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摘要:為了實現印染行業的可持續發展,印染廢水的資源化回用成為實現這一目標的關鍵。因此要大力支持廢水的循環使用,并且研發出更經濟,更方便的回用技術。本人就印染廢水處理進行簡單分析。
關鍵詞:印染廢水;水處理;廢水回用
1印染廢水的特征
(1)水量大。據1999年統計,全國國有紡織企業和銷售額500萬元以上的非國有紡織企業用水60.6億m3,其中新鮮用水量(取水量)為34.1億m3。在新鮮用水中,各類紡織印染行業為18億m3。其余均為紡紗、制造過程中空調用水。生產過程棉紡印染產品、絲綢印染產品和麻紡印染產品水的重復利用率為10%,毛紡染整產品水的重復利用率為20%。
(2)可生化性差。印染工藝過程中排放的廢水所含的有機污染物,主要以人工合成有機物為主,由剩余染料(染料的上染率一般為80%-90%,因此染色加工過程中的10%~20%染料排入廢水中)和大量助劑(勻染劑、滲透劑、柔軟劑、油劑等)產生。有些染料、染料母體及染料降解產物在自然界中是致癌和致突變的,廢水毒性較大。其共同的特點是BOD5/COD值均很低,一般在0.1~0.2,可生化性差,因此需要采取措施,使BOD5/COD值提高到0.3左右或更高些,以利于進行生化處理。
(3)堿性大。印染廢水中的堿減量廢水,其COD值有的可達10萬mg/L作用,pH值>12。
(4)色度高。染料隨紡織廢水排放到環境,甚至在低濃度(<lmg/L)下,依然可見度很高,有的色度可高達4000倍以上。減弱了水體的透光性,阻礙溶解氧滲透到自然水體,影響水生生物的生長。
2印染廢水的處理方法
印染廢水的處理方法大體上可分為兩類:一類是通過各種外力作用,把有害物從廢水中分離出來,稱為分離法,包括吸附法、絮凝沉淀法、氣浮法、萃取法、離子交換法、電解法、電滲析法、超濾法、磁分離法等;另一類是通過化學或生化的作用,使其轉化為無害的物質或可分離的物質,后者再經過分離給予除去,稱為轉化法。轉化法包括化學轉化法和生物轉化法。化學轉化法有中和法、氧化還原法、化學沉淀法和電化學法。生化轉化法有活性污泥法、生物膜法、厭氧生物處理法等。
3印染廢水處理技術難點分析
目前國內較成熟、較完善的印染污水處理工藝一般采用物化-生物或物化-生物-吸附工藝技術路線,包括生物活性污泥池處理法、物理化學處理等。一級處理以混凝為主,二級處理主要采用生物技術,有表曝、空曝、接觸氧化、生物轉盤等。由于印染廢水客觀上存在水質變化大、有機物含量高、可生化性差等特點特性,在處理工藝技術上問題和困難很大。主要可歸納為以下幾個方面。(1)COD濃度高難以降解。染料主要可歸納為苯系、萘系、蒽醌系以及苯胺、硝基苯、酚類等,印染加工生產過程中染料損失率約為20%左右,是導致廢水COD濃度高的原因之一。但印染廢水COD高主要不是由染料所造成,加工生產中運用的大量助劑(滲透劑、助染劑等)95%以上滯留在印染混合廢水中,是造成COD濃度高的主要原因。在處理工藝技術上,由于印染廢水以有機物組成形式為主,理論上雖大部分可生化,但其水質BOD5/COD比值一般較低,可生化而又不易生化。同時,曝氣池活性污泥對多變化的染料中間體廢水馴化,適應也不甚容易,影響生物降解能力。這些原因是印染廢水難以被有效降解,凈化后的水質COD值仍然偏高之癥結所在。如何提高COD去除率是印染廢水急待解決的關鍵難題之一。(2)高色度難以脫色。由于印染廠所產生的廢水有疏水性、親水性、陽離子、陰離子等各種類型染料,中間體品種多,類別復雜,其混合廢水處理在技術上有相當難度和困難。加之國產染料上染率較低,印染生產加工企業一般均或多或少超量投加,染色過程剩余染料較多,不但造成對資源浪費,也導致其單位產品產污量比發達國家多近一倍,加劇了廢水污染程度。目前國內比較成熟的生物活性污泥池處理法、物理化學處理法等處理技術,都不同程度地存在著各種各樣的問題,其脫色效率都不高。以生物法為例,其原理是運用自然界細胞新陳代謝系統的生物化學反應來轉化廢水中染料,包括利用厭氧菌和兼氧菌系統分解大分子有機物,破壞發色基團,達到脫色、提高可生化性的目的,以及利用好氧菌系統徹底分解有機物等。
4印染廢水的回用技術
現有的印染廢水回用技術往往是在印染廢水達標排放的基礎上,對原水(廢水處理設施的出水)進行三級處理,由于原水成分復雜,不穩定,很難形成一種規范性、普適性的回用技術路線。各企業要根據企業回用水質的要求,選擇具體的深度處理工藝或者集成工藝。染廢水通過隔柵除去水中較大懸浮物,經過冷卻中和調節后進入厭氧池、好氧池,再進入沉淀池,最后經生物活性炭吸附氧化系統處理后排出。厭氧段把反應控制在水解酸化階段,難降解的染料在脫色菌的催化作用下分解成小分子有機物,在后續的好氧反應器中進一步被好氧菌利用,分解成無機小分子物質,如CO2、H2O、NH3等,或被微生物用來合成原生質,最終實現了染料的降解。好氧段采用生物接觸氧化工藝,接觸氧化池內安裝軟性纖維填料,好氧微生物附著在填料上形成網狀結構生物膜。沉淀池與好氧池的污泥回流到厭氧池,以保證污泥濃度。清水池的水回流到生物炭塔,起反沖作用。
5結論
印染行業是耗水大戶,廢水排放量和污染物總量分別位居全國工業部門的第二位和第四位,是我國重點污染行業之一。印染廢水一直以排放量大、處理難度高而成為廢水治理工藝研究的重點和難點。同時,隨著我國經濟的飛速發展,水資源緊缺已成為制約我國印染行業進一步發展的限制因素。
參考文獻:
[1]賈艷萍,姜成,郭澤輝,等.印染廢水深度處理及回用研究進展[J].紡織學報,2017,38(08):172-180.
作者:曹玲 單位:河海大學文天學院