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纺织印染污水处理 纺织印染污水处理

纺织印染污水处理

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纺织污水主要是原料蒸煮、漂洗、漂白、上浆等过程中产生的含天然杂质、脂肪以及淀粉等有机物的污水。印染污水是洗染、印花、上浆等多道工序中产生的,含有大量染料、淀粉、纤维素、木质素、洗涤剂等有机物,以及碱、硫化物、各类盐类等无机物,污染性很强。

随着纺织印染工业的发展,印染污水对环境的影响日益加骤,印染工业污水的治理研发成果也不断地得到转化应用。

各类纺织印染污水的特征

(1)棉纺织印染污水棉纺织物印染污水(包括前处理工序、染色或印花及后整理工序)均为有机性污水,主要成分为人工合成有机物及部分天然有机物,并含有一定量难生物降解物质。

(2)毛纺织印染污水毛纺织产品染色过程中主要使用酸性染料,染料上染率较高,染色污水的色度相对较低。毛纺织产品染色污水可生物降解性较好,很适宜采用生物化学进行处理。

(3)丝纺织印染污水真丝绸印染污水为中性有机性污水,可生物降解性好,污水中有机物含量相对低些。

(4)麻纺织印染污水麻纺纤维为纤维素纤维,其加工过程中产生脱胶污水和印染污水。麻纺产品生产过程中脱胶污水为高浓度的有机性污水,较易生物降解。麻纺织产品加工过程中排放的印染污水与棉纺织印染污水相近,只是色度略低。总之,各类印染污水总体上属于有机性污水,其中所含的颜色及污染物主要有天然有机物质(天然纤维所含的蜡质、胶质、半纤维素、油脂等)及人工合成有机物质(染料、助剂、浆料等);由于不同纤维原料的织物在染色和印花过程中,染色溶液和印花溶液为电解质溶液,为更好地印染到不同的织物上,需要在不同pH值条件下进行,因此在印花和染色过程中排放污水的pH值各不相同。不同纤维织物在印花和染色过程中使用的染料不同及其上染率不同,排放污水的颜色也不相同。

纺织印染行业是工业污水排放大户,污水中主要含有纺织纤维上的污物、油脂、盐类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等。

污水特点是有机物浓度高、成分复杂、色度深且多变,pH变化大,水量水质变化大,属难处理工业污水。随着化学纤织物的发展,仿真丝的兴起和印染后整理要求的提高,使PVA浆料、人造丝碱解物、新型染料、助剂等难降解有机物大量进入纺织印染污水,对传统的污水处理工艺构成严重挑战,COD浓度也从原来的数百毫克每升上升到3000~5000mg/l。

浆染污水色度高、COD高,特别是根据国外市场开发出来的丝光蓝、丝光黑、特深蓝、特深黑等印染工艺,该类印染大量使用硫化染料、印染助剂硫化钠等,因此污水中含有大量的硫化物,该类污水必须加药预处理,然后再进行系列化处理,才能稳定达标排放。漂染污水中含有染料、浆料、表面活性剂等助剂,该类污水水量大,浓度和色度均较低,如果单纯采用物化处理,则出水也在100~200mg/l之间,色度也能以满足排放要求,但污染量大大增加,污泥处理的费用较高,容易造成二次污染,在环保要求较严的情况下应充分考虑生化处理系统,常规的强化生物处理工艺可以满足处理要求。

混凝法

主要有混疑沉淀法和混疑气浮法,所采用的混疑剂多半以铝盐或铁盐为主,其中以碱式氯化铝(PAC)的架桥吸附性能较好,而以硫酸亚铁的价格为。国外采用高分子混疑剂者日益增加,且有取代无机混疑剂之势,但在国内因价格原因,使用高分子混疑剂者还不多见。据报道,弱阴离子性高分子混疑剂使用范围广,若与硫酸铝合用,则可发挥更好的效果。混疑法的主要优点是工艺流程简单、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;缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。

氧化法

臭氧氧化法在国外应用较多,臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果,但对硫化、还原、 涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看,该法脱色效果好,但耗电多,大规模推广应用有一定困难。 光氧化法处理印染污水脱色效率较高,但设备投资和电耗还有待进一步降低。

电解法

电解对处理含酸性染料的印染污水有较好的处理效果,脱色率为50%~70%,但对颜色深、CODcr高的污水处理效果较差。对染料的电化学性能研究表明,各类染料在电解处理时其CODcr去除率的大小顺序为:硫化染料、还原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>阳离子染料,这种方法正在推广应用。

印染污水的常规处理方法一般分为生化+物化和物化+生化两大类处理工艺,但由于缺少水解酸化单元,实际运行中存在好氧生化单元反应不够彻底,导致后续物化处理费用偏高的问题。在传统的好氧生物处理装置前增加水解酸化处理的“水解+好氧” 串连工艺,可以使印染污水中难以降解的有机物进行水解,生成为较易生物降解的物质,改善污水的可生物降解性,从而提高传统流程的COD去除率。目前国内许多新建的印染污水处理装置(包括生活污水和印染污水集中处理)均采用由这一工艺开发的“水解一好氧” 生物处理工艺,已取得了明显的环境效益和经济效益。

印染工艺的四个工序都有污水排放,硫酸亚铁预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)排出的退浆污水、煮炼污水、漂白污水、丝光污水;染色工序排出的染色污水;印花工序排出的印花污水、皂液污水;整理工序排出的整理污水。印染污水是上述各类污水的混合污水,或者除漂白污水以外的综合污水。

厌氧水解

染料是一种难降解的合成有机物,其分子结构中主要含有难以生物降解的吸引电子基团——偶氮基等。如果能够脱除分子结构上的吸引电子取代基,使电子双链等断开,则后续的生物降解会很容易,且染料分子也失去了发色基团。水解酸化降解染料有机物和脱色的机理在于,利用水解酸化微生物的酶促作用打断偶氮基的电子双链。这种生物降解过程需要多种酶的共同参与。水解过程中,水解污泥中生长的假单胞菌属、气单胞菌属、红螺菌属的细菌具有较好的脱色能力。混合菌群的脱色能力高于各单株菌,混合菌群依靠协同作用,使染料的降解更完全、脱色更彻底。 采用水解酸化处理,可以缓冲、降低原污水的pH值,增加污水中可溶性COD的比重,从而提高后续好氧处理的COD去除率,同时还可以缓冲、调节可能发生的冲击负荷影响,预防和克服后续活性污泥法处理过程中可能出现的污泥膨胀或丝状菌过量生长,增强处理系统运行稳定性和可靠性。

混凝气浮

印染污水可生化性较差,仅仅依靠生化处理一般难以达到排放要求。为确保终出水稳定达标排放,同时为了防止生化系统意外情况的发生,在生化系统之后增加一段物化工艺。通过投加混凝剂或脱色剂,去除污水中残留的色度,另外还可将胶体物质转化为悬浮物,并连同污水中残余的较小和较轻的悬浮物一道从水中分离除去,此外还可去除部分菌体的代谢产物,保证的处理效果。加药混凝之后的分离有沉淀和气浮两种,其中加压溶气气浮法对染色污水的处理有较好的脱色效果。此外,因气浮分离能力约为沉淀分离能力的4-5倍,可大大减小分离区的面积,节省大量投资,且分离效果稳定,不受外界环境的影响,故选择加压溶气气浮法做为物化处理的措施。