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      印染行業廢水來源及水質特征

      返回列表 來源:重慶名膜水處理 瀏覽:41 發布日期:2022-10-26 9:19:55【

      印染廢水中水回用是實現污染總量控制和節能減排的重要技術。深圳市水天藍環??萍加邢薰究偨Y了印染行業廢水來源及水質特征;分析了印染廢水中水回用率過高對企業經濟、產品和污水處理系統的影響,

      印染工業作為中國具有優勢的傳統支柱行業之一,自20世紀90年代以來獲得迅猛發展,其用水量和排水量也大幅度增長。國家統計局公布數據顯示,2010年紡織業廢水排放總量達245470萬噸,高居全國工業部門第三位。近年來,隨著我國經濟的快速發展,淡水資源日益緊缺,印染廢水的深度處理和回用已越來越引起人們的重視。

      1、 國內印染廢水處理及回用現狀:

      我國對印染廢水回用已有較多的研究,從目前研究及應用的情況來看主要有以下特點:

      (1)回用技術大多處于試驗研究階段,多為小試和中試,實際工程應用較少,且水的回用率較低,一般不超過50%,主要回用于對水質要求不高的前道工序,缺乏有利于提高回用水水質及回用率的高效技術的推廣應用。

      (2)回用處理主要是對印染廢水在達標處理的基礎上進一步進行處理,達到回用水水質標準。處理工藝主要采用混凝、吸附、過濾和氧化等技術,其中對去除鹽度和硬度的關鍵技術研究較少。

      (3)由于現有技術水平的限制,印染廢水大量回用對生產及廢水處理系統會帶來一系列問題,包括有機污染物和無機鹽的積累。 目前對廢水長期回用的水質問題及對水處理系統的影響研究不多,特別是無機鹽的積累問題基本沒有涉及。

      2 、印染廢水深度處理及回用工藝介紹:

      印染廢水常用的處理方法主要有:物化法、化學法、生化法、膜技術和其他組合工藝等。僅靠單一的處理工藝很難達到深度處理及回用的目的,必須對現有的工藝進行集成,采用多種工藝聯合處理的方法,才能真正實現回用的目標。

      2.1 物化法:

      物化法主要以吸附法為主,目前在印染廢水深度處理及回用中常用的吸附劑有活性炭、硅藻土、活性氧化鋁、粉煤灰、沸石、膨潤土等。 印染廢水深度處理及回用研究和應用較多的是活性炭?;钚蕴勘缺砻娣e大、親水性強、吸附脫色效果好,特別適合于小分子水溶性染料的吸附脫色?;钚蕴繉τ诙壣锾幚砗笥∪緩U水中的殘余污染物(如合成染料、表面活性劑等)具有很好的吸附能力,但處理成本高,再生能耗大,常與其它工藝組合對紡織印染廢水進行深度處理。張健俐等 。

      2.2采用臭氧脫色和活性炭吸附組合系統對淄博市某紡織企業的印染廢水進行回用處理,進水COD值為8O~100mg/L、色度為0.25~0.35時,出水COD為6~10mg/L、色度為0.01~0.03,處理后的水可用于企業冷卻循環系統,經濟效益和環境效益明顯。 謝丹萍等[3]采用連續膜過濾系統(CMF)-活性炭吸附工藝對某印染廠污水處理站排水進行回用處理,處理后出水Fe、Mn的去除率達到100%,色度為4、濁度0.2 NTU、COD<10mg/L,達到印染企業生產用水水質要求。

      2.3化學法:

      印染廢水處理中常用的氧化劑有Fenton試劑和臭氧。Fenton法具有簡單、快速、可產生絮凝等優點,但仍存在氧化劑利用率低、氧化效率差、處理成本偏高等缺陷。目前,Fenton法常與電化學氧化法結合對紡織印染廢水進行回用深度處理。如姜興華等(1)將鐵炭微電解一Fenton試劑聯合氧化技術用于經A/O處理的印染廢水出水,在最佳反應條件下,COD去除率達到90%以上,色度去除率為99%,達到了印染廢水回用的要求。針對印染廢水色度大的特點,臭氧極強的氧化性可有效去除色度及廢水中的有機物,同時臭氧還具有殺菌除臭功能。在實際工程應用中,通常很少單獨采用臭氧氧化法處理印染廢水,而是與其他方法聯合使用,如臭氧-活性炭和臭氧-曝氣生物濾池。Lin等(2)在活性炭為填料的流化床或固定床中通人臭氧,把臭氧氧化和活性炭吸附組合成一個單一的過程。研究發現,臭氧氧化能夠延長活性炭的再生,減少其再生成本;活性炭不僅僅是一個吸附劑,同時是臭氧氧化的催化劑。 兩者可以彌補各自固有的不足。 具有很好的協同作用。顧曉揚等(3)采用臭氧-曝氣生物濾池工藝對某紡織洗水廠二級生化處理出水進行回用處理,在進水COD約為8Omg/L、色度為16倍、 濁度約為8NTU的條件下,當臭氧投加量為3O~45mg/L、曝氣生物濾池水力停留時間為3~4h、氣水比為5∶1時,出水COD<30mg/L、色度為2倍、濁度<1NTU,滿足生產工藝對回用水水質的要求。

      2.4 生化法:

      生化法主要是運用微生物的代謝作用來分解污染物,不僅可以用于印染廢水的達標排放處理,而且也可以作為深度處理及回用技術。生化法主要有曝氣生物濾池、生物活性炭等,一般很少采用生化法作為深度處理回用工藝,實際應用中多采用生化法與其他工藝聯合使用。

      曝氣生物濾池(Biological Aerated Filter,簡稱BAF)是一種集物理吸附、過濾和生物降解于一體的新型生物膜處理技術,它適用于低懸浮物和低COD廢水的處理[7-8]。 BAF應用于印染廢水深度處理主要是因為經過厭氧水解+接觸氧化工藝處理的廢水,其B/C值很小,可生化性很差,難降解的殘余有機物首先被濾料和濾料上生物膜所吸附,其停留時間相當于生物膜泥齡時間,因此有足夠的接觸時間,使這些有機物被微生物所降解。黃瑞敏[9]在混凝處理后采用BAF處理,可使針織棉染色廢水的COD指標低于國家污水排放標準,接近生產回用的要求。BAF出水再經過精密過濾去除細小懸浮物和離子交換去除水中的無機鹽后,出水的各項指標均可以達到回用的要求。生物活性炭是生物處理和活性炭吸附相結合的組合工藝,微生物的氧化分解和生物吸附與活性炭物理吸附協調作用,使處理效果大大增強。耿士鎖[10]采用生物接觸氧化-生物炭流化床串聯裝置對印染廢水深度處理,在進水水質COD為113~263mg/L、 色度20~200倍、 SS為14~184mg/L前提下,去除率分別達到70 %~89 %、73 %~90 %、78 %~79 %。處理后的出水水質符合印染工藝洗滌用水要求。

      3、膜技術:

      膜分離技術是目前國內外印染廢水回用領域中研發和工程化應用的熱點之一。目前在印染廢水回用上應用較多的膜分離技術有:反滲透(RO)、納濾(NF)、微濾(MF)和超濾(UF)。這些膜分離過程都是以壓差為驅動力,廢水流經膜面的時候,廢水中的污染物被截留,而水透過膜,實現了對廢水的深度處理。超濾可去除廢水中大部分濁度和有機物,從而能減輕反滲透膜的污染,延長膜的使用壽命,減少膜系統的運行成本。反滲透不僅能有效去除有機物、降低COD,而且具有優秀的脫鹽效果。由于COD脫除、脫色、脫鹽能在一步完成,其出水品質高,能直接回用于印染環節,同時濃水可回流至常規工序處理,實現廢水零排放和清潔生產。 越來越多的研究表明,將不同的膜分離技術進行組合(如微濾、超濾、納濾、反滲透等),或膜分離技術與其他技術(如膜生物反應器)相結合,是印染廢水深度處理的一個研究方向。膜生物反應器是印染廢水處理的新技術之一,將膜分離技術與生物反應器相結合,從而達到回用水質要求。夏炎等采用MBR-NF組合工藝處理蘇州市東方污水廠初沉池污水,在進水水質COD 372~1121 mg/L,氨氮16.17~26.85mg/L,總氮19.18~46.54mg/L的情況下,經HRT 30 h,回流比300%的MBR處理后,出水COD、氨氮和總氮的平均去除率分別為87%,95.8%和70.2%,再經納濾處理后,水質可滿足印染工藝回用要求。Schoeberl等對MBR二級出水采用納濾后處理,處理出水能夠滿足各項回用標準,但同時指出該方法目前仍面臨較高的應用技術難度和經濟成本。付江濤等采用雙膜法工藝處理某印染廠廢水并回用,COD去除率達到99%,濁度和色度的去除率均接近100%,反滲透對鹽分的去除率在98%以上,滿足回用于印染生產的要求。Marcucci等采用砂濾-超濾-反滲透和砂濾-超濾-納濾兩種深度處理工藝對印染廢水的二級出水進行回用處理,反滲透對鹽分的去除率達到95 %以上,可回用于包括對水質要求最高的淺色染色工藝在內的印染生產工序。Amar等采用該技術處理印染廠出水,出水效果達到了生產回用的要求。

      3.1其他組合工藝:

      由于膜技術對進水水質要求較高,因此,一般需要經過適當預處理之后的廢水才能進行膜處理。何耀忠等[16]采用“一體臭氧BAF+上流式BAF”組合工藝深度處理紡織印染廢水,可為膜分離系統提供穩定可靠的進水。一體臭氧BAF在臭氧投加量為20~30mg/L時,具有最佳運行效能。結合后續曝氣生物濾池,出水COD<40mg/L、BOD<10mg/L、SS<10mg/L、色度<4倍。膜分離系統中,反滲透產水完全滿足染整工藝用水要求,膜濾濃縮液COD<100 mg/L、BOD<30mg/L、SS<50mg/L、色度<32倍,可達標排放。該聯合工藝不但保證膜濾濃縮液達標排放,解決了過往工程應用中,膜濾濃縮液的后續處理難題,并可帶來顯著的經濟效益,為紡織印染行業廢水深度處理及回用設施的升級改造提供了一種新的解決方案。齊魯青等采用預處理系統(臭氧-曝氣生物濾池一體化裝置+曝氣生物濾池)和膜系統(超濾+反滲透)的組合工藝深度處理印染紡織廢水。試驗表明,臭氧氧化和BAF生物截留吸附作用使預處理系統保證了膜進水水質,經膜系統處理后,淡水回用,濃水仍然可以達標排放。預處理系統較佳運行參數為:氣水比為5,有機負荷分別約為2.1、1.0 kg(COD)/m3,溶解氧質量濃度為3.8 mg/L,水溫35~40 ℃;臭氧直接通入曝氣生物濾池,形成臭氧-曝氣生物濾池一體化裝置,臭氧投加量宜在20~30mg/L。當預處理系統進水COD質量濃度平均值為101.3mg/L,濁度為8.0NTU,SS質量濃度為21.9mg/L,氨氮質量濃度3.4mg/L,色度21倍,經過預處理系統穩定處理,出水COD質量濃度平均值可降至7.4mg/L,濁度為4.2 NTU,SS質量濃度為3.0mg/L,氨氮質量濃度0.7mg/L,色度2倍。預處理系統高效去除污染物,有效地保證了膜系統進水水質。測定濃水pH 7.3~8.3,色度32倍,COD質量濃度45.7~97.9mg/L,可直接排放。膜系統穩定運行期間,RO產水pH在7.4~7.9,電導率則在50~200μs/cm,平均脫鹽率可達98.2%;總硬度2~10mg/L,平均去除率為89.2%;總堿度25~65 mg/L,平均去除率為95.0 %。

      4、總結:

      印染廢水已經對我國水環境構成嚴重威脅,隨著人們環保意識的增強,印染廢水深度處理和回用越來越受到政府的關注。 針對印染廢水深度處理的單一技術較多且各具優缺點,但均難以達到排放及回用標準,要根據印染廢水水質的特點,合理選擇和優化組合處理工藝。 膜分離技術是印染廢水深度處理的一個重要研究方向。

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