jìn)行對比，經(jīng)微電解-石灰乳中和處理后的出水,CODCr去除率在67% 左右,脫色率可達(dá)100%。而采用混凝劑混凝沉淀處理后,出水CODCr去除率28%,色度去除率50%,雖可去除一部分CODCr和色度,但遠(yuǎn)不如微電解,且運(yùn)行成本高，與單純混凝法相比,微電解法不僅脫色效果好,而且可以提高廢水的可生化性,為進(jìn)一步進(jìn)行生化處理創(chuàng)造了有利條件。
微電解工藝集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合作用以及電沉積等作用于一體,能有效去除廢水的色度及CODCr,提高可生化性。
采用微電解工藝處理印染生產(chǎn)廢水，簡單可行，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。經(jīng)微電解處理，廢水的可生化性明顯提高，去除色度效果明顯。新型鐵碳微電解填料有效解決了微電解工藝中填料板結(jié)、鈍化的缺點。微電解塔占地面積小，系統(tǒng)構(gòu)造簡單，整個裝置易于定型化及設(shè)備制造工業(yè)化。微電解塔填料添加方便，微電解裝置使用壽命長，操作維護(hù)方便。
三、中水回用設(shè)備 印染污水變廢為寶
最近，紹興華欣染整廠廠長助理汪清華在計算印染污水的處理成本時，發(fā)現(xiàn)自從企業(yè)用上了中水回用成套設(shè)備后，每月可以節(jié)省近15萬元的污水處理費(fèi)。
該廠的中水回用成套設(shè)備采用了“脈沖式水解酸化反應(yīng)器”技術(shù)，是由紹興精功機(jī)電有限公司研發(fā)生產(chǎn)的。該套設(shè)備每天可以處理1500噸印染污水，印染污水COD一級處理率可達(dá)85%，經(jīng)過中水回用技術(shù)，60%以上的廢水可重新用于染色加工。
這套水處理設(shè)備是他們針對COD濃度在5000毫克/升以下的印染企業(yè)研發(fā)的，研制成功后即得到了市場的認(rèn)可，特別適用于占地面積較小、排污指標(biāo)較少的企業(yè)。而對于處理COD濃度超過5000毫克/升的污水，公司還有一套“上留式厭氧污泥床”專利設(shè)備來對付，同樣具有泥量少、能耗低、臭氣少、占地少等優(yōu)點，污水COD處理率在60%-80%之間。
這套設(shè)備每天處理1200噸污水，每噸成本在6元左右，每噸污水的處理成本比直接外排至管網(wǎng)要便宜3元多。而企業(yè)之前沒有用這套設(shè)備的話，污水外排納管一個月將近支出25萬元，現(xiàn)在通過中水回用設(shè)備處理污水，每個月能節(jié)省10到15萬元。
