印(yin)染废水(shui)(shui)主要是原料(liao)蒸煮、漂洗(xi)、漂白、上浆等过程中产生的含天然杂质、脂肪以及淀粉等有(you)机(ji)(ji)物(wu)的废水(shui)(shui)。印(yin)染废水(shui)(shui)是洗(xi)染、印(yin)花、上浆等多道工序中产生的,含有(you)大量染料(liao)、淀粉、纤维素(su)、木质素(su)、洗(xi)涤剂等有(you)机(ji)(ji)物(wu),以及碱、硫化物(wu)、各类盐类等无机(ji)(ji)物(wu),污染性很强。
一(yi)、印染污水的特性
纺织印染行业是(shi)工业污水排放大户,污水中(zhong)主要含有纺织纤(xian)维(wei)上的污物、油脂(zhi)、盐类以及加工过程中(zhong)附加的各种浆(jiang)料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等。
废(fei)(fei)水(shui)(shui)特(te)点是有(you)机物浓度(du)高、成分复杂、色度(du)深且多变(bian)(bian),pH变(bian)(bian)化(hua)(hua)大,水(shui)(shui)量水(shui)(shui)质变(bian)(bian)化(hua)(hua)大,属(shu)难(nan)处理工(gong)业废(fei)(fei)水(shui)(shui)。随着(zhe)化(hua)(hua)学纤织物的(de)发展,仿真丝(si)的(de)兴(xing)起(qi)和印(yin)染后(hou)整理要(yao)求(qiu)的(de)提(ti)高,使PVA浆料、人(ren)造丝(si)碱(jian)解物、新型染料、助剂等难(nan)降(jiang)解有(you)机物大量进入纺织印(yin)染废(fei)(fei)水(shui)(shui),对传(chuan)统的(de)废(fei)(fei)水(shui)(shui)处理工(gong)艺构成严重(zhong)挑战,COD浓度(du)也从原来的(de)数(shu)百毫克每(mei)升上升到3000~5000mg/l。
浆染(ran)废(fei)(fei)水(shui)色(se)度高、COD高,特(te)别是根(gen)据国外市场开(kai)发出(chu)来的丝光蓝、丝光黑、特(te)深(shen)蓝、特(te)深(shen)黑等(deng)印染(ran)工艺(yi)(yi),该(gai)类(lei)印染(ran)大(da)(da)量(liang)使用硫(liu)化(hua)(hua)(hua)染(ran)料(liao)、印染(ran)助剂硫(liu)化(hua)(hua)(hua)钠等(deng),因(yin)此废(fei)(fei)水(shui)中含(han)(han)有(you)大(da)(da)量(liang)的硫(liu)化(hua)(hua)(hua)物(wu),该(gai)类(lei)废(fei)(fei)水(shui)加药预处(chu)理,然后再进行系列(lie)化(hua)(hua)(hua)处(chu)理,才能(neng)(neng)稳(wen)定达标排(pai)放(fang)。漂染(ran)废(fei)(fei)水(shui)中含(han)(han)有(you)染(ran)料(liao)、浆料(liao)、表面活性(xing)剂等(deng)助剂,该(gai)类(lei)废(fei)(fei)水(shui)水(shui)量(liang)大(da)(da),浓(nong)度和色(se)度均较低,如果单纯(chun)采用物(wu)化(hua)(hua)(hua)处(chu)理,则(ze)出(chu)水(shui)也在(zai)(zai)100~200mg/l之间,色(se)度也能(neng)(neng)以满(man)足排(pai)放(fang)要(yao)求(qiu),但(dan)污染(ran)量(liang)大(da)(da)大(da)(da)增加,污泥处(chu)理的费用较高,容易造成二次(ci)污染(ran),在(zai)(zai)环保(bao)要(yao)求(qiu)较严的情况下应充分考虑生化(hua)(hua)(hua)处(chu)理系统,常(chang)规的强化(hua)(hua)(hua)生物(wu)处(chu)理工艺(yi)(yi)可以满(man)足处(chu)理要(yao)求(qiu)。
二、化学(xue)处理方法(fa)
1、混凝法
主(zhu)要有混(hun)(hun)疑沉淀法(fa)和混(hun)(hun)疑气浮法(fa),所采用(yong)的混(hun)(hun)疑剂多(duo)半以铝盐或铁(tie)盐为(wei)主(zhu),其(qi)中以碱式氯化铝(PAC)的架(jia)桥(qiao)吸附性能较好,而(er)以硫(liu)(liu)酸亚铁(tie)的价格低(di)。国(guo)外采用(yong)高(gao)分子混(hun)(hun)疑剂者(zhe)日益(yi)增加,且(qie)有取(qu)代(dai)无(wu)机(ji)混(hun)(hun)疑剂之(zhi)势(shi),但在国(guo)内因价格原因,使(shi)用(yong)高(gao)分子混(hun)(hun)疑剂者(zhe)还不多(duo)见。据报道,弱阴离子性高(gao)分子混(hun)(hun)疑剂使(shi)用(yong)范围广,若(ruo)与硫(liu)(liu)酸铝合用(yong),则可发挥(hui)更好的效(xiao)果。混(hun)(hun)疑法(fa)的主(zhu)要优点是(shi)工艺(yi)流(liu)程简单、操(cao)作管理方便、设备投资省、占地面(mian)积少(shao)、对疏(shu)水(shui)性染料(liao)脱色效(xiao)率很高(gao);缺点是(shi)运行费用(yong)较高(gao)、泥(ni)渣量多(duo)且(qie)脱水(shui)困难、对亲(qin)水(shui)性染料(liao)处理效(xiao)果差。
2、氧化(hua)法(fa)
臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)法在(zai)国(guo)外应用较(jiao)(jiao)多,Zima S.V.等人总结(jie)出了印染(ran)废水臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)脱(tuo)(tuo)色(se)(se)的(de)数学(xue)模式。研究(jiu)表明,臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)用量(liang)为(wei)0.886gO3/g 染(ran)料时(shi),淡褐色(se)(se)染(ran)料废水脱(tuo)(tuo)色(se)(se)率达80%;研究(jiu)还发(fa)现,连续(xu)运转(zhuan)所需(xu)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)量(liang)高(gao)于间歇运行(xing)所需(xu)臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)量(liang),而反(fan)应器(qi)内安(an)(an)装(zhuang)(zhuang)隔(ge)板(ban),可(ke)减臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)用量(liang)16.7%。因(yin)此,利用臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)脱(tuo)(tuo)色(se)(se),宜设计(ji)成间歇运行(xing)的(de)反(fan)应器(qi),并可(ke)考虑(lv)在(zai)其中(zhong)安(an)(an)装(zhuang)(zhuang)隔(ge)板(ban)。臭(chou)(chou)(chou)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)法对多数染(ran)料能(neng)获得良好(hao)的(de)脱(tuo)(tuo)色(se)(se)效(xiao)果(guo),但(dan)(dan)对硫(liu)化(hua)、还原、 涂料等不溶于水的(de)染(ran)料脱(tuo)(tuo)色(se)(se)效(xiao)果(guo)较(jiao)(jiao)差。从国(guo)内外运行(xing)经验和结(jie)果(guo)看,该法脱(tuo)(tuo)色(se)(se)效(xiao)果(guo)好(hao),但(dan)(dan)耗电多,大规模推广应用有一定(ding)困难(nan)。 光氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)法处理印染(ran)废水脱(tuo)(tuo)色(se)(se)效(xiao)率较(jiao)(jiao)高(gao),但(dan)(dan)污水处理设备投资和电耗还有待(dai)进一步降(jiang)低。
3、电解法
电(dian)(dian)解对(dui)处(chu)理(li)含酸(suan)性(xing)(xing)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)的(de)印染(ran)(ran)(ran)废水(shui)有较好的(de)处(chu)理(li)效果,脱色(se)率为50%~70%,但对(dui)颜色(se)深(shen)、CODcr高的(de)废水(shui)处(chu)理(li)效果较差。对(dui)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)的(de)电(dian)(dian)化学性(xing)(xing)能研究(jiu)表(biao)明,各类染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)在电(dian)(dian)解处(chu)理(li)时其CODcr去除(chu)率的(de)大小顺(shun)序为:硫(liu)化染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)、还原染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)>酸(suan)性(xing)(xing)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)、活(huo)性(xing)(xing)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)>中性(xing)(xing)染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)、直接染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao)>阳离子染(ran)(ran)(ran)料(liao)(liao),这种方法正在推广应用。
三、工艺流程
印(yin)染(ran)废(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)常规处(chu)理(li)方法(fa)一般分为生化(hua)+物(wu)(wu)化(hua)和物(wu)(wu)化(hua)+生化(hua)两(liang)大类(lei)处(chu)理(li)工艺,但由(you)于缺少水(shui)(shui)(shui)解酸化(hua)单(dan)元,导致(zhi)后(hou)续物(wu)(wu)化(hua)处(chu)理(li)费(fei)用(yong)偏高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)问题。在传统(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)好氧生物(wu)(wu)处(chu)理(li)装置前增(zeng)加(jia)水(shui)(shui)(shui)解酸化(hua)处(chu)理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“水(shui)(shui)(shui)解+好氧” 串连工艺,可以(yi)使印(yin)染(ran)废(fei)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)难以(yi)降(jiang)解的(de)(de)(de)(de)(de)(de)有机物(wu)(wu)进行(xing)水(shui)(shui)(shui)解,生成为较(jiao)易生物(wu)(wu)降(jiang)解的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)质(zhi),改(gai)善废(fei)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可生物(wu)(wu)降(jiang)解性,从而提高传统(tong)流程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)COD去除率。目前国内许多新建的(de)(de)(de)(de)(de)(de)印(yin)染(ran)废(fei)水(shui)(shui)(shui)处(chu)理(li)装置(包(bao)括生活(huo)污水(shui)(shui)(shui)和印(yin)染(ran)废(fei)水(shui)(shui)(shui)集中(zhong)处(chu)理(li))均采用(yong)由(you)这一工艺开发(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“水(shui)(shui)(shui)解一好氧” 生物(wu)(wu)处(chu)理(li)工艺,已(yi)取得了(le)明显(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)环境效益(yi)和经济效益(yi)。
印(yin)染工艺的(de)四(si)个(ge)工序(xu)都有(you)废(fei)(fei)水(shui)(shui)排(pai)放,硫酸亚铁预处理(li)阶段(duan)(包括烧毛、退(tui)浆(jiang)、煮炼、漂白、丝光等工序(xu))排(pai)出(chu)的(de)退(tui)浆(jiang)废(fei)(fei)水(shui)(shui)、煮炼废(fei)(fei)水(shui)(shui)、漂白废(fei)(fei)水(shui)(shui)、丝光废(fei)(fei)水(shui)(shui);染色工序(xu)排(pai)出(chu)的(de)染色废(fei)(fei)水(shui)(shui);印(yin)花工序(xu)排(pai)出(chu)的(de)印(yin)花废(fei)(fei)水(shui)(shui)、皂液废(fei)(fei)水(shui)(shui);整理(li)工序(xu)排(pai)出(chu)的(de)整理(li)废(fei)(fei)水(shui)(shui)。印(yin)染废(fei)(fei)水(shui)(shui)是(shi)上述各(ge)类废(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)混合废(fei)(fei)水(shui)(shui),或者(zhe)除漂白废(fei)(fei)水(shui)(shui)以外的(de)综合废(fei)(fei)水(shui)(shui)。
染(ran)料是一(yi)种(zhong)难降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合成有(you)机物(wu),其(qi)分(fen)子(zi)(zi)(zi)结构(gou)中(zhong)(zhong)主要(yao)含(han)有(you)难以生(sheng)物(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)引电子(zi)(zi)(zi)基(ji)团——偶(ou)(ou)氮基(ji)等。如果(guo)能够脱(tuo)(tuo)除(chu)分(fen)子(zi)(zi)(zi)结构(gou)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)引电子(zi)(zi)(zi)取代(dai)基(ji),使电子(zi)(zi)(zi)双(shuang)链等断(duan)开,则(ze)后续的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)物(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)会很容易,且(qie)染(ran)料分(fen)子(zi)(zi)(zi)也失去(qu)了(le)发色(se)基(ji)团。水(shui)解(jie)(jie)酸(suan)化降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)染(ran)料有(you)机物(wu)和(he)脱(tuo)(tuo)色(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)机理(li)(li)在于(yu),利用水(shui)解(jie)(jie)酸(suan)化微生(sheng)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)酶(mei)促作(zuo)用打断(duan)偶(ou)(ou)氮基(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)电子(zi)(zi)(zi)双(shuang)链。这种(zhong)生(sheng)物(wu)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)过(guo)程需要(yao)多(duo)种(zhong)酶(mei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同参与(yu)。水(shui)解(jie)(jie)过(guo)程中(zhong)(zhong),水(shui)解(jie)(jie)污泥(ni)(ni)(ni)中(zhong)(zhong)生(sheng)长的(de)(de)(de)(de)(de)(de)假单胞(bao)菌(jun)(jun)属(shu)、气单胞(bao)菌(jun)(jun)属(shu)、红螺菌(jun)(jun)属(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)细(xi)菌(jun)(jun)具有(you)较好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脱(tuo)(tuo)色(se)能力(li)。混合菌(jun)(jun)群(qun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脱(tuo)(tuo)色(se)能力(li)高(gao)于(yu)各单株菌(jun)(jun),混合菌(jun)(jun)群(qun)依靠协同作(zuo)用,使染(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)(jiang)解(jie)(jie)更完全。 采用水(shui)解(jie)(jie)酸(suan)化处(chu)理(li)(li),可以缓冲、降(jiang)(jiang)低(di)原污水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)pH值,增加污水(shui)中(zhong)(zhong)可溶性(xing)COD的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比重,从而提高(gao)后续好氧处(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)COD去(qu)除(chu)率(lv),同时还可以缓冲、调节可能发生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冲击负荷影响,预防和(he)克服后续活性(xing)污泥(ni)(ni)(ni)法处(chu)理(li)(li)过(guo)程中(zhong)(zhong)可能出(chu)现的(de)(de)(de)(de)(de)(de)污泥(ni)(ni)(ni)膨胀或丝状菌(jun)(jun)过(guo)量生(sheng)长,增强处(chu)理(li)(li)系(xi)统运行稳定性(xing)和(he)可靠性(xing)。
印染废水可(ke)生化(hua)(hua)性(xing)较(jiao)差,仅仅依靠生化(hua)(hua)处(chu)理一般难以(yi)达(da)到排(pai)放要求(qiu)。为(wei)**出水稳定(ding)达(da)标排(pai)放,同时为(wei)了防(fang)止(zhi)生化(hua)(hua)系统(tong)意外情况的(de)发(fa)生,在(zai)生化(hua)(hua)系统(tong)之(zhi)后(hou)增加(jia)一段物(wu)(wu)化(hua)(hua)工艺(yi)。通过投(tou)加(jia)混(hun)凝剂(ji)或(huo)脱色剂(ji),去(qu)除(chu)(chu)废水中残留的(de)色度,另外还(hai)可(ke)将胶体(ti)(ti)物(wu)(wu)质转化(hua)(hua)为(wei)悬(xuan)浮(fu)(fu)物(wu)(wu),并连同废水中残余(yu)的(de)较(jiao)小和较(jiao)轻(qing)的(de)悬(xuan)浮(fu)(fu)物(wu)(wu)一道从水中分(fen)(fen)离(li)除(chu)(chu)去(qu)?此(ci)外还(hai)可(ke)去(qu)除(chu)(chu)部分(fen)(fen)菌体(ti)(ti)的(de)代谢产物(wu)(wu),**处(chu)理效果(guo)。加(jia)药(yao)混(hun)凝之(zhi)后(hou)的(de)分(fen)(fen)离(li)有(you)沉淀(dian)和气(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)两种(zhong),其(qi)中加(jia)压溶(rong)气(qi)(qi)(qi)气(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)法(fa)(fa)对染色废水的(de)处(chu)理有(you)较(jiao)好的(de)脱色效果(guo)。此(ci)外,因(yin)气(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)分(fen)(fen)离(li)能(neng)力约为(wei)沉淀(dian)分(fen)(fen)离(li)能(neng)力的(de)4-5倍,可(ke)大大减小分(fen)(fen)离(li)区的(de)面(mian)积,节省大量(liang)投(tou)资,且分(fen)(fen)离(li)效果(guo)稳定(ding),不(bu)受外界环境的(de)影响,故选择加(jia)压溶(rong)气(qi)(qi)(qi)气(qi)(qi)(qi)浮(fu)(fu)法(fa)(fa)做(zuo)为(wei)物(wu)(wu)化(hua)(hua)处(chu)理的(de)措施。