印染废水处理19年
中水回用 “零排放”
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1. 1 吸附法
吸附法处理印染废水是利用比表面积较大的颗粒或粉末物质与印染废水结合,从而去除废水中的 污染物质的方法,常用于低浓度的、经过处理后的印染废水。吸附法对水中的难降解和剧毒物质有 很好的去除效果。常用的吸附剂是活性炭和粉煤灰等。一般吸附可溶性的有机物,对一些胶体类型的、 疏水性的污染物没有太大的作用。采用臭氧脱色和活性炭吸附处理系统对某纺织企业的 印染废水进行回用处理,结果表明当进水 CODCr 为 8 0 ~ 1 0 0 m g / L 时 ,出 水 C O D C r 为 6 ~ 1 0 m g / L ,处 理 后的水可以用于冷却循环水和水洗水。研究发现采用活性炭对染色废水进行处理,在 最佳处理条件下,色度去除率达 92. 17% ,COD 去除 率达 91. 15% ,达到了纺织工业对洗涤用水的标准, 经小试和生产试验都证明,其净水效果好,出水可回 用于洗呢和煮呢工序,且寿命长,经济实用。除此之 外,采用吸附法对印染废水中水回用进行了 探讨,结果表明经过处理后的废水 COD 去除率为 71% ,色度去除率为 100% ,出水符合回用水标准, 将其用于生产工艺试验研究,发现回用水用于染整 生产工艺的前处理工序中具有比较好的处理效果, 在退浆效果、毛细效应上回用水处理效果优于生产 。
1. 2 混凝法
混凝法是通过向废水中添加一定的化学药剂,经物理或化学作用,使原先溶于废水中呈细微状态、不易沉降、过滤的污染物,集结成较大颗粒以便分离 的方法,传统的混凝剂有铁盐和铝盐。采用无机铁盐对不同类型的印染废水进行深度处理, 结果表明脱色率平均达 94% ,COD 去除率平均达 7 4 . 3 % ,但 出 水 C O D C r 为 1 1 9 m g / L ,没 有 达 到 回 用 标 准。研究聚合氯化铝和聚硅硫酸铝对低浓度印染废水的处理效果,经两者处理后的出 水CODCr分别为56和48mg/L,但色度仍较高,无法 用于中水再利用。由此可见,传统的单一的混凝工艺往往不能满足中水回用的综合指标。当前的研究 更倾向于混凝剂结合助凝剂,或者混凝法与其他工 艺结合的新型联合工艺。将助凝剂聚丙烯酰胺和聚合硫酸铁结合对某毛纺织厂印染废水进行深度处理后,出水CODCr达到26.22mg/L,并用于工业回水。 此 外 ,在 利 用 絮 凝 - 水 解 - 接 触 氧 化 - 混凝 气浮联合工艺对印染废水的中水回用进行研究, 结果表明其对有机物及色度的去除明显优于单个工艺。采用曝混凝法对经过曝气 生物滤池处理后的废水进行深度处理,出水 CODCr < 50 mg /L,达到了企业的回用标准。混凝法对疏水性染料脱色效果很好,处理水量大,一次性投资少,但是对亲水性染料的脱色效果差,还生成大量的泥渣。
1. 3 高级氧化法
高级氧化法是目前对印染废水脱色较成熟的方法,该法可在较短时间内将难降解的毒性有机物降解无害化。它利用强氧化剂将染料分子中发色基团 的不饱和键断开,形成分子量较小的有机酸或醛类, 从而使其失去发色能力。在印染废水的化学氧化法 处理中,臭氧是常用的氧化剂。由于臭氧具有很强的氧化能力,对印染废水色度去除效果相当明显,但 是不能很好地去除废水中的 COD。采用臭氧氧化法处理经过生化处理后的印染废水,结果表明废水的色度去除率大于 95% ,处理后废水色度小于 5 倍,CODCr < 50 mg / L,达到回用标准。臭氧氧化的主要优点是反应速度快 、脱 色 率 大 、设 备 简 单 , 容易实现自动化控制,但是处理成本较高且不适合 大 流 量 废 水 的 处 理 [1 9] 。 杨 占 红 [1] 采 用 臭 氧 氧 化 法 对已生化处理的印染废水深度处理,结果表明臭氧 氧化法可去除印染废水中 75% 的 COD,出水 COD 降至 60 mg / L,满足中水回用要求。
光化学氧化法也是高级氧化法的一种,传统观 念认为光催化氧化在反应速率和氧化能力上比单独 的化学氧化和光辐射要高。在印染废水处理技 术中常用的光化学氧化法有 TiO2 /UV、H2 O2 /UV、 O3 / UV 等。通过 TiO2 / 活性炭光催化剂 的光催化氧化作用,对印染废水的生化处理出水进 行深度处理,结果表明在最佳条件下,出水 CODCr 达 到 50 mg /L,色度为 2 倍,满足印染行业回用水的标准。对实际印染废水进行光催化降解 研究,结果表明在进水色度为 20 ~ 30 倍,CODCr 为 1 5 0 m g / L 时 ,经 过 深 度 处 理 后 ,出 水 C O D C r 平 均 值 为 46. 05 mg /L,色度接近为 0,出水水质达到印染厂回 用标准。虽然该技术具有易操作、氧化彻底、无二次 污染优点,但也存在着催化剂不易回收、耗电量大的缺点,目前难以实现大规模应用。
生物法主要是利用微生物的生理活动来消化分解污染物质,不仅可以用于印染废水的预处理,而且可以用于深度处理。主要有曝气生物滤池法 ( BAF) 、生物活性炭法等。采用生物接触氧化-生物炭流化床对印染废水进行深度处理,结果表明 COD、色度的去除率最大分别达到 89% 、90% , 处理后的出水水质符合印染工艺的洗涤用水要求。 由于印染废水二级出水污染物可生化性不高,生物 降解有一定难度,单独作为深度处理生物技术较少, 多采用生物联用其他工艺技术。采用 曝气生物滤池-臭氧氧化-曝气生物滤池三段组合工 艺对二级生化后的印染废水进行深度处理,结果表明该深度处理系统运行稳定,处理效率高,出水 CODCr <35 mg /L,达到印染场洗水工序对水质的要求。采用曝气生物滤池工艺对经兼性- 好氧生化预处理后的印染废水进行了中试规模的深 度处理,结果表明在进水CODCr为100~250mg/L, 色度为 30 ~ 50 倍的条件下,出水仍可满足生产工艺 对回用水的水质要求。
由于印染废水具有成分复杂、难降解的特点,单一处理工艺很难保证出水效果。虽然厌氧可以提升污水的可生化性,但对于极难降解和有毒有害物质 处理效果仍旧较差。因此,在实际应用中,企业会根 据印染废水组成的多样性,选用不同工艺进行优化组合。
印染过程中通常加入碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠 等无机盐,一般的末端处理工艺无法处理无机盐,若 回用率太高且未脱盐处理,无机盐的循环积累会影 响产品质量和污水生化处理系统。由于膜分离 技术不仅能降低回用水的 COD 和色度,还能脱除无机盐,防止回用系统中无机盐类的积累,确保系统长 期稳定运行,因此越来越多的印染废水中水回用 研究都集中在膜分离法,并取得了很好的效果。
目前,用于印染废水的处理和回用技术主要包 括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。纳滤能实现 BOD、 COD、金属离子等污染物的去除,反渗透能截留所有离子。但由于印染废水成分复杂 ,胶体 、有机质 、悬浮物、微生物等都容易造成膜的严重污染,因此选用膜技术处理印染废水,必须选择合适的前处理工艺。利用生物滤池结合膜分离的方法对纺织厂 的印染废水进行深度处理,结果表明出水 CODCr < 50 mg / L,色度 < 10 倍,达到了中水回用标准。利用反渗透膜对经过生化、物化处理后的出水 进行深度处理,结果表明出水 CODCr < 50 mg /L、色 度<25倍、电导率小于30μS/cm,达到中水回用标 准,并且在实际运行中将反渗透膜系统产水直接回 用于漂染生产,一年合计节约水费及排污费 406. 81万元。近年来的研究表明利用微滤和超滤作为纳滤或反渗透的前处理组成的双膜系统,不仅可以减轻纳滤 、反渗透处理过程的负担 ,并减少膜污染 ,提高出水水质,而且在印染废水的中水回用方面也取得了很好的效果。采用超滤-反渗透双膜法工艺处理某纺织企业的印染废水并回用,结果表明 出水 COD 及色度几乎检测不出,电导率小于 22 μS / c m ,处理效果好 ,出水水质满足企业回用要求 ,且总回用率达到85%,经济效益显著。运用超滤膜和反渗透膜复合技术进行印染废水的治理, 发现出水 COD 去除率达 99. 1% ,其中 70% 的处理废水又可以回用到印染工艺中。虽然反渗透膜的处 理能力强,但其在运行过程中较容易发生污染,导致 处理效果的急剧下降。对运行了 2 个月 的未经有效预处理的膜进行测试时发现膜通量非常低,且回收率不足10%。发现了相同的问题,即膜污染发生后,进水与浓水压差急剧增大,运行能耗增加。此外,长时间的污染会对膜造成不可逆的损坏。所以,由膜分离技术带来的清洗和保养费用会大大增加运行成本,这也是目前膜分离技术所面临的主要问题之一。
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