1. 染料废水处理的基本方法|印染废水的处理方法
1. 染料废水处理现状及国内外研究进展
染料不但具有特定的颜色,而且结构复杂,以高分子络合物为多,结构很 难被打破,生物降解性较低,大多都具有潜在毒性,在环境中的归趋依赖于很多未知因子。加升含之染料生产具有品种多、批量少、更新快的特点,致使染料废水难找到行之有效的处理方法。染料废水的处理方法很多,下面分别对其作 简要介绍。
1.1 膜分离法
膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法的 统称,常用的膜分离方法有渗析、电渗析、超滤和反渗透。膜分离技术用于染料废水处理始于上个世纪 70 年代初,膜分离技术有澄清、浓缩作用,最主要的是具有从连续流动系统中分离染料的功能。膜技术处理染料废水可将废水分离为浓缩液和透过液。其中浓缩液可用于染料回收,透过液 也可回用,用于染料的生产。这样做既可以实现废水的有效处理也使得染料不随排水流失,又不会造成水质污染.Ismail Koyuncu用DS5-DK型纳滤膜处理 染槽废水(废水中含活性黑 5、活性蓝9、活性橙 16、和NaCl), 结果表明,该纳 滤膜对染料的截留率在 99%以上, 透过液几乎无色,该膜的通量受染料浓度的 影响较大,在染料浓度恒定时,通量随染料浓度的增加而减小。蔡惠如等通过采用纳滤技术分别对配制染料废水和实际染料废水的染料截留和脱色进行实验,发现纳滤对染料废水的脱色率很高,对染料含量 1000mg/L的进水,脱色率大于99%。膜分离法具有能耗低、工艺简单、不污染环境等特点。但是膜分离技术由于 浓差极化、膜污染及膜的价格较贵,更换频率较快,告滚使处理成本较高,从而严重 阻碍了膜分离技术的更大规模的工业应用。
1.2萃取法
萃取实质是采用与水不互溶但能很好溶解污染物的萃取剂,使其与废水充分混合触 后,利用污染物在水和溶剂中不同的分配比分离和提取污染物,从而净化废水。萃取法处理染料废水是利用不溶或难溶于水的溶剂将染料分子从水中萃取出来。常用的萃取法有溶液萃取、电泳萃取、液膜法等。Pandit等采 用可逆胶囊液-液萃取方法,通过把有机染料(有机相)与水相分离而使废水得到处理。他们的研究表明,在阳离子十六烷基三甲基溴胺表面活性剂存在下,阴离子甲基橙从水中得到有效地分离;在阴离子十二烷基苯硫酸盐表面活性剂存 在下,戊基乙醇作为萃取溶剂,阳离子亚甲基蓝也得到有效分离。陈敬润等以天然植物油为膜液,含聚四氟乙烯涂层的聚丙烯平板膜(PPsT)作为支撑膜, 研究了支撑液膜(SLM)系统去除和回收水溶液中分散染料阳离子红4G的性能 及影响因素,在最佳条件下,100 mg/L的染料溶液其去除率达到94.1%。 近年来液膜技术发展较快,利用液膜技术萃取含染料废水中的染料物质,具有明显的经济效益和环境效益。
1.3辐射法
微波辐射是辐射法中常用的处理染料废水的方法。微波辐射用于消除有机 污染物是 80 年代后兴起的一项新技术,微波位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间,微波仅对液体中的极性分子起作用,能使极性分子产生高速的旋转碰 撞产生热效应,改变体系的热力学函数,降低反应的活化能和分子的化学活性。 此外,微波还有非热效应的特性,即在微波场中,剧烈的极性分子振荡,能使 化学键断裂,使污染物降解。冯建敏等采用微波辐射技术, 建立了酸性黄染料废水的处理工艺,实验结果表明,质量浓度 50mg/L的酸性黄染料废水50mL,活性炭用量 2g,微波辐射功率 800W,处理 7min时,可以得到最佳的废水处理效果。刘宗瑜[20]等为有效处理酸性染料废水,采用在吸附催化剂的存 在下微波辐射技术处理染料废水,并取得了良好的实验结果,对染料废水的去 除率达到96%~98%。辐射法可有效降解染料等其他难生物降解的有机物,且辐射技术和其它技 术有很好的协同作用,与传统的水处理技术相比,辐射技术在常温常压下进行,工艺简单,无二次污染。该技术存在的主要难题是用于产生高能粒子的装置昂 贵、技术要求高,而且该法的能耗大、能量利用率较低;此外为避免辐射对人体的危害,还需要特殊的保护措施。因此该法要投入运行,还需进行大量的研究探索工作。
1. 4 氧化法 氧化法也是含染料废水处理常用的方法,目前主要有:高温深度氧化法、化学氧化法和光催化氧化法。其中光催化氧化技术在染料废水处理领域的应用 具袜笑余有良好的市场前景和经济效益。 光催化氧化法是利用光和特定的催化剂产生强烈的氧化作用氧化分解废水 中有机物的化学方法。常用的光源为紫外光,常用的催化剂为H O 、Fenton试剂、O3等。柴嫔姬等人[22]对紫外光照射下二氧化钛光催化氧化处理亮蓝染料废水进行了研究,考察了紫外光照射时间、TiO2 投入量、废水pH 值、废水初始浓度和 H O 加入等因素对亮蓝转化率的影响。结果表明,在紫外光照射60 min下,亮蓝转化率可达 75.6%,75.6%,TiO 与H O间存在显著的协同效应。王莹、熊振湖采用UV/Fenton高级氧化技术对偶氮染料铬黑T模拟废水进行了光催化 降解,考察了溶液的pH值、染料浓度、[H O ]/[Fe2+]以及光照强度对脱色效果的影响。在一定条件下,该技术对铬黑T染料废水的脱色率可达到95%以上。光催化氧化法处理有机废水不产生或者产生很少污泥,此外,该技术能有效破坏很多结构稳定难以降解的有机污染物,具有高效、污染物降解更彻底等 优点。
1.5 混凝法
混凝法是废水处理的常用方法,主要有混凝沉淀法、混凝气浮法。近年来,针对传统的混凝药剂处理效果不理想等缺点,国内外开发、研究和应用无机或 有机高分子混凝剂日益增加。 李春华等人对混凝剂在印染废水中的应用作了详细的介绍。铝盐和铁盐 等无机混凝剂,对分散染料、硫化染料等以胶体或悬浮状态存在于废水中的染料有良好的混凝效果,但对酸性染料、活性染料、阳离子染料等水溶性染料的混凝效果较差;高分子碱式氯化铝和聚丙烯胺的混凝效果优于无机盐混凝剂;有机絮凝剂用量少,絮凝速度快;微生物絮凝剂无毒、无害、易于固液分离。邱荷香等采用水解酸化—A/O—化学混凝沉淀法处理此类废水,各项污染物的去除率高,有较强的耐冲击负荷能力,处理效果稳定,处理费用较低。 混凝法工艺流程简单,操作管理方便,设备投资省,占地面积小,对疏水性染料脱色效果很高。但该法运行费用较高,泥渣量多且脱水困难,对亲水性染料以及对水体中其他可溶性N、P 化合物去除率差,需开发新型高效混凝剂。
1.6 生物法
一般地说,物理、化学处理方法只是将将污染物浓缩、转移,对环境的潜在的影响不容忽视,而生物法是利用污染物为微生物的营养源,是实现污染物减量化、无害化的理想手段。常见的生物法有活性污泥法、生物膜法及固定化微生物(酶)技术等Kapdan等在活性污泥单元对模拟的Blue G活性染料废水进行研究,结果表明在添加白腐真菌的活性污泥法中,添加木灰作为吸附剂,在染料质量浓度为200 mg/L、吸附剂质量浓度为 150 mg/L、活性污泥泥龄为20 d的条件下,最大脱色率为 82%。张永明[27]等用蜂窝陶瓷作为生物膜载体的生物反应器来降解活性翠蓝(RTB),研究了不同基质与RTB共基质降解的规律,结果表明浅色基质有利于对色度的去除。而添加基质的方法对活性翠蓝去除率的影响较大,分批加入比一次性加入有助于色度的快速去除。王芳等介绍了固定化微生物技术,并综述了固定化微生物技术处理印染废水的发展现状。国内外从20 世纪 80 年代末 90 年代初开始用固定化细胞技术进行印染废水脱色研究,通过将活性污泥中分离、筛选出来的优势菌种加以固定,组成一个快速、高效、连续的废水处理系统,脱色率在 80%以上,CODcr的去除效果良好,预示着固定化细胞技术在处理印染废水方面具有广阔的应用前景。生物法在染料废水中的应用最为广泛,生物法具有处理效果好、运行费用低等优点。但由于技术方面的原因,该法运行不稳定,适用性不广,受外界因素的影响较大,在实际应用中受到了一定程度的限制。为了提高生物技术的生物降解效率,目前国内外展开了大量的研究并取得了不错的成绩。
1.7 吸附法
吸附法以其能够选择性地富集某些化合物的特性在废水处理领域有着特殊的地位。吸附是指固体表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能,当某些物质碰撞固体表面时,受到这些不平衡力的吸引而停留在固体表面上。吸附的结果是吸附质在吸附剂上浓集,吸附的表面能降低。吸附技术就是利用 多孔性固体吸附废水中某种或几种污染物,以回收或去除某些污染物,从而也是使废水得到净化的方法吸附法中常用的吸附剂有活性炭、树脂、矿物、废弃物等。染料废水的吸附脱色有两种机理:吸附和离子交换,吸附效率受很多理化因素的影响,如染料—吸附剂的相互作用、吸附剂的比表面积、吸附剂的颗粒 尺寸、温度、pH值和吸附时间等。
(1)活性炭吸附法
活性炭作为一种优良的吸附剂已经广泛地用于染料废水的脱色,活性炭能去除各种染料的颜色,处理效果取决于活性炭的类型和染料废水的特性,增大活性炭用量可提高吸附率。活性炭价格较高,使它的应用受到限制,使用后的活性炭需要再生,再生的方法有高温和解吸液处理两种,再生会导致活性炭 10~15%的损失。
(2)树脂吸附法
20 世纪后期,随着结构改良的离子交换树脂、吸附树脂和复合功能树脂的成功研制,树脂吸附法被广泛应用于化工废水的治理与资源化。但是在染料废水处理方面的研究和应用相对不是很多,有人针对染料废水合成出具有不同物理化学特性的树脂来处理该类废水,并取得了较好的处理效果。一般染料废水中都含有比较多的无机盐,而盐类对树脂的吸附有一定的影响。Silke Karcher等研究了硫酸盐,碳酸盐,磷酸盐等无机盐对吸附的影响。研究发现,硫酸盐对吸附的抑制很弱,碳酸盐对吸附的抑制中等,磷酸氢根离子的存在对吸附有着强烈的抑制作用,目前对此还没有合理的解释。
(3)矿物、废弃物吸附法
自然界中的很多物质具有多孔结构,有良好的吸附性能,可用来处理染料废水。天然矿物主要包括各种黏土,矿石,煤炭等,一般储量都比较丰富,我国矿渣,炉渣,煤渣,粉煤灰等废物量也很多,成本更为低廉,因此这些无机吸附剂的应用前景比较广阔。 曾秀琼用改性的天然膨润土吸附活性艳红X-3B,并与活性炭进行比较。结果表明,两者对废水的脱色率都在90%以上。Konru R. Ramakrishna等将泥煤、钢渣、膨润土、粉煤灰等无机吸附剂和活性炭对染料的吸附性能进行了比较,试验结果表明,钢渣、粉煤灰对酸性染料以及泥煤、膨润土对碱性染料的吸附效果可以和活性炭相媲美,而这四种吸附剂对分散染料的吸附效果都优于活性炭,这一结果为低成本的吸附剂走向工业化应用提供了科学依据。很多科学家对一些天然的原料和农业精制炭进行了进一步处理,并研究了这些物质的吸附行为,其中桉树皮、稻壳、竹子、麦杆、椰子壳、野草、木薯皮、花生壳、李子核、棕榈果等天然炭纤维经过处理后对染
料都有很好的吸附效果。但是这些吸附剂吸附饱和后如何处置是有待解决的难点。找到一种行之有效的吸附剂可以更好的处理染料废水。
2. 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%。
3. 目前最新的印染废水处理技术是什么
企业生产过程来中产生源各种废水如:脱硫废水、反渗透浓盐水、混床再生水、锅炉排污水、循环水系统排污水、生活污水、其它零排放生产工艺废水如:焦化废水、生物制药废水等。
国内现有的污水处理技术路线大多是采取对废水进行处理后达标排放,有及少数企业也曾尝试对废水进行零排放处理,但都因为“投资高、运行费用高、能耗高”等原因而望而止步。
因此废水零排放在我国一直无法大面积实施和推广。适合中国国情的经济实用的废水零排放技术——“化学法废水零排放成套技术”,经过多个用户实际运行,各项指标达到设计要求,得到用户的肯定和验收。
该技术与其他污水处理工艺及技术比较,在综合利用废水方面,具有投资费用低,工艺技术简单,废水利用率高,设备运行安全等特点,可广泛应用于钢铁、发电、石化、煤化工、制药等高耗水的行业。它的出现必将为我国的环境保护、节能减排提供有力措施和技术保证。
4. 印染工业园的废水量大、成分复杂,都有哪些处理工艺啊
大的废水量的印染废水,两种常见流程为
1. 中和混凝+接触氧化(活性污泥法)+气浮(混凝沉淀),该工艺一般针对CODcr在1000mg/l左右的印染废水处理。工艺参数设计正确时,可以达到一级排放标准。缺点是脱色效果较差,脱色工艺段的运行成本过高,一般在0.3-0.5元/吨。还有就是染料变化适应性较差,需经常调整物化工艺的用药品种和剂量,容易产生人为操作失误,造成系统负荷降低。该工艺流程在环太湖地区的应用非常广泛,超过80%的企业采用该方法。气浮工艺也可在生化工艺之前。水网博客——水业思想的集散地
2. Fe-C(铁碳)预曝气+厌氧酸化+好氧+气浮(混凝沉淀),该工艺适应范围较大,一般在1999年后建设的,处理效果较好的印染废水处理工程较多使用该工艺。该工艺是比较先进有效的印染废水处理工艺,处理成本低,投资成本也相对较低。在工艺参数设计正确,运行良好的情况下,可将CODcr在1000mg/l左右的印染废水处理到一级排放标准。缺点是仍然无法避免人为操作失误造成系统负荷降低,还有就是使用该工艺流程的废水处理工程调试时间较长,尤其是厌氧酸化工艺段的启动时间有时长达一年之久,而使用厌氧工艺的主要目的是脱色和提高B/C比,也就是说在调试期间环境影响的负面效应很大,有可能出现废水处理系统还未正常生产,企业却面临停产的可能。
改造工艺流程,采用Fe-C(铁碳)预曝气+厌氧酸化+好氧+气浮(混凝沉淀)工艺。
5. 印染废水处理工艺的概述
膜分离技术是一种新型高效、环保的分离技术,随着膜分离技术在国内的不断发展和进步,使得现代高科技的膜分离技术(主要有超滤、纳滤和反渗透技术)已在印染工业中得到了广泛成功应用,并产生了良好的经济和社会效益,为印染行业的技术革新带来新机遇。
纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法,而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质,去除悬浮物及可直接沉降的杂质,调节废水水质及水量、降低废水温度等,提高废水处理的整体效果,确保整个处理系统的稳定性,因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位。
由于印染废水的水质复杂,污染物按来源可分为两类:一类来自纤维原料本身的夹带物;另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。
6. 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。
7. 国外印染废水处理情况及技术参考材料
一、国外印染废水产生情况
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。
二、中外印染废水处理差别
从所了解的情况分析,发达国家印染废水由于处理较好,并未发生什么大的问题。并没有听说河流、海域严重污染,那末中国为什么印染废水污染十分严重?
国内外印染废水处理情况的差别,主要集中在以下几点:
1、环保立法和执法力度不同
国外的环保立法很严格,对污染环境的企业和个人的处罚也很严厉。我国的环保立法还不够完善,没有达到发达国家永平,在执法过程中也受到种种因素的干扰,使得执法力度也不够。
2、产品档次不同、利润不同、因而环保投入不同
我国是发展中国家,印染产品的档次比较低,集中在中低档产品,利润很低。例如,目前我国染一米布,加工费仅0.4-0.5元,有的更低,同样在发达国家生产的印染产品档次比较高,产品附加值高,导致产品利润高,就以国内某外资染厂,加工一米费用高达10元多。因此,发达国家对印染废水处理的投入比较高,相比之下,我国对印染废水的投人相对较少,我国城市污水厂的投资,原则上为每处理一吨水为3000元,即投资一个10万吨/日城市污水厂,约投资一个亿,而难度高得多的印染废水处理厂,处理一吨水仅1000-1200元,因此在层次、质量、自动化程度、运行费用等相差较大。
3、清洁生产、资源回收概念和认识差别
目前清洁生产的概念越来越多的被应用到企业中,希望从企业的全生产过程实施清洁生产,尽可能的减少对环境的污染和破坏。但从我国的发展情况来看,国内真正的实施清洁生产并且有效的企业较少,反而浪费资源的事情时有发生。而国外对清洁生产的实施力度和范围都很大,在全国范围内开展了企业实施清洁生产的活动,取得了很好的成效。生产过程资源浪费明显减少,提高了回用水的利用率,回收废弃物中的有用资源,减少产品的成本。这些都证明实施清洁生产的重要性和必要性。
4、管理水平不同
对环保认识和经济因素制约,地方保护等因素,在管理上中、外相差很大。
5、重污染工艺国外推向发展中国家
碱减量工艺污染特别严重,COD高达20000-80000mg/l;"海岛丝"生产污染极小,但应用时(减量)废水 COD高达 20000-100000mg/l,国外将污染严重的工艺推向发展中国家,而自己则生产高档、污染轻、利润高的产品。
综合以上情况,原因有技术上、认识上、管理上、经济上等多种因素造成中、外印染废水处理上的差别、因此解决问题是一系统工程,需要政府、企业、科研、学校等联合。需要国家发改委、国家环保局、行业协会、工厂企业等合作才能真正解决印染废水污染问题。
8. 印染废水常规的处理方法有哪些,各有何优缺点。。谢谢,急啊
都有这么些工来艺~~具体选自哪样要看你水质如何要达到什么排放标准~~最重要的是肯花多少钱去做
水解酸化—UASB—SBR[1]
水解酸化—生物接触氧化[2]
活性污泥—接触氧化[3]
椎流式曝气增氧活性污泥[4]
涡凹气浮(CAF)-A/O工艺[5]
缺氧-好氧-压滤-富氧生物炭处理[6]
改良厌氧—生物接触氧化[7]
水膜除尘-水解酸化-接触氧化[8]
混凝—生物膜曝气—氧化塘[9]
微电解-炉渣吸[10]
新型内电解铁屑过滤塔-生物接触氧化池[11]
混凝—水解酸化—接触氧化[12]
接触氧化—电解[13]
二级生物接触氧化-砂滤-活性生物炭[14]
水解—混凝—复合生物池[15]
水解-接触氧化-气浮[16]
水解—接触氧化—活性炭 [17]