印染廢水處理工藝及脫色技術(shù)探討------A組

1、工業(yè)廢水處理技術(shù)之讀書報告印染廢水處理工藝及脫色技術(shù)探討-A組第1章 ：印染廢水水質(zhì)特征第2章 ：印染廢水處理方法第3章 ：印染廢水脫色技術(shù)第4章 ：印染廢水治理展望第5章 ：印染廢水處理工藝實例 印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，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。近年來由于化學(xué)纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA漿料、人造絲堿解物(主要是鄰苯二甲酸類物質(zhì))、新型助劑等難生化降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，其COD濃度也由原來的數(shù)百mg/L上升到20003000mg/L，從而使原有的生物處理系統(tǒng)COD去除率從70%下降到5

2、0%左右，甚至更低。傳統(tǒng)的生物處理工藝已受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)；傳統(tǒng)的化學(xué)沉淀和氣浮法對這類印染廢水COD去除率也僅為30%左右。因此開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的印染廢水處理技術(shù)日益成為當(dāng)今環(huán)保行業(yè)關(guān)注的課題。第一章、印染廢水水質(zhì)特征     印染廢水的水質(zhì)復(fù)雜，污染物按來源可分為兩類：一類來自纖維原料本身的夾帶物；另一類是加工過程中所用的漿料、油劑、染料、化學(xué)助劑等。分析其廢水特點，主要為以下方面。        （1）水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性和pH值變化大、水質(zhì)變化劇烈。

3、因化纖織物的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA漿料、新型助劑等難以生化降解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水中，增加了處理難度。         （2） 由于不同染料、不同助劑、不同織物的染整要求，所以廢水中的pH值、CODCr、BOD5、顏色等也各不相同，但其共同的特點是BOD5/CODCr值均很低，一般在20%左右，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5/CODCr值提高到30%左右或更高些，以利于進(jìn)行生化處理。       &

4、#160;（3） 印染廢水中的堿減量廢水，其CODCr值有的可達(dá)10萬mg/L以上，pH值12 ，因此必須進(jìn)行預(yù)處理，把堿回收，并投加酸降低pH值，經(jīng)預(yù)處理達(dá)到一定要求后，再進(jìn)入調(diào)節(jié)池，與其它的印染廢水一起進(jìn)行處理。        （4）印染廢水的另一個特點是色度高，有的可高達(dá)4 000倍以上。所以印染廢水處理的重要任務(wù)之一就是進(jìn)行脫色處理，為此需要研究和選用高效脫色菌、高效脫色混凝劑和有利于脫色的處理工藝。      

5、60; （5） 印染行業(yè)中，PVA漿料和新型助劑的使用，使難生化降解的有機(jī)物在廢水中含量大量增加。特別是PVA漿料造成的CODCr含量占印染廢水總CODCr的比例相當(dāng)大，而水處理用的普通微生物對這部分CODCr很難降解。因此需要研究和篩選用來降解PVA的微生物。        此外，因生產(chǎn)的間斷運行，故存在著水量水質(zhì)的波動；對于大量使用還原染料、硫化染料、冰染料等的廢水，其化學(xué)絮凝效果相對較差。因此處理工藝要考慮這些因素，要有一定的適應(yīng)水量、水質(zhì)負(fù)荷變化的能力。1、 來源印染加工的四個工序都要排

6、出廢水，預(yù)處理階段(包括燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光等工序)要排出退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水和絲光廢水，染色工序排出染色廢水，印花工序排出印花廢水和皂液廢水，整理工序則排出整理廢水。印染廢水是以上各類廢水的混合廢水，或除漂白廢水以外的綜合廢水。2、 水質(zhì)及水量 印染廢水的水質(zhì)隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異，污染物組分差異很大。一般印染廢水pH值為610，CODCr為4001000mg/L，BOD5為100400mg/L，SS為10 02 00mg/L，色度為100400倍。但當(dāng)印染工藝及采用的纖維種類和加工工藝變化后，廢水水質(zhì)將有較大變化。如，當(dāng)廢水中含有滌綸仿真絲印染工序中產(chǎn)生的堿減

7、量廢水時，廢水的CODCr將增大到2 0003 000mg/L以上，BOD5增大到800mg/L以上，pH值達(dá)11.5 12，并且廢水水質(zhì)隨滌綸仿真絲印染堿減量廢水的加入量增大而惡化。當(dāng)加入的堿減量廢水中CODCr的量超過廢水中CODCr的量20%時，生化處理將很難適應(yīng)。印染各工序的排水情況一般是：    (1)退漿廢水：水量較小，但污染物濃度高，其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和各種助劑。廢水呈堿性，pH值為12左右。上漿以淀粉為主的(如棉布)退漿廢水，其 COD、BOD值都很高，可生化性較好；上漿以聚乙烯醇(PVA)為主的(如滌棉經(jīng)紗)退

8、漿廢水，COD高而BOD低，廢水可生化性較差。    (2)煮煉廢水：水量大，污染物濃度高，其中含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等，廢水呈強堿性，水溫高，呈褐色。     (3)漂白廢水：水量大，但污染較輕，其中含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、硫代硫酸鈉等。     (4)絲光廢水：含堿量高，NaOH含量在3%5%，多數(shù)印染廠通過蒸發(fā)濃縮回收NaOH，所以絲光廢水一般很少排出，經(jīng)過工藝多次重復(fù)使用最終排出的廢水仍呈強堿性，BOD、COD 、SS均較高

9、。    (5)染色廢水：水量較大，水質(zhì)隨所用染料的不同而不同，其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，一般呈強堿性，色度很高，COD較BOD高得多，可生化性較差。    (6)印花廢水：水量較大，除印花過程的廢水外，還包括印花后的皂洗、水洗廢水，污染物濃度較高，其中含有漿料、染料、助劑等，BOD、COD均較高。    (7)整理廢水：水量較小，其中含有纖維屑、樹脂、油劑、漿料等。    (8)堿減量廢水：是滌綸仿真絲堿減量工序產(chǎn)生的，主

10、要含滌綸水解物對苯二甲酸、乙二醇等，其中對苯二甲酸含量高達(dá)75%。堿減量廢水不僅pH值高(一般12)，而且有機(jī)物濃度高，堿減量工序排放的廢水中CODCr可高達(dá)9萬mg/L，高分子有機(jī)物及部分染料很難被生物降解，此種廢水屬高濃度難降解有機(jī)廢水。第二章、印染廢水處理方法目前國內(nèi)比較常用的印染廢水處理工藝，一般有物化、生化（或絮凝生化吸附）工藝技術(shù)路線，包括生物活性污泥池處理法、物理化學(xué)處理法和膜處理法等。國內(nèi)常見處理工藝主要有：水解酸化-UASB-SBR、水解酸化-生物接觸氧化、活性污泥-接觸氧化、推流式曝氣增氧活性污泥+混沉、渦凹?xì)飧。–AF）-A/O工藝、缺氧-好氧-壓濾-富氧生物炭處理、改良

11、厭氧-生物接觸氧化、水膜除塵-水解酸化-接觸氧化、混凝-生物膜曝氣-氧化塘、微電解-爐渣吸附、新型內(nèi)電解鐵屑過濾塔-生物接觸氧化池、混凝-水解酸化-接觸氧化、接觸氧化-電解、二級生物接觸氧化-砂濾-活性生物炭、水解-混凝-復(fù)合生物池、水解-接觸氧化-氣浮、水解-接觸氧化-活性炭。下面從物理法、化學(xué)法和生物法三個方面的評述著手，介紹目前印染廢水處理的方法及研究的狀況。2.1印染廢水處理的物理法-吸附法 在物理處理法中應(yīng)用最多的是吸附法，這種方法是將活性炭、粘土等多孔物質(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合，或讓廢水通過由其顆粒狀物組成的濾床，使廢水中的污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾除去。目前，國外主要

12、采用活性炭吸附法(多半用于三級處理)，該法對去除水中溶解性有機(jī)物非常有效，但它不能去除水中的膠體和疏水性染料，并且它只對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能。Saito T.等人的研究表明，活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分別達(dá)93%、92%和63%，活性炭吸附能力可達(dá)到500mgCOD/g炭，污水如先曝氣，則會加快吸附速率。但若廢水BOD5200mg /L，則采用這種方法是不經(jīng)濟(jì)的。 吸附處理使用的吸附劑多種多樣，工程中需考慮吸附劑對染料的選擇性，應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)來選擇吸附劑。研究表明，在pH12的印染廢水中，用硅聚物(甲基氧)作吸附劑，陰

13、離子染料去除率可達(dá)95%100%。  高嶺土也是一種吸附劑，研究表明經(jīng)長鏈有機(jī)陽離子處理，高嶺土能有效地吸附廢水中的黃色直接染料。此外，國內(nèi)也應(yīng)用活性硅藻土和煤渣處理傳統(tǒng)印染工藝廢水，費用較低，脫色效果較好，其缺點是泥渣產(chǎn)生量大，且進(jìn)一步處理難度大。2.2印染廢水的化學(xué)處理法 2.2.1混凝法 主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法，所采用的混凝劑多半以鋁鹽或鐵鹽為主，其中以堿式氯化鋁(PAC)的架橋吸附性能較好，而以硫酸亞鐵的價格為最低。近年來，國外采用高分子混凝劑者日益增加，且有取代無機(jī)混凝劑之勢，但在國內(nèi)因價格原因，使用高分子混凝劑者還不多見。據(jù)報道，弱陰離子性高分子混凝劑使用

14、范圍最廣，若與硫酸鋁合用，則可發(fā)揮更好的效果?；炷ǖ闹饕獌?yōu)點是工藝流程簡單、操作管理方便、設(shè)備投資省、占地面積少、對疏水性染料脫色效率很高；缺點是運行費用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染料處理效果差。2.2.2氧化法     臭氧氧化法在國外應(yīng)用較多，Zima S.V.等人總結(jié)出了印染廢水臭氧脫色的數(shù)學(xué)模式。研究表明，臭氧用量為0.886gO3/g染料時，淡褐色染料廢水脫色率達(dá)80%；研究還發(fā)現(xiàn)，連續(xù)運轉(zhuǎn)所需臭氧量高于間歇運行所需臭氧量，而反應(yīng)器內(nèi)安裝隔板，可減少臭氧用量16.7% 。因此，利用臭氧氧化脫色，宜設(shè)計成間歇運行的反應(yīng)器，并可考慮在其中

15、安裝隔板。臭氧氧化法對多數(shù)染料能獲得良好的脫色效果，但對硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差。從國內(nèi)外運行經(jīng)驗和結(jié)果看，該法脫色效果好，但耗電多，大規(guī)模推廣應(yīng)用有一定困難。 光氧化法處理印染廢水脫色效率較高，但設(shè)備投資和電耗還有待進(jìn)一步降低。 2.2.3電解法 電解對處理含酸性染料的印染廢水有較好的處理效果，脫色率為50%70%，但對顏色深、CODCr高的廢水處理效果較差。對染料的電化學(xué)性能研究表明，各類染料在電解處理時其CODCr去除率的大小順序為：硫化染料、還原染料酸性染料、活性染料中性染料、直接染料陽離子染料。目前這種方法正在推廣應(yīng)用。2.3印染廢水的生物處理法 70年代以來，國

16、內(nèi)對印染廢水以生物處理為主，占80%以上，尤以好氧生物處理法占絕大多數(shù)。從現(xiàn)有情況看，我國印染廢水生物處理法中以表面加速曝氣和接觸氧化法占多數(shù)。此外，鼓風(fēng)曝氣活性污泥法、射流曝氣活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤等也有應(yīng)用，生物流化床尚處于試驗性應(yīng)用階段。但由于生物對色度去除率不高，一般在50%左右，所以當(dāng)出水色度要求較高時，需輔以物理或化學(xué)處理。好氧生物處理對BOD去除效果明顯，一般可達(dá)80%左右，但色度和COD去除率不高，尤其如PVA等化學(xué)漿料、表面活性劑、溶劑及匹布堿減量技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不但使印染廢水的COD 達(dá)到20003000mg/L，而且BOD/COD也由原來的0.40.5下降到0.2以下，單純

17、的好氧生物處理難度越來越大，出水難以達(dá)標(biāo)；此外，好氧法的高運行費用及剩余污泥處理或處置問題歷來是廢水處理領(lǐng)域沒有解決好的一個難題。據(jù)資料報道，一般污泥處理或處置費用占整個污水廠費用的50%70%(國外)，在國內(nèi)也占40%左右。由于上述原因，印染廢水的厭氧生物處理技術(shù)開始受到人們的重視，探求高效、低耗、投資省的印染廢水處理新技術(shù)已日顯重要。 厭氧的主要處理構(gòu)筑物是厭氧罐，F(xiàn)ukunaga N.等人對傳統(tǒng)消化罐作了改造，在罐內(nèi)裝填固定微生物，主要是專性產(chǎn)堿桿菌屬。染料中的偶氮基因、三苯甲烷基因以及單氮基因聚合物，都能通過厭氧分解，通常在中溫條件下進(jìn)行(37)，水力停留時間6h，主要含甲基紅染料的污

18、水顏色能完全去除。有研究表明厭氧處理絲綢印染廢水，在HRT1.01.1d，COD去除率74%82%，脫色率分別為：黑色51%、紫紅色94%、玫瑰紅96%、茄紫30%、大紅55%。用UASB和管道厭氧消化器直接處理高濃度染料廢水的中長期運行結(jié)果表明，廢水中的色度和COD去除率分別穩(wěn)定在80%和90%以上。 為了探求高效、低耗、低投資的印染廢水處理新技術(shù)，近年來在厭氧法與好氧法的結(jié)合方面進(jìn)行了大量的試驗研究，獲得了很大的成功。此時與好氧法結(jié)合的厭氧處理已不是傳統(tǒng)的厭氧消化，它的水力停留時間(HRT)一般為35h，只發(fā)生水解和酸化作用。這一工藝流程的提出主要是針對印染廢水中可生化性很差的一些高分子物

19、質(zhì)，期望它們在厭氧段發(fā)生水解、酸化，變成較小的分子，從而改善廢水的可生化性，為好氧處理創(chuàng)造條件。采用這一流程，較好地解決了PVA、染料的處理問題。這一流程的另一大特點是，好氧段所產(chǎn)生的剩余污泥全部回流到厭氧段，厭氧段有較長的固體停留時間(SRT)，有利于污泥厭氧消化，從而顯著降低了整個系統(tǒng)的剩余活性污泥量。因此，厭氧好氧系統(tǒng)中的厭氧段具有雙重的作用：一是對廢水進(jìn)行預(yù)處理，改善其可生化性能，吸附、降解一部分有機(jī)物；二是對系統(tǒng)的剩余污泥進(jìn)行消化。 2.4 處理工藝介紹處理工藝一：試驗和實際應(yīng)用表明，厭氧好氧生物炭流程對于CODCr為8001000mg/L的印染廢水，處理效果完全可以達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)

20、，再稍加進(jìn)一步處理還可回用，系統(tǒng)的污泥趨于自身平衡。厭氧-好氧-生物炭接觸為主的處理工藝，見圖1。        圖1處理工藝一流程該處理工藝是原紡織部設(shè)計院"七五"科研攻關(guān)成果。是近幾年來在印染廢水處理中采用較多，較成熟的工藝流程。這里的厭氧處理不是傳統(tǒng)的厭氧硝化，而是進(jìn)行水解和酸化作用。目的是對印染廢水中可生化性很差的某些高分子物質(zhì)和不溶性物質(zhì)通過水解酸化，降解為小分子物質(zhì)和可溶性物質(zhì)，提高可生化性和BOD5 /CODCr值，為后續(xù)好氧生化處理創(chuàng)造條件。同時好氧生化處理產(chǎn)生的剩余污

21、泥經(jīng)沉淀池全部回流到厭氧生化段，因污泥在厭氧生化段有足夠的停留時間（8h10h），能進(jìn)行徹底的厭氧消化，使整個系統(tǒng)沒有剩余污泥排放，即達(dá)到自身的污泥平衡（注：僅有少量的無機(jī)泥渣會在厭氧段積累，但不必設(shè)專門的污泥處理裝置）。 厭氧池和好氧池中均安裝填料，屬生物膜法處理；生物炭池裝活性炭并供氧，兼有懸浮生長和固著生長法特點；脈沖進(jìn)水的作用是對厭氧池進(jìn)行攪拌。 各部分的水力停留時間一般為：  調(diào)節(jié)池：8h12h；厭氧生化池：8h10h ；好氧生化池：6h8h；生物炭池：1h2h ；脈沖發(fā)生器間隔時間：5min10min。 

22、60;該處理工藝系統(tǒng)，對于CODCr1000mg/L的印染廢水，處理后的出水可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，如進(jìn)一步深度處理則可回用。對運轉(zhuǎn)5年以上的工程觀察，運行正常，處理效果穩(wěn)定，也沒有外排污泥，未發(fā)現(xiàn)厭氧生化池內(nèi)污泥過度增長。處理工藝二：以生化處理為主體，由厭氧水解酸化、接觸氧化、合建式氧化溝組成，處理工藝流程見圖 2。 圖2處理工藝二流程圖2是二級生化處理串聯(lián)的工藝，合建式氧化溝內(nèi)設(shè)沉淀池，內(nèi)沉池中污泥回流到厭氧水解酸化池，既提高生物量，又使污泥硝化。此處理工藝用于有機(jī)物濃度高，以印染廢水為主的綜合工業(yè)廢水處理。如某市工業(yè)區(qū)，把2個印染廠、各1個織染廠、針織廠、地毯總廠、塑料廠

23、、日化廠和啤酒廠的廢水集中起來，用此工藝進(jìn)行處理，既節(jié)省了投資，減少占地面積，又便于管理，降低了運行費用。這8個廠的混合廢水水質(zhì)見表1。     由表1可見，混合廢水濃度較高，水質(zhì)波動幅度大，還承受強堿性廢水的沖擊，處理難度是較大的，這里的調(diào)節(jié)池起了很大的作用，使水均量均質(zhì)化，減少了后處理的沖擊負(fù)荷。第一期工程設(shè)計處理水量為1.2萬m3/d，經(jīng)運行后測定，整個系統(tǒng)的出水水質(zhì)和去除率見表2。    從表2可見，接觸氧化池的出水，經(jīng)合建式氧化溝處理，其去除率分別為：CODCr 87.3%；BOD5 90.5%；SS 8

24、1.6%；色度63.4%?？梢姾辖ㄊ窖趸瘻掀鸬搅酥匾陌殃P(guān)作用。   氧化溝在污水處理中本身就是一個獨立的自成系統(tǒng)的工藝，在城市污水和工業(yè)廢水處理中都有應(yīng)用，有資料報道，采用單一的氧化溝系統(tǒng)處理印染廢水（Q=2500m3/d，BOD51200mg/L，CODCr1500mg/L，pH=1113),處理后出水水質(zhì)達(dá)到BOD530mg/L，CODCr100mg/L，SS70mg/L，pH=69。其處理工藝系統(tǒng)為加酸中和后采用、級氧化溝（均設(shè)內(nèi)沉池）串聯(lián)。可見該處理工藝流程是偏安全的。處理工藝三：為生化、物化相結(jié)合的工藝，其流程見圖3。 圖3處理工藝三流程&#

25、160;主要染料為硫化、涂料、凡士林、活性及化學(xué)助劑。處理水量為100m3/d（漂煉60m3/d，染色40m3/d），水質(zhì)為：pH=1012，CODCr=1000mg/ L,BOD5=200mg/L300mg/L，色度為200倍300倍。厭氧水解酸化池內(nèi)設(shè)半軟性填料、生物接觸氧化池內(nèi)設(shè)SNP型新型填料。后續(xù)物化處理采用加藥反應(yīng)氣浮池，采用加藥反應(yīng)氣浮池的特點為：一是脫落的生物膜、懸浮物等去除率高，可達(dá)到80%90%；二是色度去除高，可達(dá)到95%；三是氣浮池水力停留時間短，約30min左右，而沉淀池水力停留時間1 .5h2h，故氣浮池體積小，占地面積少；四是污泥含水率低，約9

26、7%98%，氣浮排渣可直接進(jìn)行脫水處理。因此，采用氣浮池后工藝流程中出現(xiàn)了二個明顯的特點：一是只設(shè)污泥池，不設(shè)污泥濃縮池和污泥反應(yīng)池，污泥直接進(jìn)脫水機(jī)脫水處理；二是本來應(yīng)采用活性污泥回流到厭氧水解酸化池，因加藥反應(yīng)后的污泥失去了活性，不能回流，故工藝中采取生物接觸氧化池中以1：1回流至厭氧水解酸化池，以加強水解和酸化。但采用氣浮需要增設(shè)一套空壓機(jī)、壓力溶氣罐、回流水泵等輔助系統(tǒng)，操作管理相對較復(fù)雜。 經(jīng)該工藝處理后，CODCr的去除率達(dá)95%以上，實際出水水質(zhì)為pH=69，色度<100倍，SS<100mg/L，BOD5<50mg/L，CODCr<150mg/L

27、。因原水pH=1012，故應(yīng)首先加酸中和，工藝流程中未繪出。處理方法四： 將厭氧生物轉(zhuǎn)盤與好氧生物轉(zhuǎn)盤串聯(lián)起來，用于印染廢水處理，也取得了好的效果。該工藝中厭氧、好氧各有污泥分離與回流裝置，整個系統(tǒng)的剩余污泥全部回流到厭氧生物轉(zhuǎn)盤。一是為了提高生物量，因而也縮短總的水力停留時間，二是為了將多余的活性污泥消化在系統(tǒng)內(nèi)部。該工藝流程也是兼?zhèn)涔讨L和懸浮生長的特點。還可通過向轉(zhuǎn)盤投加絮凝劑進(jìn)一步提高COD去除率和脫色率。該流程對COD、色度等的去除率均達(dá)到70%以上。適當(dāng)投加微量絮凝劑，測得CODCr、色度的去除率可提高15%20%。進(jìn)一步提高厭氧池中的懸浮污泥濃度也可以提高脫色率和CO

28、D去除率。但該工藝中轉(zhuǎn)盤的金屬構(gòu)件有腐蝕現(xiàn)象，需進(jìn)一步研究解決。處理方法五：據(jù)資料介紹，目前處理堿減量廢水的成熟技術(shù)在國內(nèi)仍是空白。在研究該項廢水的處理時通常采用化學(xué)法，化學(xué)法去除對苯二甲酸有較好的作用，但仍存在不少問題。 化學(xué)法處理堿減量廢水的理論依據(jù)是：堿減量廢水用酸中和使pH值達(dá)到46后，對苯二甲酸析出，去除對苯二甲酸的堿減量廢水再與滌綸仿真絲印染廢水中精煉、印染等其他工藝的廢水混合，綜合廢水的pH值一般小于11，CODCr不超過1400mg/L，在此情況下采用生化法進(jìn)行治理，再經(jīng)物化處理，出水即可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。通常堿減量廢水處理的流程為：堿減量廢水調(diào)節(jié)池中和池PE過濾器出水與其它廢

29、水混合進(jìn)一步生化處理。 采用化學(xué)法析出對苯二甲酸作為堿減量廢水預(yù)處理技術(shù)，然后用生物技術(shù)處理綜合廢水的方法是治理高濃度滌綸仿真絲印染廢水的有效方法，是目前治理該類廢水的主要途徑。汕頭經(jīng)濟(jì)特區(qū)新昌紡織印染廠有限公司實際應(yīng)用表明：在原水水質(zhì)濃度高、波動范圍大的情況下，排放水可達(dá)到國家規(guī)定的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)。 該廠廢水采用此法治理投資為5500元/m3廢水；占地面積0.61m2/m3廢水；電費為0.44元/m3廢水；藥費為0.9元/m3。 采用化學(xué)法處理堿減量廢水雖然處理效果較好，但仍存在一些問題： (1)預(yù)處理工藝的最佳pH值在46的范圍內(nèi)，而堿減量廢水pH值為1214，降低pH值需耗用一定數(shù)量的酸，

30、從而使運行費用提高，這是亟待解決的問題。 (2)預(yù)處理產(chǎn)生的對苯二甲酸白色粉狀物在工業(yè)上有回收利用價值，但市場銷路有待開拓。2.5具體的各種廢水對應(yīng)處理工藝：      1  梭織布的退煮漂廢水、牛仔漿紗廢水一般采用：“物化沉淀+厭氧+好氧+物化沉淀”的組合工藝。     2  絲綢印染、印花廢水一般采用：“物化沉淀厭氧好氧物化沉淀”的工藝組合。      3  縫紉

31、線、拉鏈布廢水一般采用：“物化沉淀厭氧好氧物化沉淀” 的工藝組合。     4  毛線、毛絨廢水，一般采用：“厭氧好氧物理沉淀”的工藝組合。      5  牛仔洗漂廢水，一般采用“厭氧好氧物理沉淀”的組合處理工藝。   印花廢水是一種很難處理的印染廢水，特別是糊料印花工藝，因廢水中含有大量的PVA，常規(guī)的工藝組合處理很難達(dá)標(biāo)。2.6結(jié)論及存在問題    印染廢水是一種水量大、

32、色度高、組份復(fù)雜的廢水，水質(zhì)變動范圍大。在城市下水道和污水處理廠建設(shè)較完善的城市，廢水首先在工廠作預(yù)處理，達(dá)到城市下水道排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行集中處理。廢水經(jīng)過預(yù)處理再排放可改善污水水質(zhì)，降低城市污水廠處理負(fù)荷，同時便于根據(jù)不同的廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段。在對印染廢水進(jìn)行最終處理時，有機(jī)物的去除一般以生物法為主，對難于生物降解的印染廢水，采用厭氧(水解)好氧聯(lián)合處理較為合適，對易于生物降解的印染廢水，可采用一段生物處理。色度的去除，一般以物理化學(xué)方法為主，對于規(guī)模大、處理水平高的工廠，可采用電解、化學(xué)絮凝、臭氧氧化等工藝，對于小規(guī)模的工廠，可采用爐渣過濾。  從我國染料行業(yè)廢水治理技術(shù)的

33、現(xiàn)狀來看，盡管經(jīng)過多年努力，已取得一批實用技術(shù)，解決了不少問題，但總體上沒有實質(zhì)性的突破，特別是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工廠布局等不合理因素的存在，加重了廢水的治理難度。因此，認(rèn)為解決廢水問題的根本出路在于工藝改革，通過采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝來減排或不排廢水。這方面國內(nèi)已有許多成功的例子，如苯胺和鄰甲苯胺的生產(chǎn)將鐵粉還原改為氫化還原，徹底消除了鐵泥水的污染；又如以氫化還原代替硫化堿還原用于氨基苯甲醚的生產(chǎn)，徹底消除了含硫廢水等。 預(yù)防和治理印染廢水的污染是相輔相成的兩個方面，如果既采用預(yù)防措施，又采用各種方法積極治理，并做到處理后的水循環(huán)使用，這不僅能降低水的消耗，而且能有效地減輕印染廢水對環(huán)境的污染。第3章

34、、印染廢水脫色技術(shù)3.1吸附脫色 吸附脫色的一個主要優(yōu)點是通過吸附的作用可將染料從水中去除，吸附過程保留了染料的結(jié)構(gòu)?；钚蕴孔鳛橐环N優(yōu)良吸附劑早已廣泛應(yīng)用于水處理中，至今仍是有色印染廢水的最好吸附劑，活性炭對染料具有選擇性，其脫色性能順序依次為堿性染料、直接染料、酸性染料和硫化染料?；钚蕴績r格昂貴，加之再生困難，因此一般只應(yīng)用于濃度較低的印染廢水處理或深度處理。分子篩、活性鋁、顆粒活性炭(GAC)，硅藻土和鋸木屑可以用作分散性染料1260的吸附劑。吸附劑的最大問題在于難以實現(xiàn)現(xiàn)場再生。3.2 氧化還原脫色 借助氧化還原作用破壞染料的共軛體系或發(fā)色基團(tuán)是印染脫色處理的有效方法。除常規(guī)的氯氧化法外

35、，國內(nèi)外研究重點主要集中在臭氧氧化、過氧化氫氧化、電解氧化和光氧化方面。臭氧是良好的脫色氧化劑，對于含水溶性染料廢水如活性、直接、陽離子和酸性等染料，其脫色率很高；對分散染料也有較好脫色效果；但對其他以懸浮狀態(tài)存在于廢水中的還原、硫化和涂料，脫色效果較差。臭氧氧化也可以與其他處理技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。如用FeSO4、Fe2(SO4)3、及FeCl3，凝聚后再用臭氧處理可提高脫色處理；臭氧電解處理可使直接、酸性染料的脫色率比單純臭氧處理增加2540，對堿性及活性染料增加10。臭氧加紫外輻射或同時進(jìn)行電離輻射也可提高氧化效率。由于臭氧氧化對染料品種適應(yīng)性廣、脫色效率高，同時O3在廢水中的還原產(chǎn)物以及過剩O

36、3，能迅速在溶液和空氣中分解為O2，不會對環(huán)境造成二次污染。因此O3脫色技術(shù)具有一定的工業(yè)化應(yīng)用前景。目前臭氧氧化的主要缺點是運行費用相對偏高。Fenton試劑在處理廢水過程中除具有氧化作用外，還兼有混凝作用，因此脫色效率較高。近年來在染料及廢水的脫色處理中得到了日益廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的H2O2氧化目前都以Fenton試劑的形式出現(xiàn)。為了全面了解Fenton試劑對各種染料的脫色能力，Kuo W G選用了覆蓋90常用染料品種的代表性化合物進(jìn)行模擬研究。結(jié)果表明，在酸性條件下(pH<3)，平均脫色率町達(dá)97，COD去除率亦可達(dá)90。高級氧化法脫色被認(rèn)為是一種很有前途的方法。所謂高級氧化法如UV

37、+H2O2、UV+O3因為在氧化過程中產(chǎn)生羥基自由基，其強氧化性使染料廢水脫色。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)它對偶氮染料的脫色很有效。在實際生產(chǎn)中與某些化學(xué)輔助劑會提高脫色效果而且UV+H2O2方法處理偶氮型活性染料產(chǎn)生的降解產(chǎn)物對環(huán)境完全無害。最近的研究發(fā)現(xiàn)二氯二嗪基型偶氮類活性染料使用UV+H2O2方法脫色也有很好的效果。 高級氧化法的一個嚴(yán)重不足之處是處理費用較高。從而限制了它的廣泛使用。3.3混凝脫色處理技術(shù) 3.3.1無機(jī)混凝劑目前出現(xiàn)的無機(jī)混凝劑包括金屬鹽類和無機(jī)高分子聚合電解質(zhì)，其中以鐵鹽、鎂鹽、鋁鹽以及硅、鈣元素的化合物為主。根據(jù)應(yīng)用情況來看，堿式氯化鋁、硫酸鋁、三價鐵鹽等單純鋁鹽都對一些水溶性

38、染料廢水的脫色率不高，且使用的pH范圍較窄。FeSO4對于大部分水溶性染料均具有較好的脫色效果，例如處理硫化染色廢水，色度去除率為95，硫化物和BOD去除率為96和59。但由于FeSO4脫色的機(jī)理是將生色基團(tuán)還原，還原產(chǎn)物為有機(jī)小分子不能有效混凝去除，因此CODcr的去除率不高，且對溶液中堿度的消耗較大，混凝劑的用量也較大。MgO、MgSO4等鎂鹽，利用其在水溶液中生成的Mg(OH)2的強烈吸附作用，對含磺酸基團(tuán)的水溶性染料具有良好的處理效果、脫色率、CODcr去除率分別可達(dá)98和70以上；。采用MgCl2和Ca(OH)2處理活性染料和分散性染料廢水，其效果要好于A12(SO4)3、PAC、F

39、eSO4Ca(OH)2。其機(jī)理是Mg2+與羥基、羧基或SO42-反應(yīng)生成穩(wěn)定的螯合物，這些螯合物可通過絮凝作用從廢水中去除。但鎂鹽也存在pH范圍窄的缺點。 大量的研究和應(yīng)用實踐表明，采用無機(jī)混凝劑包括鐵鹽、鋁鹽、鎂鹽及無機(jī)絮劑對以膠體或懸浮狀態(tài)存在于廢水中的染料具有良好的脫色效果，如分散染料、硫化染料、氧化后的還原染料、偶合后的冰染染料、顏料以及分子量較大的直接染料和中性染料；而對不易形成膠體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廢水則混凝脫色效果不理想。3.3.2有機(jī)絮凝劑3.3.2.1表面活性劑表面活性劑用于印染廢水處理的報道很多，醇性醋酸十八胺可用于處理不溶性染料，如

40、處理含硫化黑B染料的染棉布廢水，染料去除率可達(dá)99.2。Stoica L用十八烷基三甲基氯化銨和十六烷基溴化吡啶鹽結(jié)合Al2(SO4)3在pH值為411時對含酸性和直接染料的絲綢印染廢水進(jìn)行混凝氣浮處理，脫色率可達(dá)90100。但陽離子表面活性劑與染料分子的絡(luò)合作用具有較強的選擇性，因此單獨使用往往難于達(dá)到很好的效果，需要和鋁鹽復(fù)配使用。3.3.2.2天然高分子及其改性絮凝劑天然有機(jī)高分子絮凝劑由于原料來源廣泛價格低廉，無毒，易于生物降解等特點顯示了良好的應(yīng)用前景。用于印染廢水處理的天然高分子絮凝劑主要有天然淀粉及其衍生物、木質(zhì)素衍生物、甲殼素衍生物等三大類。廢水處理中大部分微細(xì)顆粒和膠體都帶有

41、負(fù)電荷，為了提高淀粉和木質(zhì)素分子對這些小分子物質(zhì)的作用能力，進(jìn)行陽離子改性是一個重要研究方向。陽離子離子化淀粉和木質(zhì)素可以用于處理陽離子染料、直接染料和酸性染料廢水，脫色率均超過90。3.3.2.3合成有機(jī)高分子絮凝劑合成的有機(jī)高分子絮凝劑分子量高分子鏈中所帶的活性官能團(tuán)多，因此在水中的伸展度大，絮凝性能好，用量少，pH范圍廣，同時在過濾、脫水等固液分離操作方面都具有優(yōu)越的性能。目前應(yīng)用效果最好的是高分子絮凝劑PANDCD，它是以聚丙烯腈為主鏈，用二氰二胺在堿性條件下進(jìn)行側(cè)鏈改性，使之變?yōu)樗苄缘?、帶多種活性基團(tuán)的兩性聚電解質(zhì)。PANDCD對中性染料、活性染料、酸性染料的脫色效果良好，脫色率均

42、達(dá)90以上，對印染廢水兼有脫色和去除COD的雙重效果，若與聚合鋁復(fù)合使用，去除效果更佳，最高COD去除率為63。另一類值得注意的脫色劑是近幾年出現(xiàn)的雙氰胺甲醛縮聚物，它對于印染廢水具有優(yōu)異的脫色效果，但是投加量大會提高處理成本。針對活性染料和直接染料分子結(jié)構(gòu)中含有強親水性的磺酸基和羧基，在水中溶解后都帶有負(fù)電荷的特點，關(guān)鍵是破壞或封閉染料的親水基團(tuán)，降低其水化作用，然后在絮凝劑的作用下脫穩(wěn)、混凝、絮凝達(dá)到從溶液中分離出來的目的。最近同濟(jì)大學(xué)污染控制與資源化研究國家重點實驗室研制成功TJ系列脫色劑，它具有絮凝和沉淀雙重作用，可以有效脫除各種活性、酸性等可溶性染料，脫色率達(dá)到98一100，為我國印

43、染廢水處理提供了一條良好的途徑；此系列脫色劑是采用胍類聚合物，封閉染料的親水基團(tuán)，將染料沉淀出來。在生化處理后或預(yù)處理過程中均可是使用此脫色劑，對于水處理設(shè)施沒有特定的要求。3.4其它的脫色處理技術(shù) 除吸附、氧化和混凝脫色外，國內(nèi)外對離子交換脫色、超濾膜脫色及生物脫色技術(shù)也進(jìn)行了一定的研究。其中，對常規(guī)方法難以脫色的水溶性染料采用離子交換的方法處理進(jìn)行了研究，并取得一定的進(jìn)展。其研究集中在離子交換樹脂和離子交換脫色纖維的開發(fā)研制兩個方面。對于微溶性染料和分子量較大的染料組份可以采用超濾或反滲透技術(shù)進(jìn)行脫色處理，但考慮到經(jīng)濟(jì)可行性，目前超濾技術(shù)多用于高濃度染料及染色廢水處理，尤其是對不溶性染料的

44、回收利用。由于印染廢水中染料組分的可生化性差，常規(guī)生化法在脫色方面一直不能令人滿意。目前的解決方法除采取預(yù)處理改善廢水可生化性外，主要是篩選優(yōu)良脫色菌和強化生物處理過程。就其總體而言，生物脫色尚無突破性進(jìn)展，還必須與其它處理方法結(jié)合使用。3.5問題及其發(fā)展趨勢到目前為止，各種脫色方法從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、對環(huán)境影響和實用性考慮都有一定的缺陷。吸附脫色具有只吸附染料，但不破壞其結(jié)構(gòu)的特點，但日前使用的吸附劑往往存在吸附量不夠，或再生不容易的缺點。高級氧化法脫色被認(rèn)為是一種很有前途的方法，但其昂貴的價格成為制約其廣泛應(yīng)用的重要原因。一些傳統(tǒng)的氧化方法如NaClO、H2O2、臭氧和紫外氧化等證明對廢水脫

45、色并不有效，采用強化物理化學(xué)與酶催化降解的方法可能將有非常廣闊的應(yīng)用前景。第4章 、印染廢水治理展望通過以上對我國目前的紡織印染行業(yè)的現(xiàn)狀以及廢水處理技術(shù)的分析，結(jié)合國內(nèi)外廢水處理技術(shù)的發(fā)展，對解決印染廢水處理難點的可行技術(shù)展望如下：（1）生化法生化法運行成本較低，在廢水處理中應(yīng)用最廣，但要解決印染廢水的兩大處理難點，對該工藝還需要進(jìn)一步研究。主要研究方向有：培養(yǎng)一些高效專門細(xì)菌，如高效脫色菌和PVA降解菌等；研究新型的厭氧好氧生物處理工藝。（2）混凝法混凝法由于技術(shù)投資省、設(shè)備簡單、占地少等優(yōu)點被廣泛采用，但該方法的關(guān)鍵是混凝劑的選擇?；炷ǖ闹饕芯糠较蛑皇情_發(fā)研制價廉、無毒、高效的新型有機(jī)混凝劑，如Mat.A.以及鄒鵬等對殼聚糖混凝劑的研究，孫云霞以魔芋精粉為主要原料，用磷酸二氫鈉為酯化劑在尿素的催化下，合成魔芋葡甘聚糖磷酸酯新型有機(jī)高分子絮凝劑；另外，復(fù)合混凝法也將成為印染工業(yè)廢水處理工藝研究的主要內(nèi)容和發(fā)展方向。（3）膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)用于印染廢水處理具有能耗低、工藝簡單、不污染環(huán)境