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[印染废水] 印染废水处理工艺

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hzps99 发表于 2017-7-18 17:12:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
印染废水的形成
印染废水是给纺织类产品洗染、印花、上浆等多道工序中产生的,废水中含有大量染料、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。后期难处理,COD浓度高。废水中还有很多的硫化物,这类废水需要进行加药或者污水处理设备的一系列处理才能达到排放标准。
印染污水的特性
纺织印染行业是工业污水排放中的占比较高的行业,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。
此类废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,属于难处理工业废水。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废水,对传统的废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。
浆染废水色度高、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,因此废水中含有大量的硫化物,该类废水必须加药预处理,然后再进行系列化处理,才能稳定达标排放。漂染废水中含有染料、浆料、表面活性剂等助剂,该类废水水量大,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。
工艺流程
印染废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?可以使印染废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?改善废水的可生物降解性?从而提高传统流程的COD去除率。目前国内许多新建的印染废水处理装置(包括生活污水和印染废水集中处理)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废水排放,硫酸亚铁预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)排出的退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水;染色工序排出的染色废水;印花工序排出的印花废水、皂液废水;整理工序排出的整理废水。印染废水是上述各类废水的混合废水,或者除漂白废水以外的综合废水。[2]
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
印染废水可生化性较差,仅仅依靠生化处理一般难以达到排放要求。为确保最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,去除废水中残留的色度,另外还可将胶体物质转化为悬浮物,并连同废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,保证最佳的处理效果。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废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。
化学处理方式
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最低。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最广,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,Zima S.V.等人总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式。研究表明,臭氧用量为0.886gO3/g 染料时,淡褐色染料废水脱色率达80%;研究还发现,连续运转所需臭氧量高于间歇运行所需臭氧量,而反应器内安装隔板,可减臭氧用量16.7%。因此,利用臭氧氧化脱色,宜设计成间歇运行的反应器,并可考虑在其中安装隔板。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。 光氧化法处理印染废水脱色效率较高,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废水有较好的处理效果,脱色率为50%~70%,但对颜色深、CODcr高的废水处理效果较差。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。
电化学法
电化学法含以上三种处理方式。脉冲电凝设备可以处理印染污水达标排放到标准。纺织印染废水传统处理方式需要分析自身水质,药剂需要经过小试,中试方可用于工程,运行技术和管理技术也需要有一定的专业能力。脉冲电凝可有效对各种纺织印染废水去除COD50%以上,帮助提高B/C比,有助于生化系统更好的运转,保证出水稳定,显著降低运行成本。
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