印染廢水處理工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)
根據(jù)生產(chǎn)工藝、廢水種類和性質(zhì)確定治理方案
熟悉生產(chǎn)工藝是進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)。因染色工業(yè)門類較多、染料及助劑種類多樣,其治理的工藝設(shè)計(jì)不盡相同。一般而言,印染廢水治理工程設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)生產(chǎn)工藝和廢水來(lái)源應(yīng)了解:生產(chǎn)工藝流程、印染織物的種類、染料及助劑的種類、生產(chǎn)工序中各排水節(jié)點(diǎn)的排水水質(zhì)和水量。
1 印染廢水種類
印染廢水實(shí)際是一大類廢水,印染種類多,情況復(fù)雜,就染料品種就有活性染料、直接染料、還原染料(士林染料)、硫化染料、冰染染料(納夫妥染料)、分散染料、陽(yáng)離子染料、酸性染料等;就染色產(chǎn)品又可分為棉、化纖、毛、麻、絲綢、針織等。各類廢水性質(zhì)有一定差別(見(jiàn)表1)。
2 印染廢水處理技術(shù)路線
印染廢水處理工藝歸納起來(lái)有三大類,即物理法、化學(xué)法、生物法,每類又分若干技術(shù)單元?;炷恋砗蜌飧?duì)硫化、分散、還原、冰染等疏水性染料廢水一次性處理效果較好, COD去除率達(dá)50% ~70%,色度去除70% ~80%,而酸性、陽(yáng)離子等可溶性染料,可在廢水中加入高度分散的無(wú)機(jī)吸附劑(如澎潤(rùn)土等)進(jìn)行吸附氣浮。厭氧生物處理對(duì)直接染料、活性染料、酸性染料、陽(yáng)離子染料等可溶性染料大多數(shù)在不同程度上是可降解的,同時(shí),厭氧試驗(yàn)水力停留時(shí)間3 d和8 h結(jié)果差別不大,表明厭氧過(guò)程是在起始階段(水解階段)進(jìn)行。BOD5/CODcr≥0。 3的可生化印染廢水經(jīng)好氧生物處理,均能達(dá)標(biāo)排放。為解決印染廢水的脫色問(wèn)題,根據(jù)美國(guó)EPA對(duì)不同處理方法的脫色試驗(yàn)(見(jiàn)表2)表明:染色廢水可采用物化-生化組合工藝進(jìn)行脫色。為確保脫色效果,在必要時(shí)可后加化學(xué)氧化法進(jìn)行脫色。
選擇相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)
許多印染廢水治理工程達(dá)不到預(yù)期要求的主要原因在于沒(méi)有掌握可靠的水質(zhì)、水量資料,只憑經(jīng)驗(yàn)估算,設(shè)施的容量或停留時(shí)間不夠等原因。要掌握可靠的資料,應(yīng)了解:廢水排放規(guī)律,即廢水、水量及水質(zhì)動(dòng)態(tài);掌握廢水排放的水量;掌握廢水的水質(zhì)。必要時(shí)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣分析或測(cè)試。特定的染色廢水采用某種工藝處理的可行性必須通過(guò)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。并通過(guò)試驗(yàn)篩選合適的藥劑及各種設(shè)計(jì)參數(shù) (見(jiàn)表3)。
印染廢水的工程設(shè)計(jì)必須要以試驗(yàn)為基礎(chǔ),如果沒(méi)有試驗(yàn)作為確定參數(shù)的依據(jù),設(shè)計(jì)出工程的風(fēng)險(xiǎn)性較大。因?yàn)榻^大多數(shù)印染廢水中所含染料種類較多、廢水性質(zhì)復(fù)雜、帶有不確定性,很難憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)工程參數(shù)。如某印染企業(yè)工程設(shè)計(jì)時(shí)憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù),生化停留時(shí)間定為4 h,造成印染廢水,特別是活性染料染色時(shí)的廢水脫色效果不明顯。經(jīng)回顧性分析發(fā)現(xiàn):生化停留時(shí)間設(shè)計(jì)過(guò)短是造成這一現(xiàn)象的原因。
污染治理工程優(yōu)化
1 清污分流,分級(jí)處理
印染廢水按其產(chǎn)生的工段可以分為三部分:前處理廢水、染色廢水、后整理廢水。前處理廢水含pH、COD、染料;染色廢水主要污染物為: pH、COD、色度;后整理廢水含: pH、COD。由此可以看出,印染廢水可以分別處理,特別是后整理廢水,其廢水可以進(jìn)入生化工段處理,可以節(jié)約處理運(yùn)行費(fèi)用。如廢水中含有重金屬、硫化物等對(duì)微生物有毒性作用的物質(zhì)時(shí),為了減輕后續(xù)處理生化工段的毒性,應(yīng)先采用前處理以減輕對(duì)微生物的毒性。因此,硫化染料在處理前進(jìn)行曝氣或沉淀脫硫是完全必要的。
2 優(yōu)化處理單元的次序
為了節(jié)省運(yùn)行成本、減少藥劑費(fèi)用等,應(yīng)根據(jù)污水的性質(zhì),確定處理單元次序。如:廢水中含磷濃度高,為避免磷酸鹽對(duì)生化的負(fù)面影響,最好采用先生化后氣浮;廢水中pH值較高,最好采用先氣浮后生化;染色廢水常采用酸性絮凝、化學(xué)氧化作為預(yù)處理,酸性絮凝去除高分子物質(zhì),化學(xué)氧化去除低分子物質(zhì);當(dāng)廢水中硫化染料多時(shí),先氧化部分還原物質(zhì)再絮凝;當(dāng)廢水中含分散、硫化、冰染染料時(shí)先絮凝等。
3 強(qiáng)氧化深度處理
對(duì)普通方法難以脫色的活性艷紅等廢水,可采用光化學(xué)氧化、臭氧氧化、光化學(xué)催化氧化等強(qiáng)氧化法進(jìn)行強(qiáng)制脫色。其中臭氧氧化是一種很好的脫色方法,但對(duì)其染色廢水TOC去除率較低,可將其作為生化的前置工段進(jìn)行廢水治理。光化學(xué)氧化、非均相光化學(xué)催化氧化對(duì)TOC去除較明顯,如廢水排放對(duì)TOC亦有要求時(shí),亦可采用UV/O3或者UV/O3/Fe2+組合工藝,或均相光化學(xué)催化氧化法作為后接工段進(jìn)行處理。
4 推行清潔生產(chǎn)、實(shí)行污染源全過(guò)程控制
目前,印染行業(yè)清潔生產(chǎn)主要有四個(gè)方面:第一,前處理工段的退漿新工藝,如原滌棉混紡物上的漿料一般都以PVA(聚乙烯醇)為主體,廢液中污染物含量較高,且PVA難以生化降解,上海紡織科研院研制的酸化木薯淀粉漿,即GZ-Z組合漿,具有操作方便、成本低、廢水污染物少的特點(diǎn);第二,染色工藝改革,如毛皮媒染時(shí),改變媒染工藝,媒染液可多次重復(fù)利用;第三,染料種類的優(yōu)化,如使用活性染料較多的棉印染行業(yè)采用新型雙活性基團(tuán)(一氯均三嗪和乙烯砜基團(tuán))代替普通活性染料,提高染料上染率,減少?gòu)U水中染料殘留量;第四,沖洗、漂洗水循環(huán)利用,提高水資源的綜合利用率。通過(guò)清潔生產(chǎn)工藝,可減輕設(shè)施的處理負(fù)荷,對(duì)節(jié)約投資及運(yùn)行成本很有效。
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