紡織印染廢水（紡織印染廢水）

印染污水的特性

印染污水的特性^[1]

紡織印染行業(yè)是工業(yè)污水排放大戶，污水中主要含有紡織纖維上的污物、油脂、鹽類以及加工過程中附加的各種漿料、染料、表面活性劑、助劑、酸堿等。

廢水特點是有機物濃度高、成分復(fù)雜、色度深且多變，pH變化大，水量水質(zhì)變化大，屬難處理工業(yè)廢水。隨著化學(xué)纖織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理要求的提高，使PVA漿料、人造絲堿解物、新型染料、助劑等難降解有機物大量進(jìn)入紡織印染廢水，對傳統(tǒng)的廢水處理工藝構(gòu)成嚴(yán)重挑戰(zhàn)，COD濃度也從原來的數(shù)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(jù)國外市場開發(fā)出來的絲光藍(lán)、絲光黑、特深藍(lán)、特深黑等印染工藝，該類印染大量使用硫化染料、印染助劑硫化鈉等，因此廢水中含有大量的硫化物，該類廢水必須加藥預(yù)處理，然后再進(jìn)行系列化處理，才能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。漂染廢水中含有染料、漿料、表面活性劑等助劑，該類廢水水量大，濃度和色度均較低，如果單純采用物化處理，則出水也在100～200mg/l之間，色度也能以滿足排放要求，但污染量大大增加，污泥處理的費用較高，容易造成二次污染，在環(huán)保要求較嚴(yán)的情況下應(yīng)充分考慮生化處理系統(tǒng)，常規(guī)的強化生物處理工藝可以滿足處理要求。

化學(xué)處理法

混凝法

主要有混疑沉淀法和混疑氣浮法，所采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，而以硫酸亞鐵的價格為最低。國外采用高分子混疑劑者日益增加，且有取代無機混疑劑之勢，但在國內(nèi)因價格原因，使用高分子混疑劑者還不多見。據(jù)報道，弱陰離子性高分子混疑劑使用范圍最廣，若與硫酸鋁合用，則可發(fā)揮更好的效果?；煲煞ǖ闹饕獌?yōu)點是工藝流程簡單、操作管理方便、設(shè)備投資省、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。

氧化法

臭氧氧化法在國外應(yīng)用較多，Zima S.V.等人總結(jié)出了印染廢水臭氧脫色的數(shù)學(xué)模式。研究表明，臭氧用量為0.886gO3/g 染料時，淡褐色染料廢水脫色率達(dá)80%;研究還發(fā)現(xiàn)，連續(xù)運轉(zhuǎn)所需臭氧量高于間歇運行所需臭氧量，而反應(yīng)器內(nèi)安裝隔板，可減臭氧用量16.7%。因此，利用臭氧氧化脫色，宜設(shè)計成間歇運行的反應(yīng)器，并可考慮在其中安裝隔板。臭氧氧化法對多數(shù)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(nèi)外運行經(jīng)驗和結(jié)果看，該法脫色效果好，但耗電多，大規(guī)模推廣應(yīng)用有一定困難。光氧化法處理印染廢水脫色效率較高，但設(shè)備投資和電耗還有待進(jìn)一步降低。

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(xué)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，這種方法正在推廣應(yīng)用。

工藝流程

印染廢水的常規(guī)處理方法一般分為生化+物化和物化+生化兩大類處理工藝？但由于缺少水解酸化單元？實際運行中存在好氧生化單元反應(yīng)不夠徹底？導(dǎo)致后續(xù)物化處理費用偏高的問題。在傳統(tǒng)的好氧生物處理裝置前增加水解酸化處理的“水解+好氧”串連工藝？可以使印染廢水中難以降解的有機物進(jìn)行水解？生成為較易生物降解的物質(zhì)？改善廢水的可生物降解性？從而提高傳統(tǒng)流程的COD去除率。目前國內(nèi)許多新建的印染廢水處理裝置(包括生活污水和印染廢水集中處理)均采用由這一工藝開發(fā)的“水解一好氧”生物處理工藝？已取得了明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。

印染工藝的四個工序都有廢水排放，硫酸亞鐵預(yù)處理階段(包括燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光等工序)排出的退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水；染色工序排出的染色廢水；印花工序排出的印花廢水、皂液廢水；整理工序排出的整理廢水。印染廢水是上述各類廢水的混合廢水，或者除漂白廢水以外的綜合廢水。

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(tuán)——偶氮基等。如果能夠脫除分子結(jié)構(gòu)上的吸引電子取代基，使電子雙鏈等斷開，則后續(xù)的生物降解會很容易，且染料分子也失去了發(fā)色基團(tuán)。水解酸化降解染料有機物和脫色的機理在于，利用水解酸化微生物的酶促作用打斷偶氮基的電子雙鏈。這種生物降解過程需要多種酶的共同參與。水解過程中，水解污泥中生長的假單胞菌屬、氣單胞菌屬、紅螺菌屬的細(xì)菌具有較好的脫色能力。混合菌群的脫色能力高于各單株菌，混合菌群依靠協(xié)同作用，使染料的降解更完全、脫色更徹底。采用水解酸化處理，可以緩沖、降低原污水的pH值，增加污水中可溶性COD的比重，從而提高后續(xù)好氧處理的COD去除率，同時還可以緩沖、調(diào)節(jié)可能發(fā)生的沖擊負(fù)荷影響，預(yù)防和克服后續(xù)活性污泥法處理過程中可能出現(xiàn)的污泥膨脹或絲狀菌過量生長，增強處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和可靠性。

印染廢水可生化性較差，僅僅依靠生化處理一般難以達(dá)到排放要求。為確保最終出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，同時為了防止生化系統(tǒng)意外情況的發(fā)生，在生化系統(tǒng)之后增加一段物化工藝。通過投加混凝劑或脫色劑，去除廢水中殘留的色度，另外還可將膠體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為懸浮物，并連同廢水中殘余的較小和較輕的懸浮物一道從水中分離除去？此外還可去除部分菌體的代謝產(chǎn)物，保證最佳的處理效果。加藥混凝之后的分離有沉淀和氣浮兩種，其中加壓溶氣氣浮法對染色廢水的處理有較好的脫色效果。此外，因氣浮分離能力約為沉淀分離能力的4-5倍，可大大減小分離區(qū)的面積，節(jié)省大量投資，且分離效果穩(wěn)定，不受外界環(huán)境的影響，故選擇加壓溶氣氣浮法做為物化處理的措施。

特征

隨著紡織印染工業(yè)的發(fā)展，印染廢水對環(huán)境的影響日益加驟，印染工業(yè)廢水的治理研發(fā)成果也不斷地得到轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

各類紡織印染廢水的特征

(1)棉紡織印染廢水棉紡織物印染廢水(包括前處理工序、染色或印花及后整理工序)均為有機性廢水，主要成分為人工合成有機物及部分天然有機物，并含有一定量難生物降解物質(zhì)。

(2)毛紡織印染廢水毛紡織產(chǎn)品染色過程中主要使用酸性染料，染料上染率較高，染色廢水的色度相對較低。毛紡織產(chǎn)品染色廢水可生物降解性較好，很適宜采用生物化學(xué)進(jìn)行處理。

(3)絲紡織印染廢水真絲綢印染廢水為中性有機性廢水，可生物降解性好，廢水中有機物含量相對低些。

(4)麻紡織印染廢水麻紡纖維為纖維素纖維，其加工過程中產(chǎn)生脫膠廢水和印染廢水。麻紡產(chǎn)品生產(chǎn)過程中脫膠廢水為高濃度的有機性廢水，較易生物降解。麻紡織產(chǎn)品加工過程中排放的印染廢水與棉紡織印染廢水相近，只是色度略低?？傊?，各類印染廢水總體上屬于有機性廢水，其中所含的顏色及污染物主要有天然有機物質(zhì)(天然纖維所含的蠟質(zhì)、膠質(zhì)、半纖維素、油脂等)及人工合成有機物質(zhì)(染料、助劑、漿料等);由于不同纖維原料的織物在染色和印花過程中，染色溶液和印花溶液為電解質(zhì)溶液，為更好地印染到不同的織物上，需要在不同pH值條件下進(jìn)行，因此在印花和染色過程中排放廢水的pH值各不相同。不同纖維織物在印花和染色過程中使用的染料不同及其上染率不同，排放廢水的顏色也不相同。