A. 印染废水处理工艺
印染废水处理中,常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。此外,电解法、生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中:
1.混凝法
混凝法是印染废水处理中采用最多的方法,有混凝沉淀法和混凝气浮法两种。常用的混凝剂有碱式氯化铝、聚合硫酸铁等。混凝法对去除COD和色度都有较好的效果。
混凝法设置在生物处理前时,混凝剂投加量较大,污泥量大,易使处理成本提高,并增大污泥处理与最终处理的难度。混凝法的COD去除率一般为30%~60%,BOD5去除率一般为20%~50%。
作为废水的深度处理,混凝法设置在生物处理构筑物之后,具有操作运行灵活的优点。当进水浓度较低,生化运行效果好时,可以不加混凝剂,以节约成本;当采用生物接触氧化法时,可以考虑不设二次沉淀池,让生物处理构筑物的出水直接进入混凝处理设施。在印染废水处理中,多数是将混凝法设置在生物处理之后。其COD去除率一般为15%~40%。
当原废水污染物浓度低,仅用混凝法已能达到排放标准时,可考虑只设置混凝法处理设施。
2.化学氧化法
纺织印染废水的特征之一是带有较深的颜色。主要由残留在废水中的染料所造成。此外,有些悬浮物、浆料和助剂也能产生颜色。废水脱色就是去除废水中上述显色有机物。印染废水经生物法或混凝法处理后,随BOD和部分悬浮物的去除,色度也有一定的降低。一般情况下,生物法的脱色率较低,仅为40%~50%。混凝法的脱色率稍高,但因染料品种和混凝剂的不同而有很大的差别,脱色率在50%~90%之间。因此,采用上述方法处理后,出水仍有较深的颜色,对排放和回用都很不利。为此,必须进一步进行脱色处理。常用的脱色处理法有氧化法和吸附法两种。氧化脱色法有氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法三种。
化学氧化法一般作为深度处理设施,设置在工艺流程的最后一级。主要的目的是去除色度,同时也降低部分COD。经化学氧化法处理后,色度可降到50倍以下,COD去除率较低,一般仅5%~15%。
3.电解法
借助于外加电流的作用产生化学反应,把电能转化成化学能的过程称电解。利用电解的化学反应,使废水的有害杂质转化而被去除的方法称为废水电解处理法,简称电解法。
电解法以往多用于处理含氰、含铬电镀废水,近年来才开始用于处理纺织印染废水的治理,但尚缺乏成熟的经验。研究表明,电解法的脱色效果显著,对某些活性染料、直接染料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染废水,脱色率可达90%以上,对酸性染料废水脱色率达70%以上。电解法对于处理小水量的印染废水,具有设备简单、管理方便和效果较好的特点。固定床电解法在工程上也有应用,取得了较好的效果。其缺点是耗电较大、电极消耗较多,不适宜在水量较大时采用。电解法一般作为深度处理,设置在生物处理之后。其COD去除率为20%~50%,色度可以降到50倍以下。
当原废水浓度低,仅用电解法已能达到排放标准时,可考虑只设置电解法处理设施。仅用电解法处理时,COD去除率为40%~75%。
4.活性炭吸附法
活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。70年代开始用于工业废水处理。生产实践表明,活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性,它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下,对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物,如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等,都有独特的去除能力。所以,活性炭吸附法已逐步成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。
吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程。吸附是一种界面现象,其与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动能力有两种,一种是溶剂水对疏水物质的排斥力,另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附,多数是这两种力综合作用的结果。活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力,在选择活性炭时,应根据废水的水质通过试验确定。对印染废水宜选择过渡孔发达的炭种。此外,灰分也有影响,灰分愈小,吸附性能愈好;吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近,愈容易被吸附;吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响。在一定浓度范围内,吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外,水温和pH值也有影响。吸附量随水温的升高而减少,随pH值的降低而增大。故低水温、低pH值有利于活性炭的吸附。
B. 印染污水处理最佳处理方法
由于印染废水的多变性,生物法处理效果有时还不能达到十分满意的效果。
因此,开发适应能力强的菌种,提高生物法的处理效果,并使废水经过处理后达到回用的要求,将是今后生物法研究的主要目标。
新型的生物制剂有以下几种:
(1)酶制剂:利用生物酶制剂处理废水、净化环境比其他生物法效率高、速度快、出水好,不产生二次污染。用于处理印染废水的酶有漆酶、木质素过氧化物酶、嗜碱酶等。
在木质素等过氧化物酶存在的条件下,漆酶的色度去除率可提高到75%。
(2)废水脱色微生物制剂:将污水处理厂活性污泥中的微生物进行分离纯化,来提取对染料脱色效果好的微生物,并进行培养。活性污泥中微生物种类较丰富,包含有细菌、真菌、微型动物等不同门类的生物物种,活性污泥中的微生物形成一个生态系统,在这个系统中以自养型微生物为主。
细菌吸食环境十的有机物,而细菌又会成为某些原士动物或后儿动物的食饵,原生动物之叫还有互相捕食,不同的后生动物也可能处在不同的营养层次上多种类的微牛物形成一个复杂的食物网。
中同科学院微生物研究所分离出的5种高效细菌对酸性红B2GL、酸性媒介棕RH、酸性媒介蓝B和酸性媒介黄GG等染料具有脱色降解能力,在细菌隔膜接种厌氧菌或好氧菌种系统中,处理模拟染色废水,脱色率能达到85%以上。
中国科学院微生物所和中国纺织工业设计院等单位分离出数百株脱色菌,将脱色卤和PVA降解菌投加到废水处理池中,脱色率达80%,PVA去除率达75%一90%,远高于普通。
(3)士物絮凝剂:与无机和有机合成高分子絮凝剂相比,生物絮凝剂具有许多独特的性质和优点:
①易于固液分离,形成沉淀物少;
②易被土物降解,无毒无害,安全性高;
③无二次污染;
④适应范围广;
⑤具有除浊和脱色性能等;
⑥有的生物絮凝剂还具有不受pH值条件影响,热稳定性强,用量少等特点。
人们预见生物絮凝剂絮凝活性的广性将使彻底消除污染成为现实,它大部分或全部取代合成高分子絮凝剂址大势所趋。
现在用于处理印染废水的生物絮凝剂有PFIOI(用于处理含羧甲基纤维素的退浆废水)、MF一3和NA7(用于染液脱色)和NOC一1(可消除污泥膨胀。恢复活性污泥的沉降性能)。
C. 印染废水处理工艺的印染废水处理工艺流程
(一)废水的水质特点以棉纺和混纺产品为主的印染厂,排出的多种废水及水质特点为:
1)退浆废水退浆废水是碱性的有机废水,含多种浆料分解物、纤维屑,酸和酶等污染物。其污染程度视浆料的种类而异。过去多用天然淀粉作浆料,水中BOD高,近些年来,逐渐由化学浆料代替,如聚乙稀醇(PVA),废水中BOD很低,但COD很高,从而降低了废水的生物降解性能。
2)煮炼废水废水呈深褐色,含碱浓度约0.3%,废水BOD和COD均高达数千毫克/升。
3)漂白废水水量大,污染轻,可直接排放或循环回用。
4)丝光废水含氢氧化钠3%~5%,一般通过蒸发浓缩回收,工艺上可重复使用,外排的丝光废水呈碱性,BOD高于生活污水。
5)染色废水主要污染是有机染料和表面活性剂等助剂。水质变化大,色泽深,pH值高。
6)印花废水主要是皂洗、水洗废水。在采用活性染料时要用大量的尿素,故废水中氨氮较高。
7)整理废水水量少,含有各种树脂,甲醛,表面活性剂等。国内几个有代表性印染厂的废水水质见表16-1。
(二)印染废水治理方法
首先,从生产工艺上消除和减轻污染源。如采用干法印花工艺,消除印染废水。按水质特点,分别回收,一水多用;用沉淀、过滤法回收土林染料和磁化染料,用超过滤法回收还原染料、分散染料等。其次,对废水进行无害化处理。对废水中碱度,一般设调节池并保证必要的匀质时间;对色度,根据废水排放和利用要求,可用凝聚法,吸附法。氧化法,电解法等化学或物理法处理,也有培养特殊的细菌在兼气条件下进行脱色。需要指出的是,采用凝聚法对直接染料,还原染料,磁化染料,分散染料的色度,去除效果好,但对酸性染料,活性染料,脱色效果差。活性炭对染料的吸附有选择性,对阳离子染料,直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料有良好吸附性能,但对硫化染料、还原染料、涂料等不溶性染料吸附性能很差。常用的臭氧氧化剂,对直接染料、酸性染料、碱性阳离子和活性染料等亲水性染料,脱色效果好,对还原染料、硫化染料、分散染料等疏水性染料脱色效果差。废水中大量有机物,通常采用生物法处理能达到较满意的效果;对PVA等化学浆料,可采用生物分解法或回收利用法。在生物分解中,可分别采用高MLSS的一段和二段曝气法及厌氧—好氧串酸处理工艺;在回收利用中,可分别采用胶凝盐析法(投加硼砂及硫酸钠)、凝结剂法(如用芒硝和硼砂作凝结剂)、超过滤法(在北京、上海、河南等厂已采用)。
总之,印染废水处理流程的选择,要根据生产工艺采用的原料、产品种类、加工的方法,工艺过程中投加的药剂,染料、助剂性质以及出水最终去向和要求,分别采用一级化.学和物化处理或二级生物法为主的处理或三级深度处理。
(三)废水处理流程的选择
1)首先考虑清浊废水分流,把一些较浓的染色废水和不易生物降解的废水单独进行化学和物化法回收或处理后,再混合其他废水进行生物处理或排向市政污水处理厂统一处理;
2)如水质允许,采用化学凝聚和加压气浮相结合的处理方法,对小型印染厂可选用国内已有的成套装置,运行费用略高,在一般情况下,处理出水能符合要求。
3)生物处理可优先考虑活性污泥法,传统的鼓风曝气法和延时曝气法均能取得稳定的效果,在曝气4~6小时的条件下,BOD5去除90%,COD去除60~70%。鼓风曝气污泥负荷为0.3~0.5公斤BOD/公斤MLSS·日,延时曝气法采用污泥负荷为0.1公斤BOD/公斤MLS8·日。如采用加速表面曝气法,曝气池与沉淀池宜分建,这样有利于抑制污泥的膨胀,管理较方便,出水水质稳定。
4)当处理出水要求较高或废水处理后作重复使用时,则宜在生物处理后增加吸附或凝聚过滤装置。厌气-好气-活性炭工艺,不仅对化学浆料PVA和色度的去除效果好,而且出水水质好,受到人们注意。
5)关于生物处理中采用生物膜法时:
①接触氧化法-采用容积负荷2.3~5.0公斤BOD/(米·日)。优点是处理时间短且污泥不必回流,但气水比高,基建费和运行费略高。
②生物转盘-适用于处理水量小的印染厂,如水量在1OOO米³/日以内,运行简单,耗电省。关键在转盘材质和转盘前调节池的设置。有机负荷采用15~30克BOD5/(米·日),水力负荷采用0.1~0.25米。/(米·日)。
③塔式滤池-主要特点是省地,它是一个不完全处理构筑物,采用容积负荷1.6~1.8公斤BOD/(米·日)时,COD去除率40%~50%,BOD去除率50%~60%。
D. 先看国外如何处理印染废水
国外纺织印染行业比较发达的地区,如韩国釜山,日本大阪,意大利米兰和墨西哥等地,染整企业较为集中,印染废水相对较大,同时在这些地区自然地形成产业链,即本地区和周围地区形成上游配套的原料生产、供应;纺织服装、服饰等下游产品生产、市场销售;三者形成相对完整的产业链,这种生产相对集中、产量大、市场规模大、销量在国内、国际有相当影响的“板块“经济对染整行业发展具有重要意义。这与国内也很相似。
1、关于处理方式,主要有二类。
意大利、日本等对印染废水处理采用工厂处理和城市污水综合处理相结合的方法。在对印染废水初步处理后达到一定标准后和城市污水混合一起进入污水处理厂处理。这样可以提高后续处理效果,如果印染厂多,则集中处理达到排放标准。
德国由于行业不集中,一般采用单厂处理的模式进行处理。在印染厂建造污水处理厂,对厂内产生的废水进行处理,由于清洁生产和水资源回收做得相对较好,水处理效果处理后的水可以达到排放标准。另外德国的印染废水排放量也较少,而且处理技术比较成熟,个别厂甚至做到“零排放“。
2、关于处理技术,印染废水主要是有机污染,所以处理方法以生化法为主,国外禁用硫化染料,对于废水量少,采用设备为主,大水量当然还是以构筑物为主,但从处理技术的原理上分析,似乎差别不大,但从技术深度、自动化程度、设备质量高于国内水平。
E. 印染废水处理一缸多少吨
印染废水处理一缸5吨,印染工业用水量非常大,通常每印染加工1吨纺织品耗水100~200吨,其中80%~90%以印染废水排出。如果不及时处理会对周围的环境造成不良影响,因此必须对其进行有效处理,常用的印染废水处理方法有回收利用和无害化处理。
F. 印染废水处理的印染废水处理技术
国内外对一般印染废水多数采用传统的生化法处理,以除去废水中有机物,有些工厂在生化处理前或处理后还增加一级物化处理,少数工厂采用多级的处理。在美国,印染废水多数采用二级处理,即生化与物化结合,个别用三级,增加活性炭。日本与美国相似,但应用臭氧的报导也较多。英国是羊毛加工的传统国家,一般用不完全流程,仅将洗毛水用物化初步处理与其他染色废水合并排入城市污水处理厂。国内投入运行的生化处理设施,大部分是采用完全混合活性污泥法。接触氧化等生物膜法,近年来也逐步增加。印染废水处理,应尽量采用重复使用和综合利用措施,与工艺改革和回收染料、浆料、节约用水、用碱等结合起来考虑。在国内印染废水处理中采用的完全混合式系统有加速曝气法和延时曝气法两种形式。废水量较大的采用延时曝气法较多,废水量较小的则以加速曝气法为主。印染废水处理中常以曝气时间作为曝气池的控制指标。由于印染废水的水质是多变的,因此曝气时间必须与有机负荷(POD含量)结合起来考虑。常用的治理印染废水有如下方法:
1.改革工艺、减少或消除印染废水对于合成纤维及含合成纤维75%以上的织物采用干法印花工艺,可以消除印染废水。对于棉织物,一直用淀粉浆料上浆和作为印花浆料中的粘合剂,使退浆、煮炼废水中,含大量淀粉。现在,印染工业用化学浆代替淀粉浆,如聚乙烯醇和纤维素衍生物作浆料,;可使退浆、煮炼废水的BOD降低33%,若用作印花浆粘结剂,则还可降低5~20%。此外,在酸性媒染染料染色中,用硝酸钠或双氧水代替重铬酸钾作氧化剂,能消除废水中有毒的铬污染。
2.废水和物料的回收利用
(1)印染废水要按水质特点,分别回收利用一般印染厂中,废水可分为三类,即淀粉浆料废水,废碱液和其他染整废水。据统计,它们占的百分率约为;淀粉浆料类废水为65%,废碱液为19%,其他染整废水为65%。按上述水质分开处理,有利于回收利用。
(2)碱回收利用丝光工序的淡碱液可循环利用,还可将淡碱液用于煮炼,煮炼废碱液,用于退浆,多次重复使用。如碱液量大可用三效蒸发器回收碱,如碱液量小,可用薄膜蒸发器回收碱。
(3)染料回收如含硫化染料的废水,可以在反应锅内加酸,放出硫化氢,经沉淀过滤后回用。对还原染料和分散染料可采用超过滤技术回收。废水回收染料后,可使色度减少85%,硫化物减少90%。
3.印染废水的无害化处理
废水和物料的回收利用,虽然是减少印染废水污染的根本出路,然而;目前国内外还远未达到应有水平,印染废水仍以无害化处理为主,印染废水的水质特点,主要是COD和BOD高,以及由此引起的色度等指标远远超过排放标准;国外纺织工业废水尤其是印染废水的处理,应用最广的是生化处理法,国内一般印染废水,多数也是采用生化法去除水中的有机物。投入运行的生化处理设施,大部分是采用完全混合活性污泥法,即废水和回流污泥进入曝气池后,与池内原有混合液得到充分混合。这一方法,较好适应印染废水COD高而且水质多变的特点,得到比较好的处理效果。所采用的完全混合式系统,有加速曝气法和延时曝气法两种,废水量大的用延时曝气法较多,废水量较小的,则以加速曝气法为主。
实践证明,用生物处理印染废水,BOD去除率一般为85~90%,并能使可溶性的BOD变成不溶性污泥而分离去除。同时还能去除部分色泽和悬浮物,降低pH值。为了解决生化处理后脱色问题i采用活性炭吸附法,可去除废水中很多种类染料和可溶性有机物。对非水溶性染料废水的色度,如硫化染料,还原染料和分散染料,可采用臭氧氧化法和混凝法加以去除。
综上所述,印染废水能达到排放和回用水的各项指标,需要采用联合处理方法,如用沉淀(或过滤)—生化—活性炭吸附—生物接触氧化—煤粉灰过滤,活性污泥—臭氧氧化(或混凝)等。现在多级的处理方法,如反渗透、离子交换、电渗析等已开始在印染废水中应用。据报道,日本纺织印染工业处理水回用率,巳达到8096。表2-4-2为各种不同染织物废水主要处理方法和优缺点比较。
1、混凝法的机理
混凝法是通过向污水中投加混凝剂,使细小悬浮颗粒和胶体颗粒聚集成较粗大的颗粒而沉淀,得以与水分离,使污水得到净化的方法。混凝法的机理主要是压缩双电层,吸附表面中和,吸附架桥和沉淀网捕四种机理。以上几种作用可能同时产生,在不同的条件下某种作用可能是主导因素。
混凝剂可降低印染废水中的浊度、色度,去除多种高分子物质、有机物。以及某些重金属有毒物质。
2、实验室研究
混凝沉淀是水处理过程中的重要单元,而混凝法最关键的是要选择合适的混凝剂。目前,主要有无机混凝剂、有机混凝剂、复合混凝剂及生物混凝剂四大类。近几年,许多研究者主要对高分子混凝剂和高效复合脱色混凝剂开展了较深入的研究,并在处理印染废水方面取得了进展。
陈文松和韦朝海研究了低剂量Fenton氧化一混凝法对三种不同模拟水样和实际印染废水的处理效果,结果表明,Fenton氧化一混凝法特别适合于处理成分复杂(同时含有亲水性和疏水性染料)的染料废水。实际印染废水的处理结果令人满意,CODcr和色度的去除率分别达到84%和95%。Fenton氧化一混凝法处理印染废水效果好,成本低,操作简单,便于推广。混凝剂的改性和复配能优化混凝剂性能,提高混凝效果。姚晓亮采用镁盐与亚铁盐混合复配对活性染料印染废水进行脱色处理,并与单一组分混凝剂的脱色效果作比较。结果表明:复合混凝剂MgSO4-FeSO4·7H2O的脱色效果明显优于单一组分,表现出显著的协同效应。祝社民和陈英文等将若干廉价的天然和废弃无机粉料(如粉煤灰,黏土等矿物,其中主要含硅、镁、钙和铁等)按一定比例配伍,再进行简单活化和极少量的高分子絮凝剂复配而成新型的混凝剂,其对印染废水具有良好的处理效果,COD去除率为74%,最终出水浊度低于5度。印染废水经过混凝处理后可达到国家污水排放的三级标准,可重复利用。余莹在实验中发现,将聚硅铝铁硼应用于处理印染废水,其脱色效果佳,透光率可达98%;且具有制备工艺简单、高效、矾花大、沉降速度快、污泥体积小、脱色及去除COD效果良好等优点。戴亚英和邱慧琴研究的是聚合硫酸铁硅混凝剂(PFSS),它是一类新型无机高分子混凝剂,是在聚硅酸和铁盐的基础上发展起来的复合产物。实验说明此类混凝剂混凝效果好,易储备,价格便宜,因此受到了水处理界的极大关注。
利用废熔盐研制了一种新型复合混凝剂PMFC(聚合氯化镁铁),应用该复合混凝剂对印染模拟废水以及实际废水进行了处理。实验结果表明,该复合混凝剂在合适的条件下对印染废水具有良好的处理能力,其脱水效果明显优于PAC。此外,该复合无机混凝剂具有成本低,脱水率高,沉降速度快等优点。
3、现场应用研究
研究者也从水处理工艺方面进行了研究,并应用到实践中,取得了好的成效。江阴市某印染厂采用物化+三级生化+物化法处理印染废水,设计处理能力360m/s,废水进水CODcr, BOD5,SS和色度分别为: 200—300mg/L,600—700mg/L,350—500mg/L和500~1000倍,经处理后,出水稳定并达到污水排放一级标准,此外,该工艺具有处理负荷高,耐冲击,出水稳定等特点,并于2002年年底完工验收运行至今,处理效果良好,出水稳定达标。王振川等采用混凝沉淀一酸化水解一悬挂链曝气一生物碳组合工艺对该类废水进行了大量的实验研究,优化了各项工艺参数,并在河北丽友印染有限公司建立了一套3000平米/d的废水处理设施。经2年实际运行表明,该设施具有投资少,运行费用低,水净化率高的特点,处理后出水CODcr,去除率高达93%以上,各项水质指标均达到了(GB4287—92)纺织染整工业水污染物排放一级标准。黄瑞敏等提出了采用混凝脱色一曝气生物滤池,再深度处理的回用处理工艺进行现场试验研究。研究结果表明,该工艺可以将印染废水色度去除至10倍以下,CODcr处理至20mg/L以下,SS达到2mg/L以下,浊度低于3NTU,高效脱色混凝剂色度去除率达到98%,曝气生物滤池的出水CODcr质量浓度为20mg/L。
4、结束语
研究表明,混凝法对印染废水具有工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高等优点,混凝法已经成为污水处理的常用方法。针对特定的印染废水,混凝剂的选择就成为影响混凝效果的关键因素,所以混凝剂的开发和研究是一个热点。目前较新型的无机高分子复合型混凝剂主要有聚合硅酸硫酸铝(PASS)、聚合硅酸氯化铝铁(PSAFC)、聚合硅酸硫酸铝铁(PSAFS)和聚合硅酸硫酸铝硼(PSBA)。无机混凝剂具有无毒或微毒,原料易得等方面的优点,在混凝技术中占有重要地位,一直得到广泛应用。离子型高分子混凝剂可以明显提高絮凝效果,增大捕捉范围,活性基团也得到充分暴露,有利于更好地发挥架桥作用,因此,离子型高分子混凝剂是今后的发展重点。近年来,混凝剂的发展由低分子到高分子,由单一型到复合多功能型。研制成本低、广谱、高效、无毒的混凝剂成为混凝研究的一个热点。总之,当前混凝剂的发展总的方向是“高分子化、复合化、多功能化”,今后需进一步开展的工作为:
(1) 复合型高分子混凝剂的研制。
(2) 天然高分子物质及其改性产品的应用。
(3) 混凝剂的多功能化。
(4) 微生物絮凝剂的研究和开发。
值得说明的是,除了混凝剂种类和水处理工艺和条件以外,如PH值,混凝剂的加入量,投加顺序,污染物的浓度及水力条件都是影响混凝效果的重要因素。混凝剂的加入量,投加顺序需要事先通过实验确定。
G. 【印染废水削减方案与减排措施】 生产废水减排措施
通过对常州地区印染企业生产现状与废水排放的调查,从工程减排、结构减排、管理减排 3 个方面,探究切实可行的印染废水削减方案与减排措施,积极推进行业企业清洁生产技术的应用。
Through surveying on the present situation and wastewater discharge of printing and dyeing enterprises in Changzhou area, this paper has discussed from three aspects, engineering rection, structure rection and management rection. The feasible plan of cutting down on printing and dyeing wastewater and recing emissions measures have been investigated. Application of cleaner proction of technique to enterprises is vigorously promoted.
印染废水长期以来困扰着企业与政府,并制约着行业的发展。《纺织工业调整和振兴规划》中已将节能减排取得明显成效列为行业近 3 年要达到的重要目标之一,并强调至2011年,全行业要实现单位增加值能耗年均降低 5%、水耗年均降低 7%、废水排放量年均降低 7%。要实现此目标,任务很艰巨。
本文依据常州地区印染企业生产废水排放普查资料,通过对 20 多家不同类型印染厂的生产工艺、设备、管理及废水排放等的深入调查与分析,研究实现印染废水减排的有效途径,以促进印染企业清洁生产、节能减排技术的推广应用。
1工程减排是关键,重在应用推广与改革创新
常州纺织印染业发达,产业集群优势凸显,现有 7 个纺织印染园区,园区模式为印染废水由分散式管理变为集中处理创造了良好的条件。但统计资料表明,还有 30% 左右的中小型企业未入园区,大多数企业设备陈旧,工艺传统,技术改造、技术创新步伐缓慢,工艺优化、过程控制、生产管理、资源回收利用等方面还有巨大的提升空间。
1.1加大现有设备的更新与改造
1.1.1选用小浴比、短流程高效节水型设备
现国内外先进的染整设备在自动化控制、在线检测、节能降耗装置等方面都有很大的改进,能够精确地控制各种技术参局租数,确保物耗的最优化。淘汰高耗能、高耗水设备,选择节能减排新设备已成为企业的必然选择。值得关注的设备如下。
(1)小浴比设饥凳备。针织、化纤等间歇式生产企业,采用小浴比溢流机代替老式溢流机可节水 50% 以上;采用气流机替代高耗水的溢流机,节水可达 50%,节汽可达 50%,节约助剂可达 30%。如德国Then(特恩)新一代常温SYN系列气流染色机等。
(2)高效短流程设备。高效短流程是染整行业可持续发展中最早采用、最有效、最基本的方法,具有很大的潜力,但目前关注和投入并不够。推广应用高给液装置和高效水洗装置是缓解占印染废水总量 60% 以上的前处理废水污染问题的明智之举。如德国Küsters(寇司德)公司的Flex � NiP、德国MenZel公司的Optimax高给液装置、瑞士Benninger(贝宁格)公司的BEN系列高效水洗机等。
(3)低轧余率高效节能型轧车。在连续化加工设备的适当位置加装高效节能型轧车,轧余率可比普通轧车下降约 20%。当进入下道水洗时,因少带 20% 的余液可大大减轻水洗负担。丝光、染色、印花等前道水洗均可采用此方案。
1.1.2加强现有设备与生产环节的挖潜改造
由于受金融危机的影响,印染企业面临困境,要实现设备大量更新是不现实的。因此,加强现有设备的技术改造,是大多数印染企业节能减排的有效途径。某印染公司成功的案例如下。
(1)平洗机由直排改为逐格烂腊旅倒流。一般每格平洗槽每小时直接排入下水道的水约 1.5 t,按平均每段连续平洗槽 5 格计,每小时排水约 7.5 t。练漂、染色平洗机经改造后,每段平洗每小时可节水 4.5 t,每年节水可达 2 万t以上。
(2)烘机水汽直接就近进平洗槽。通过管道改造,将烘筒中的凝结水汇同蒸汽直排入平洗机末格平洗槽,实现烘机蒸汽、高温凝结水的充分利用,节省了为烘机配套的疏水阀,避免了蒸汽泄漏,降低了生化处理污水的温度,而且操作简便安全。
(3)对连续轧染机旁,热交换器中喷淋设备随机台开关的改装。这样在完成热交换器常规节能功效的同时,可以降低由于停车时,挡车工忘记逐格关闭喷淋设备而造成的浪费。
1.2大力推广成熟的清洁生产技术
通过调研发现,常州地区 80% 左右的印染企业还延用传统工艺,生产流程长,水耗与能耗大。所以,推广应用已经合理筛选、科学优化、创新实践的清洁生产工艺,是实现印染废水减排目标的关键。
1.2.1前处理清洁生产技术
(1)多功能精练剂 � 双氧水浸浴一步法工艺。该工艺适用于棉筒子纱及针织物的前处理。它集碱剂、稳定剂、螯合剂、渗透剂、乳化剂、净洗剂于一体,加料程序简化,煮漂一步完成,通过除氧酶洗涤后不排液可直接染色。每吨布至少节水 10 t,废液pH值下降 0.5,CODcr也有所降低。某色织厂棉筒子纱练漂参考工艺:装纱 → 进工作液(多功能精练剂 2 ~ 3 g/L,30% 双氧水 4 ~ 6 g/L,浴比 1∶7 ~ 1∶8)→ 练漂(100 ℃,40 min)→ 热水洗(80 ℃,10 min)→ 酸洗(HAC 1 g/L,50 ℃,15 min)→ 除氧酶洗(0.5 ~ 1 g/L, 35 ℃,15 min)→ 不排液直接染色。
(2)复合酶 � 低碱蒸煮工艺。目前棉梭织物完全用生物酶前处理尚未实现,但可用“轧酶冷堆 � 低碱蒸 � 氧漂工艺”代替传统的三步法工艺。该工艺适用于包括纱卡在内的大多数棉织物,处理后织物的白度、毛效、强力完全满足质量要求,并且废水CODcr值可降低约 20%,大大提高了可生化性。某企业的纯棉纱卡参考工艺:烧毛 → 轧酶液(复合酶 5 g/L,JFC 2 g/L,50 ~ 60 ℃,pH值 8 ~ 9)→ 保湿堆置 10 h → 热水洗 2 道 → 轧淡碱液(烧碱 10 ~ 15 g/L,配套助剂 5 g/L)→ 汽蒸(100 ~ 102 ℃,60 min)→ 常规氧漂 → 水洗 → 烘干。
1.2.2染色清洁生产技术
(1)涂料轧染新工艺。涂料染色技术是一项能从根本上和源头上建立良好生态环境的创新技术,同时又能全面兼顾清洁生产、节能降耗,还能产生特殊风格的染色方式。其染色过程可认为是“零排污”或排放极少。该技术首先对纤维进行阳离子变性,然后选用阴离子化的涂料染色,实现涂料在纤维上的定位吸附,产品具有较高的染色牢度和K/S值。常州东高印染是该染色技术的先驱者,推荐工艺:半制品 → 阳离子改性(增深剂 3 ~ 5 g/L,二浸二轧,室温)→ 烘干 → 涂料轧染(视颜色深浅添加湿摩牢度增进剂 20 ~ 40 g/L,二浸二轧,室温)→ 烘干 → 拉幅。
(2)活性染料无盐染色技术。该技术与常规轧 � 烘 � 轧 � 蒸工艺相比,从根本上消除了印染污水中的盐难以去除的难题,且浮色不易回沾,提高了染色牢度,改善了染色织物的洗涤性,使废水色度下降,减少排放污水 30% 以上,并能实现废水回用率达 50%。某企业推荐工艺:半制品 → 浸轧染液(专用固色碱剂 10 ~ 20 g/L,二浸一轧,轧液率 60% ~ 65%,室温)→ 汽蒸(100 ~ 102 ℃,1.5 ~ 2 min)→ 冷水洗 → 热水洗 → 皂洗 → 热水洗 → 冷水洗 →烘干。
1.3重视染化料的回收与利用
在抽样调查中发现,不足 10% 的印染企业实施生产废水回用技术,大多数中小型企业没有淡碱回收装置,染料回收回用的企业就更少。所以,从减轻印染废水处理负担角度而言,更应重视染料助剂的回收与利用。
1.3.1染料的回收及回用
还原染料和硫化染料染色残液分别可采用超滤法和酸析法,回收染料可按常规工艺使用。活性染料染色残液中的水解染料可采用混凝沉淀法,回收后的染料可按酸性染料工艺用于羊毛的染色。
1.3.2丝光碱液的回收与利用
在丝光轧碱槽边加 1 台自动配碱仪,并将喷吸汰碱前段的浓碱过滤,回到配碱槽,将喷吸汰碱后段的碱用于煮练,再安装一个储液槽,停机时将留在工作液槽中的浓碱回用,既提高了工艺稳定性,又节约了碱耗,降低了废水pH值。
2结构减排是突破口,重在优化与调整
针对常州地区印染行业现状与节能减排的艰巨任务,紧紧围绕以节能、减排、降耗、清洁生产,走新型工业化道路为主题的产业结构调整与产品结构优化势在必行。
2.1调整产业结构,凸显技术研发优势
根据国家《促进产业结构调整规定》精神要求,需加快对常州地区现有印染企业的资源重组,加大对小规模经营、严重污染企业的关停力度,适度控制常规印染产品加工企业生产规模,以常州宏大电器、君虹印染、东高染整等企业为龙头,培育一批科技含量高、具有较强竞争力的新型纺织印染企业,变规模优势为技术优势,加工优势为研发优势。
2.2优化产品结构,发展高附加值品种
常州地区印染企业产品以棉梭织物为主,包括牛仔布、色织布、灯芯绒等,近年来针织印染规模日趋扩大。但整体产品结构简单,花色品种单一,高科技含量与高附加值品种不多。建议从生态纺织、节能减排角度进行改进。
(1)发展绿色环保纤维制品。以常州旭荣针织印染有限公司为典范,探究彩棉、天丝®、甲壳素、PLA等各种符合生态要求的、资源综合利用的新型纤维混纺或交织物的应用工艺,开发新品种,开拓新市场。
(2)发展新型印花产品。如喷墨印花、无纸转移印花、仿蜡染、仿牛仔产品等,适度控制高污染印染产品,如牛仔布、灯芯绒等。
(3)发展各种功能性面料。如特轻柔抗皱、防水透湿、阻燃、防污、抗静电、抗紫外线、抗菌、防辐射、电磁波屏蔽等整理,包括涂层、复合整理,提高产品的功能化和差别化程度。
(4)发展家用纺织品及产业用纺织品。目前常州地区尚未形成生产链,离服用、家用、产业用纺织品三分天下的目标还有巨大的发展空间。
3管理减排是保障,贵在提高执行力
3.1采用先进科学的方法实时监控,有效管理
常州市科研单位与大专院校联合开发了BP神经网络水质水量预测和GIS支持系统,为地方政府、行业主管部门及时了解印染行业生产与排污现状,准确掌握相关信息提供参考,从而科学决策,有效指导。具体内容如下。
(1)将人工神经网络引入到纺织印染行业水质模拟预测工作中,提高预测精度。实践表明采用神经网络模型对印染行业污染发展趋势进行预测是可行的。经预测2010年后常州市纺织印染行业废水排放量将超过 9 925 万 t/a。
(2)开发了常州市印染行业污染控制决策GIS支持子系统。该系统能把各地区水环境信息、地理信息、印染污染源信息等集合在一起,利用其直观性、可视化、交互性的特点,帮助环境管理与技术部门方便、迅速地了解该地区的环境地理信息,实现污染源的精确定位、实时查询与污染 统计。
3.2加强精细化管理,使节能减排措施落在实处
精细化管理是印染企业清洁生产技术的助推器。是企业超越竞争者、超越自我的需要,是企业适应激烈竞争环境的必然选择,是企业谋求基业常青的必然选择。某些企业的管理模式值得借鉴。
(1)优化现有工艺,细化操作环节。加强现有工艺路线、工艺处方与条件的优化,避免因吸料不充分而加大废水处理的负担。制定各工序的操作细则,做到有章可循,实现工艺路线最短,用料耗能最低,产品质量最佳的目标。
(2)完善管理制度,落实环保责任制。制定清洁生产、节能减排管理制度,配套奖惩措施,细化车停关水、关汽岗位责任制,落实个人、班组、部门环保责任制,不定期检查执行情况,通过过程监控,实现高效管理。
(3)加强生产管理,提高一次正品率。生产部门及时对染整设备维修保养,保证良好运转状态,减少产品返修率。除了挡车工生产过程自查外,专业人员定期检查设备的运行状况,及时清理、维修与整改,杜绝跑、冒、滴、漏。
(4)加强教育与培训,提高全员减排意识与技能水平。对职工进行岗位技术培训和清洁生产、节能减排教育,提高操作人员的技能水平,减少仿样次数与操作误差,实现一次成功。通过培训,增强员工的环保意识与社会负责感。
4展望
2007 ― 2009年,中国印染行业协会先后共发布 91 项推荐节能减排先进技术,主要涉及新型染整技术装备、新型纤维加工技术、废水循环使用和回收技术、印染废弃物的回收利用技术、产品在线检测和控制技术、新型高效染化料助剂技术等,为企业实现节能减排提供了示范工程。由此可见,当前印染企业节能减排缺的不仅是技术,更重要的是新技术推广应用的技术准备与保障措施。应内涵与外延并举,从原料、工艺、设备等源头抓起,大胆挖潜改造。同时通过产品结构调整、生产过程控制、精细化管理及综合治理等,有效落实节能减排措施。使低浴比染色,无水印染、零排污等技术早日在企业“安家落户”,改变传统印染高耗能、高污染、湿加工的生产方式,突破制约行业企业发展的“瓶颈”。
参考文献
[1] 纺织工业调整和振兴规划[EB/OL]. https://www.省略/zwgk/2009-04/24/content_1294877.htm,2009 � 04 � 24.
[2] 王济永. 当前印染行业节能减排的主要措施[R]. 纺织染整行业专家论坛,浙江,2009.
[3] 变性涂料连续印染的创新突破[EB/OL]. https://www.省略/tech/16756_1.html,2009 � 09 � 21.
[4] 范爱民. 精细化管理[M]. 北京:中国纺织出版社,2005.
[5] 中国印染行业协会发布首批节能减排先进技术推荐目录[EB/OL]. https://www.省略/bbs/default.asp.
H. 印染厂废水总氮超标怎么解决
楼主您好,我来为您来解答下,如源果总氮超标的话,需要检测总氮中哪种氮存在超标现象(氨氮、有机氮、硝态氮、亚硝态氮)。
超标现象之一:氨氮超标,说明好氧硝化系统存在问题,这时候需要检测和核算系统中的碱度、溶解氧、停留时间是否合理,调整后再进行下一步分析。这是第一步。
超标现象之二:硝态氮超标,这中情况说明反硝化存在问题,需要核算系统的回流量,碳源是否合理(新尔特研究的反硝化菌碳氮比是5:1才能良好进行,5是碳源,1是硝态氮和亚硝态氮,不是其它的总氮,否则不准确)。
超标现象之三:有机氮超标,一般有两种原因,一是该有机氮非常稳定,难以破解,而是生化系统存在严重问题,不能把有机氮分解开来。
楼主,涉及到技术点和工况较多,因此需要具体问题具体分析,有需要可以联系,希望对您有帮助。
新尔特生物为您提供。
I. 印染厂的污水主要成分是哪些怎么处理好呢
①退浆废水,水量较小,污染物浓度高,主要含有浆料及其分解物、纤维屑、酸、淀粉碱和酶类污染物,浊度大。废水呈碱性,pH值为12左右。用淀粉浆料时BOD、COD均高,可生化性较好;用合成浆料时COD很高,BOD小于5mg/L,水可生化性较差; ②煮炼废水,水量大,污染物浓度高,主要含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等。废水碱性很强,水温高,呈褐色,COD与BOD很高,达每升数千毫克。化学纤维煮炼废水的污染较轻; ③漂白废水,水量大,污染较轻,主要含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等; ④丝光废水,含碱量高,NaOH含量在3%-5%,多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH,所以丝光废水一般很少排出,经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性,BOD、COD、SS均较高; ⑤染色废水,水质多变,有时含有使用各种染料时的有毒物质(硫化碱、吐酒石、苯胺、硫酸铜、酚等),碱性,PH有时达10以上(采用硫化、还原染料时),含有有机染料、表面活性剂等。色度很高,而SS少,COD较BOD高,可生化性较差; ⑥印花废水,含浆料,BOD、COD高; ⑦整理工序废水,主要含有纤维屑、树脂、甲醛、油剂和浆料,水量少; ⑧碱减量废水:是涤纶仿真丝碱减量工序产生的,主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等,其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般>12),而且有机物浓度高,碱减量工序排放的废水中CODCr可高达9万mg/L,高分子有机物及部分染料很难被生物降解,此种废水属高浓度难降解有机废水。