印(yìn)染廢水主要是原料蒸煮、漂洗、漂白、上漿等過程中產生的含天然雜質、脂肪以及澱粉(fěn)等(děng)有機物的廢水。印染廢水是洗染、印花、上漿等多道(dào)工序中產生的,含有大量染料、澱粉(fěn)、纖維素、木質素(sù)、洗(xǐ)滌劑等有機(jī)物,以及堿、硫化物、各類鹽類(lèi)等無機物,汙染性(xìng)很強。
一、印染汙水的特性
紡織印染(rǎn)行業是工業汙水排放大(dà)戶,汙水中主要含有紡(fǎng)織纖(xiān)維(wéi)上的汙物、油脂、鹽類(lèi)以及加工過程中附加的各種漿料、染(rǎn)料、表麵活性劑、助劑、酸堿等。
廢水特點是(shì)有機物濃度高、成分複雜、色度深且多變,pH變化大,水量水質變化大,屬難處理工業廢水(shuǐ)。隨著化學纖織物的發(fā)展,仿真絲的興起和印染後(hòu)整理要求的提高,使(shǐ)PVA漿料、人造絲(sī)堿解物、新型染(rǎn)料、助劑等難降解(jiě)有機物大量進入紡織印(yìn)染廢水,對傳統的(de)廢水處理工藝構成嚴重挑戰,COD濃度也從原來的數百毫克每升上升到3000~5000mg/l。
漿染廢水色度高、COD高,特別是根據國外市場開發出來的絲光藍、絲光黑、特深藍、特深黑等印染(rǎn)工藝,該類印染(rǎn)大量使用硫化染料、印染助劑硫化鈉等,因此廢水中含有大量的硫化物,該類(lèi)廢水加藥預處理,然(rán)後再進行係列化處理,才能穩定達標排放。漂染廢水中含有染(rǎn)料、漿料、表麵活性劑等助劑(jì),該類廢水(shuǐ)水量大,濃度和色度均較低,如果(guǒ)單純采用物化處理,則出水也在100~200mg/l之間,色(sè)度(dù)也能(néng)以滿足排放要求,但汙染量大大增加,汙泥(ní)處理的費用較高,容易造成二次汙染,在環(huán)保要求較(jiào)嚴的情況下應(yīng)充分考(kǎo)慮生化處理係統,常規的強化生(shēng)物處(chù)理工藝可以滿足處理要求。
二、化學處理方法
1、混凝法
主要有混疑沉澱法和混疑氣浮法(fǎ),所采(cǎi)用的混疑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(liú)酸亞鐵的價格低。國外采用高分子混疑劑者(zhě)日益增加,且有取代無機混疑(yí)劑之勢,但在國內(nèi)因價(jià)格原因,使用高分子混疑劑者還不多見。據報道,弱陰離子(zǐ)性(xìng)高分子混疑劑使用範圍廣,若與硫酸(suān)鋁合用,則可發(fā)揮更好的效果。混疑法的主要優點是工藝流程簡單、操(cāo)作管理方(fāng)便、設(shè)備投資省、占地麵(miàn)積少(shǎo)、對疏水性染(rǎn)料脫色效率很(hěn)高;缺點是(shì)運行費用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染(rǎn)料處理(lǐ)效果差。
2、氧化法
臭氧氧化法在國外應用較多,Zima S.V.等人總結出了印染廢水臭氧(yǎng)脫色的數學模式。研究表明,臭(chòu)氧用(yòng)量為0.886gO3/g 染料時,淡褐色(sè)染料廢水脫(tuō)色率(lǜ)達80%;研究(jiū)還發現,連續運(yùn)轉所(suǒ)需臭氧量高於間歇運行所(suǒ)需(xū)臭氧量,而反應器內(nèi)安裝隔(gé)板,可減臭氧(yǎng)用量16.7%。因此,利用臭氧氧(yǎng)化脫(tuō)色,宜設計成間歇運行的反應器,並可(kě)考(kǎo)慮在其中安裝隔板。臭氧氧化法對多數染料能獲得良(liáng)好的(de)脫色效果,但對硫化、還原、 塗料等不溶於水的染(rǎn)料脫色效果較(jiào)差。從(cóng)國內外運行經驗(yàn)和結果看,該法脫色效(xiào)果好,但耗電多,大規模(mó)推廣應用有一定困難。 光氧化法(fǎ)處理印染廢水脫色效率較高,但汙水處理設(shè)備投資和電耗還有待進一步降低。
3、電解法
電解對處理(lǐ)含酸性染料的印染廢水(shuǐ)有較好的處理效果,脫(tuō)色率為(wéi)50%~70%,但對顏色深(shēn)、CODcr高的廢水處理效果(guǒ)較差。對染料的電化(huà)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(huà)染料、還原染料>酸性染料、活性染料(liào)>中性染料、直接染料>陽離子染(rǎn)料,這種(zhǒng)方法正在推廣應用。
三、工藝流程
印染廢水的常規處(chù)理方法一般分為生化+物化和物化+生化兩大類處理工藝,但由於缺少水解酸化單(dān)元(yuán),導致後續(xù)物(wù)化處(chù)理費用偏(piān)高(gāo)的(de)問(wèn)題。在傳統的好氧生物處(chù)理裝置前增加水解酸化處理的“水(shuǐ)解+好氧(yǎng)” 串(chuàn)連工藝,可以使印染廢水中難(nán)以降解(jiě)的有機物進行水解,生(shēng)成為較易生物降解的物質,改善廢水的可生物降解性,從(cóng)而提高傳統流(liú)程的COD去除率。目前國內許多新建(jiàn)的(de)印染(rǎn)廢水處理裝(zhuāng)置(包(bāo)括生活汙水和(hé)印染廢水集中處(chù)理(lǐ))均采用由這一工藝開發的“水解一好氧” 生物(wù)處理工藝,已取(qǔ)得了明顯的(de)環境效(xiào)益(yì)和經濟效益(yì)。
印染工藝的四個工(gōng)序(xù)都有廢(fèi)水(shuǐ)排放,硫酸亞鐵預處理階段(包括燒毛、退漿(jiāng)、煮煉(liàn)、漂白、絲光等工序)排出的退漿(jiāng)廢水、煮煉廢水、漂白(bái)廢水、絲光廢水;染色工序排(pái)出的染色廢水;印花工序排出的印花廢水、皂液廢水;整理工序排(pái)出的整理廢水。印染廢水是(shì)上述各類廢水的混合廢(fèi)水,或者除漂白廢水(shuǐ)以外的綜合廢水。
染料是一種難降解的合成有機物,其分子結(jié)構(gòu)中主要含有難以生物降解的吸引電子基團——偶氮基等。如果能(néng)夠脫除分子結構上(shàng)的吸引電子取代基,使電子雙鏈等斷(duàn)開,則(zé)後續的生物降解會很容易,且染料分子(zǐ)也失去了(le)發(fā)色基團。水解(jiě)酸化降解染料有機(jī)物和脫(tuō)色的機理在於,利(lì)用水解酸化微生物的酶促作用打斷偶氮基的(de)電子雙鏈。這種生物降解過程需要(yào)多種酶(méi)的共同參與。水解過程中,水解汙(wū)泥中生長的假單胞菌屬、氣單胞菌屬、紅螺菌屬的細菌具有較好的脫色(sè)能力。混合菌群的脫色能力高於各單株菌,混合(hé)菌群依靠協同作用,使染料的降解更完全。 采用水解酸化(huà)處理,可以緩衝、降低(dī)原汙水的pH值,增加汙水中可溶性COD的比重,從而提高後(hòu)續好氧處理的(de)COD去除(chú)率,同時還可以緩衝、調節可能發生的衝擊負荷影響,預防和克服後續活性汙泥法處理(lǐ)過(guò)程(chéng)中可能出現的汙泥膨脹或絲狀菌過量生長(zhǎng),增強處理係統運行穩定(dìng)性(xìng)和可(kě)靠性。
印染廢水可生化性較差,僅僅依靠生化處理一般難以達到排放要(yào)求。為**出水穩定達標排放,同時為了防止生化係統意外情況的發生,在生化係統之後增加一段物化工藝。通過投(tóu)加混凝劑或脫色劑,去除廢水中殘留的色度,另外還可將膠體物質轉化為懸浮物(wù),並連同廢水中殘餘(yú)的(de)較小和較輕的懸浮物(wù)一道從水中分離除去?此外還可(kě)去除部分菌體(tǐ)的代謝產物,**處理效果。加藥混凝之後的分離有沉澱和(hé)氣浮兩種,其中加壓溶氣氣浮法對(duì)染色廢水(shuǐ)的處理有較(jiào)好的脫(tuō)色效(xiào)果。此(cǐ)外(wài),因氣浮分(fèn)離能力約(yuē)為沉澱分離能力的4-5倍(bèi),可大大(dà)減(jiǎn)小分離區的麵積,節(jiē)省大量投資,且分離效果穩定,不受外界環境的影響(xiǎng),故選(xuǎn)擇加壓溶氣氣浮(fú)法做為(wéi)物化處理的措施。