珠海印花廢水凈化設備
一、 印染廢水的概述
以加工棉、麻、化學纖維及其混紡產品、絲綢為主的印染、毛織染整及絲綢廠等排出的廢水.纖維種類和加工工藝不同,印染廢水的水量和水質也不同.其中,印染廠廢水水量較大,每印染加工1t紡織品耗水100～200t,其中80%～90%成為廢水排出.印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、堿性大、水質變化大等特點,屬難處理的工業廢水之一,廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸堿、纖維雜質、砂類物質、無機鹽等.
二、 印染廢水的分類
1、退漿廢水.含有各種漿料及其分解物、纖維屑、酸堿和酶類污染物等,用淀粉漿料的廢水中BOD、COD高,而合成漿料的廢水中COD較高,BOD小于5 mg/L;
2、煮煉廢水.棉纖維的廢水堿性強,COD和BOD值高(達數千毫克/升),水量大,污染程度高,呈褐色,而化學纖維廢水污染程度較輕;
3、漂白廢水.水量大,污染較輕;
4、絲光廢水.呈堿性,pH值為12～13,含有很多纖維屑等懸浮物,BOD、COD值很高;
5、染色廢水.隨纖維類型、染料種類與濃度、助劑和規模的不同,廢水污染程度不同,主要含有有機染料和表面活性劑等,呈堿性COD與BOD高而懸浮物少;
6、印花廢水.主要含有有機染料和表面活性劑等污染物,COD、BOD值高;
7、整理工序廢水.主要含纖維屑、樹脂、甲醛、油劑和漿料,水量少.毛織染整廠廢水污染濃度高,每生產454kg洗凈羊毛約有廢水318t,水質呈棕色、膠體狀,以BOD計的有機污染物達91～114kg
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三、印染廢水的特點
1、數量龐大
印染廢水的排放量很大,據歐洲統計,織物和排放廢水的重量比是1:150～1:200,我國約為1:200～1:400.我國紡織工業廢水為全國工業廢水排放量的第六位,其中80%屬印染廢水.
2、成分復雜
印染廢水含有未反應的染料、顏料(涂料),帶有濃重的色澤,還有未反應的助劑,以及反應后的生成物和織物上的脫落物.更嚴重的還有致癌和致畸的有機化合物,具有毒性的重金屬等.
3、變化無常
廢水中的各種成分的組合、性質等,隨著市場變化、季節更換、供應更迭等而呈無規律變化.
4、治理困難
印染廢水屬工業廢水中較難治理的一種.由于技術、經濟等原因,大多數采用的生物-物理治理方法只能達到基本排放要求.雖然在色度上略有下降,但對有機物質只是分解成較小物質,對這些分解產物性質很難控制也很難掌握,無法保證對環境不產生危害.
5、處理經濟負荷沉重
現行處理方法占地面積大,多,治理費用高昂,以致生產成本居高不下.據估計,廢水治理后達到二級排放標準,則治理費用基本與城市自來水價格相當.如果要達到廢水回用要求,治理費用則更高,故實際運作起來相當困難.
印染廢水與農業生產不斷產生矛盾,必須引起重視
四、印染廢水的來源
印染加工的四個工序都要排出廢水,預處理階段(包括燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光等工序)要排出退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水和絲光廢水,染色工序排出染色廢水,印花工序排出印花廢水和皂液廢水,整理工序則排出整理廢水.印染廢水是以上各類廢水的混合廢水,或除漂白廢水以外的綜合廢水.
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五、原水的水質與水量
印染廢水的水質隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異,污染物組分差異很大、一般印染廢水pH值為6～10,CODcr為400～1000 mg/L,BOD5為100～400 mg/L,SS為100～200 mg/L,色度為100～400倍.但當印染工藝及采用的纖維種類和加工工藝變化后,廢水水質將有較大變化.如,當廢水中含有滌綸仿真絲印染工序中產生的堿減量廢水時,廢水的CODcr將增大到2000～3000 mg/L以上,BOD5增大到800 mg/L以上,pH值達～12,并且廢水水質隨滌綸仿真絲印染堿減量廢水的加入量增大而惡化.當加入的堿減量廢水中CODcr的量超過廢水中CODcr的量20%時,生化處理將很難適應.印染各工序的排水情況一般是:
1、退漿廢水:水量較小,但污染物濃度高,其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和各種助劑.廢水呈堿性,pH值為12左右.上漿以淀粉為主的(如棉布)退漿廢水,其COD、BOD值都很高,可生化性較好;上漿以聚乙烯醇(PVA)為主的(如滌棉經紗)退漿廢水,COD高而BOD低,廢水可生化性較差.
2、煮煉廢水:水量大,污染物濃度高,其中含有纖維素、果酸、蠟質、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等,廢水呈強堿性,水溫高,呈褐色.
3、漂白廢水:水量大,但污染較輕,其中含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、硫代硫酸鈉等.
4、絲光廢水:含堿量高,NaOH含量在3%～5%,多數印染廠通過蒸發濃縮回收NaOH,所以絲光廢水一般很少排出,經過工藝多次重復使用最終排出的廢水仍呈強堿性,BOD、COD、SS均較高.
5、染色廢水:水量較大,水質隨所用染料的不同而不同,其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等,一般呈強堿性,色度很高,COD較BOD高得多,可生化性較差.
6、印花廢水:水量較大,除印花過程的廢水外,還包括印花后的皂洗、水洗廢水,污染物濃度較高,其中含有漿料、染料、助劑等,BOD、COD均較高.
7、整理廢水:水量較小,其中含有纖維屑、樹脂、油劑、漿料等.
8、堿減量廢水:是滌綸仿真絲堿減量工序產生的,主要含滌綸水解物對苯二甲酸、乙二醇等,其中對苯二甲酸含量高達75%.堿減量廢水不僅pH值高(一般>12),而且有機物濃度高,堿減量工序排放的廢水中CODcr可高達9萬mg/L,高分子有機物及部分染料很難被生物降解,此種廢水屬高濃度難降解有機廢水
六、主要的處理方法
印染廢水處理的方法有物理法、化學法和生物法.
物理法
在物理處理法中應用最多的是吸附法,這種方法是將活性炭、黏土等多孔物質的粉末或顆粒與廢水混合,或讓廢水通過由其顆粒狀物組成的濾床,使廢水中的污染物質被吸附在多孔物質表面上或被過濾除去.國外主要采用活性炭吸附法(多半用于-處理).該法對去除水中溶解性有機物非常有效,但它不能去除水中的膠體和疏水性染料,并且它只對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能.Saito T等人的研究表明,活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分別達93%、92%和63%,活性炭吸附能力可達到500 mg COD/g炭,污水如先曝氣,則會加快吸附速率.但若廢水BOD5>200 mg/L,則采用這種方法是不經濟的.
吸附處理使用的吸附劑多種多樣,工程中需考慮吸附劑對染料的選擇性,應根據廢水水質來選擇吸附劑.研究表明,在pH=12的印染廢水中,用硅聚物(甲基氧)作吸附劑,陰離子染料去除率可達95%～100%.
高嶺土電是一種吸附劑,研究表明經長鏈有機陽離子處理,高嶺土能有效地吸附廢水中的-直接染料.此外,國內也應用活性硅藻土和煤渣處理傳統印染工藝廢水,費用較低,脫色效果較好,其缺點是泥渣產生量大,且進一步處理難度大.
化學法
a 混凝法
主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法,所采用的混凝劑多半以鋁鹽或鐵鹽為主,其中以堿式氯化鋁(PAC)的架橋吸附性能較好,而以硫酸亞鐵的價格為最低.近年來,國外采用高分子混凝劑者日益增加,且有取代無機混凝劑之勢,但在國內因價格原因,使用高分子混凝劑者還不多見.據報道,弱陰離子性高分子混凝劑使用范圍最廣,若與硫酸鋁合用,則可發揮更好的效果.混凝法的主要優點是工藝流程簡單、操作管理方便、設備省、占地面積少、對疏水性染料脫色效率很高;缺點是運行費用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染料處理效果差.
b 氧化法
臭氧氧化法在國外應用較多,Zima .等人總結出了印染廢水臭氧脫色的數學模式研究表明:臭氧用量為 g O3/g染料時,淡褐色染料廢水脫色率達80%;研究還發現,連續運轉所需臭氧量高于間歇運行所需臭氧量,而反應器內安裝隔板,可減少臭氧用量%.因此,利用臭氧氧化脫色,宜設計成間歇運行的反應器,并可考慮在其中安裝隔板.臭氧氧化法對多數染料能獲得良好的脫色效果,但對硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差.從國內外運行經驗和結果看,該法脫色效果好,但耗電多,大規模推廣應用有一定困難.
光氧化法處理印染廢水脫色效率較高,但設備和電耗還有待進一步降低;
c 電解法
電解對處理含酸性染料的印染廢水有較好的處理效果,脫色率為50%～70%,但對顏色深、CODcr高的廢水處理效果較差.對染料的電化學性能研究表明,各類染料在電解處理時其CODcr去除率的大小順序為:硫化染料、還原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>陽離子染料.這種方-在推廣應用.
生物法
20世紀70年代以來,國內對印染廢水以生物處理為主,占80%以上,尤以好氧生物處理法占絕大多數.從現有情況看.我國印染廢水生物處理法中以表面加速曝氣和接觸氧化法占多數.此外,鼓風曝氣活性污泥法、射流曝氣活性污泥法、生物轉盤等也有應用,生物流化床尚處于試驗性應用階段.但由于生物對色度去除率不高,一般在50%左右,所以當出水色度要求較高時,需輔以物理或化學處理.
好氧生物處理對BOD去除效果明顯,一般可達80%左右,但色度和COD去除率不高,尤其是PVA等化學漿料、表面活性劑、溶劑及匹布堿減量技術的廣泛應用,不但使印染廢水的COD達到2 000～3 000 mg/L,而且BOD/COD也由原來的～下降到以下,單純的好氧生物處理難度越來越大,出水難以達標;此外,好氧生物處理法的高運行費用及剩余污泥處理或處置問題歷來是廢水處理領域沒有解決好的一個難題.據資料報道,一般污泥處理或處置費用占整個污水處理廠費用的50%～70%(國外),在國內也占40%左右.由于上述原因,印染廢水的厭氧生物處理技術開始受到人們的重視.
六、廢水的回用
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-因素.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.
以服裝染色、洗滌、整燙為主的生產型企業,在生產過程中排出大量廢水,廢水中含有一定的有機物和色度,需要對廢水進行深度處理后才能回用.國家要求全行業污水回用率"十一五"期間達到60%,但污水處理后回用率還達不到7%,同時,由于我國是一個嚴重缺乏水資源的國家,有限的水資源也決定了印染行業必須走循環經濟發展之路,因此,大力開展中廢水再利用是立足長遠的明智選擇.
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