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详谈印染废水处理工艺

时间:2021-11-24 13:50:55 点击:32次

清点印染废水处理工艺。

一、印染废水的水质取决于所用纤维种类和加工工艺,其污染物组成有很大差异。印花和染色工艺的排水状况一般如下:

1.退浆废水:水量小,但污染物浓度较高,包括各种浆料、浆液分解物、纤维屑、淀粉碱和助剂。污水呈碱性,pH值在12左右。以淀粉(棉布等)为主要浆料的浆液,其COD、BOD值高、生化性好的浆液上浆废水(PVA)主要上浆废水,COD高,BOD低,废水生化性差。

2.煮水:含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、氮化物等的水,强碱废水,水温高、棕色。

3.漂白废水:水量大,但污染小。漂白中有残留物,少量醋酸,草酸,硫代硫酸钠等。

4.丝网废水:含高碱量的NaOH在3%~5%之间,许多印染厂通过蒸发和浓缩回收NaOH,丝网废水一般很少排出,经过技术多次重复使用,最终排出的废水仍是强碱性,BOD,COD都很高。

5.染色废水:水的数量大,水质随所用原料的不同而不同,其中含有浆料、染料、助剂、表面活性剂等,一般呈强碱性,色度高,COD远高于BOD,生化性差。

6.印刷废水:大量的水,除印刷过程中的废水外,还包括印刷肥皂洗、水洗废水,污染物的浓度高,其中包括浆料、染料、助剂、BOD、COD高。

7.整理废水:水的含量很少,包括纤维屑、树脂、油剂、浆料等。

8.碱减量废水:聚酯模拟碱减量工艺,主要含有对苯二甲酸、乙二醇等的聚酯水解物,其中苯二甲酸含量为75%。碱减废水不仅pH值较高(一般>12),而且有机物浓度较高,碱减工序废水CODCr高达9万mg/L,大分子有机物和染料难降解为生物,该废水高浓度难于降解。

本文首先从物理学法、化学法、生物法三个方面综述印染废水处理的现状及研究现状。


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二,物理法-吸附法。

吸附法以物理处理最为常用,它把活性炭、粘土等多孔物质的粉末及微粒与废水混合,使废水通过颗粒状物形成的滤床,将废水中的污染物吸附到多孔物质的表面,或者进行过滤。

现在,国外主要采用活性炭吸附(多用于三级处理),这种方法在去除水中溶解性有机物质方面效果很好,但不能去除水中的胶体及疏水性染料,只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料有较好的吸附性能。

以SaitoT.等人为研究对象,活性炭吸附率、BOD去除率、COD去除率分别达到93%、92%、63%,活性炭吸附容量达500mgCOD/g炭,首先接触污水后,吸附速率将加快。但在BOD5>200mg/L的废水中使用这种方法是不经济的。

吸收处理所用的吸附剂有多种,工程中应考虑吸附剂对染料的选择性,应根据废水的水质选用吸附剂。结果表明,在pH=12条件下,以硅聚体(甲基氧)为吸附剂,阴离子染料去除率可达95%~100%。

研究表明,通过对高岭土进行长链有机阳离子处理后,高岭土可以有效地吸附出黄色直接染料。

另外,采用活性硅藻泥和煤渣处理传统的印染工艺废水,成本低,脱色效果好,缺点是产生的泥沙较多,难以进一步处理。


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三、化学加工。

1.混凝法

凝析法和凝结气浮法是主要的凝聚剂,所用的凝聚剂大多是铝盐和铁盐,其中碱式氯化铝(PAC)的吸附性较好,硫酸亚铁的价格最低。

近几年来,国外出现了一大批采用聚合物凝集剂取代无机凝集剂的趋势,而国内由于价格原因而使用聚合物凝集剂的人较少。研究表明,弱阴离子性聚合物凝集剂应用最广泛,与硫酸铝配合使用可取得较好效果。

混凝工艺的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资节省、占地面积小、疏水性染料脱色效率高、运行费用高、淤泥多、脱水困难、亲水性染料处理效果差。

2.氧化法

臭氧法在国外得到了广泛的应用,ZimaS.V.等人对印染废水中臭氧的脱色数学模型进行了综述。结果表明,臭氧用量为0.886gO3/g染料对浅棕染料废水脱色率可达80%

试验结果表明,连续运行所需要的臭氧量大于间歇运行要求,在反应器中设置隔板可降低臭氧用量16.7%。为此,可考虑采用臭氧氧化脱色工艺,在反应器中设置分批操作。

臭氧法对大多数染料都能很好地脱色,但对于非水溶性染料如硫化,还原剂,涂料等,脱色效果较差。根据国内外的实践和实践表明,该脱色法虽然脱色效果好,但耗电大,难以大规模推广。

光氧化工艺对印染废水的脱色效果较好,但设备投资和能耗需进一步降低。


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第三,生物处理方法。

1.厌氧-好氧生物炭接触氧化法。

其主要设计参数为:HRT8~10h厌氧池:HRT3~5h好氧池:HRT6~8h生物炭池:HRT6~8h生物炭池HRT1~2h。

实验及实际应用结果表明,在上述运行参数下,厌氧好氧生物炭流程CODCr为800~1000mg/L的印染废水,处理结果完全符合国家排放标准,稍加处理后,可再利用,系统污泥趋于自重平衡。

现在很多厂家都采用这种工艺,最多运行5年以上,处理效果稳定,且污泥未排出,厌氧池中污泥过多。

2.厌氧好氧生物转盘。

在处理印染废水时,将厌氧生物转盘与好氧生物转盘连接在一起,获得较好效果。本工艺采用厌氧-好氧两种工艺,各有污泥分离回流装置,整个系统剩余剩余污泥全部回流至厌氧生物转盘。一是增加生物量,减少整个水力停留时间,二是将多余量污泥消化至系统内。

这一工艺同时具有固定生长和悬浮生长的特点。在转盘上加入絮凝剂,可进一步提高COD的脱色和去除率。在COD、色度等方面的脱除率可达70%以上。

通过适当的微凝结剂,CODCr可提高色度去除15%~20%。在厌氧池中进一步增加悬浮物浓度,同时还可以提高脱色和COD去除率。然而,这种转盘的金属部分存在腐蚀现象,需要进一步研究解决。

3.碱减量废水处理方法。

化学法碱减废水处理的理论基础是,当碱减废水用酸中和值和pH值达到4~6时,对苯二甲酸进行分析,以去除苯二甲酸的废水。用涤纶模拟丝纺印染废水处理后的废水,如精炼、印染等,综合废水的pH值通常低于11。

碱减废水一般处理工艺为:碱减废水→调整池→中和池→PE过滤器→出水与其它废水混合,再进行生化处理。

采用化学法分析碱减量废水的预处理工艺,采用生物法对高浓度聚酯模拟丝状印染废水,是一种行之有效的污水处理方法,是目前最主要的治理方法。

化学法碱减废水处理效果较好,但仍存在一些问题。

(1)预处理工艺的pH值在4~6之间,而碱减水的pH值为12~14,降低pH值需要消耗一定数量的酸,从而增加运行费用,这是一个迫切需要解决的问题。

(2)预处理产生的对苯二甲酸白色粉末具有工业回收价值,但市场销售尚待开拓。


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四、结论与问题。

染料废水是一种水量大、色度高、组成复杂的废水,其水质变化范围较大。对于城市排水系统、污水处理厂建设比较完善的城市,先在工厂对污水进行预处理,然后再集中处理达标排放。

对污水进行预处理后排出,可以改善污水水质,降低城市污水厂的处理负荷,并可对不同水质采用不同的预处理方法。

印染废水最后处理中,有机物质的去除一般是生物法,对于难以生物降解的印染废水,采用厌氧(水解)好氧联合处理比较适宜,对于容易生物降解的印染废水,可采用一段生物处理。

脱色,一般采用物理和化学方法。

随着环保政策的日益严格,纺织印染行业面临着巨大的挑战。印染业已成为纺织业可持续发展的瓶颈,成为纺织业高质量发展的痛点。高效、低成本地解决纺织印染废水问题已成为当务之急。从相关处理技术的现状和行业发展的前瞻性研究趋势来看,印染行业的绿色生态发展正成为一种趋势。

纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水之一,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。用于印染废水处理的主要方法有物化法、生化法、化学法以及几种工艺结合的处理方法,而废水处理中的预处理主要是为了改善废水水质,去除悬浮物及可直接沉降的杂质,调节废水水质及水量、降低废水温度等,提高废水处理的整体效果,确保整个处理系统的稳定性,因此预处理在印染废水处理中具有极其重要的地位。


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