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印染廢水處理技術

國內外壹般印染廢水大多采用傳統的生化法處理,去除廢水中的有機物。有些工廠還在生化處理之前或之後增加壹級物化處理,少數工廠采用多級處理。在美國,印染廢水大多采用二級處理,即生化和物化相結合,個別廢水采用三級處理,加入活性炭。日本和美國差不多,但是使用臭氧的報道比較多。英國是羊毛加工的傳統國家。壹般采用不完全工藝,只將洗毛水與其他染色廢水合並,排入城市汙水處理廠。我國投入運行的生化處理設施大多采用全混合活性汙泥法。接觸氧化等生物膜法近年來逐漸增多。印染廢水的處理應盡可能采取回用和綜合利用的措施,並與工藝改造、染料回收、紙漿回收、節水和用堿結合起來考慮。國內印染廢水處理采用的全混合系統有兩種:加速曝氣法和延長曝氣法。延長曝氣法多用於水量大的廢水,加速曝氣法是水量小的主要方法。在印染廢水處理中,曝氣時間常作為曝氣池的控制指標。由於印染廢水水質多變,必須結合有機負荷(POD含量)考慮曝氣時間。常用的印染廢水處理方法如下:

1.改造工藝,減少或消除印染廢水。對於合成纖維和含75%以上合成纖維的織物,幹法印花工藝可以消除印染廢水。對於棉織物,澱粉漿料壹直用於上漿和作為印花漿料中的粘合劑,因此退漿和煮練廢水中含有大量澱粉。目前印染行業使用化學漿代替澱粉漿,如聚乙烯醇、纖維素衍生物等作為漿料。退漿煮練廢水的BOD可降低33%,用作印花糊料粘合劑可降低5~20%。另外,在酸性媒介染色中,用硝酸鈉或過氧化氫代替重鉻酸鉀作氧化劑,可以消除廢水中有毒的鉻汙染。

2.廢水和材料的循環利用

(1)印染廢水應根據水質特點進行回用。在壹般印染廠,廢水可分為三類,即澱粉漿廢水、廢堿液和其他染整廢水。據統計,他們的百分比約為;澱粉漿廢水65%,廢堿液19%,其他染整廢水65%。根據以上水質分別處理,有利於回收利用。

(2)堿回收絲光過程中的輕堿液可以回收利用,也可用於煮、煮廢堿液、退漿,多次重復使用。如果堿液量大,可以用三效蒸發器回收,如果堿液量小,可以用薄膜蒸發器回收。

(3)染料回收:如含硫化物染料的廢水,可通過在反應罐中加酸釋放硫化氫,沈澱過濾後再利用。采用超濾技術可以回收還原染料和分散染料。從廢水中回收染料後,色度可降低85%,硫化物可降低90%。

3.印染廢水的無害化處理

雖然廢水和材料的循環利用是減少印染廢水汙染的根本途徑,但是;目前國內外水平還遠沒有達到應有的水平,印染廢水仍然是無害化處理。印染廢水的水質特點主要是高COD和BOD,由此產生的色度等指標遠遠超過排放標準。生化處理是國外處理紡織廢水,尤其是印染廢水應用最廣泛的方法。大多數生活印染廢水也采用生化處理去除水中的有機物。投入運行的生化處理設施大多采用全混合活性汙泥法,即廢水和回流汙泥進入曝氣池,在池內與原混合液充分混合。該方法能更好地適應印染廢水COD高、水質多變的特點,得到較好的處理效果。使用的完全混合系統有兩種,即加速曝氣法和延長曝氣法。延長曝氣法多用於大量廢水,加速曝氣法是少量廢水的主要方法。

實踐證明,印染廢水生物處理的BOD去除率壹般為85~90%,可溶性BOD可轉化為不溶性汙泥進行分離去除。同時還能去除部分顏色和懸浮物,降低pH值。為了解決生化處理後的脫色問題,我采用活性炭吸附法,可以去除廢水中的多種染料和可溶性有機物。不溶於水的染料廢水,如硫化染料、還原染料和分散染料,其色度可通過臭氧氧化和混凝去除。

綜上所述,印染廢水要達到排放和回用的各項指標,需要采用沈澱(或過濾)-生化-活性炭吸附-生物接觸氧化-煤灰過濾、活性汙泥-臭氧氧化(或混凝)等組合方法進行處理。目前,反滲透、離子交換、電滲析等多級處理方法已應用於印染廢水。據報道,日本紡織印染行業的處理水重復利用率已達8096。表2-4-2顯示了不同織物染色廢水的主要處理方法及其優缺點。

1,凝結的機理

混凝是通過投加混凝劑,使細小的懸浮顆粒和膠體顆粒聚集成粗顆粒並沈澱,使之與水分離的壹種凈化汙水的方法。混凝法的機理主要是雙電層壓縮、吸附表面中和、吸附架橋和沈澱網捕集四種機理。上述效應可能同時發生,在不同條件下某壹效應可能是主導因素。

混凝劑可以降低印染廢水的濁度和色度,去除多種高分子物質和有機物。以及壹些重金屬和有毒物質。

2.實驗室研究

混凝沈澱是水處理過程中的重要單元,而混凝法的關鍵是選擇合適的混凝劑。目前主要有無機混凝劑、有機混凝劑、復合混凝劑和生物混凝劑四大類。近年來,許多研究者對高分子混凝劑和高效復合脫色混凝劑進行了深入研究,在處理印染廢水方面取得了進展。

陳和魏朝海研究了低劑量Fenton氧化-混凝法對三種不同模擬水樣和實際印染廢水的處理效果。結果表明,Fenton氧化-混凝法特別適用於處理成分復雜(同時含有親水性和疏水性染料)的染料廢水。印染廢水的實際處理效果令人滿意,CODcr和色度的去除率分別為84%和95%。Fenton氧化-混凝法具有效果好、成本低、操作簡單、易於推廣的優點。混凝劑的改性和復配可以優化混凝劑的性能,提高混凝效果。姚采用鎂鹽和亞鐵鹽的混合化合物對活性染料印染廢水進行脫色,並與單壹組分混凝劑的脫色效果進行了比較。結果表明,復合混凝劑MGSO 4-FeSO 4·7H2O的脫色效果明顯優於單壹組分,表現出明顯的協同效應。朱社民、陳等人將壹些廉價的天然和廢棄的無機粉末(如粉煤灰、粘土等礦物質,主要含有矽、鎂、鈣、鐵等)混合。)按壹定比例混合,然後簡單活化,與極少量的高分子絮凝劑復配,形成新型混凝劑,對印染廢水有很好的處理效果,COD去除率達74%,最終出水濁度小於5度。印染廢水經混凝處理後,可達到國家汙水排放三級標準,並可回用。於穎在實驗中發現,應用聚矽酸鋁、鐵、硼處理印染廢水,脫色效果好,透光率可達98%。而且具有制備工藝簡單、效率高、礬花大、沈降速度快、汙泥體積小、脫色和COD去除效果好等優點。戴亞英和邱研究的聚合矽酸硫酸鐵混凝劑是壹種新型無機高分子混凝劑,是在聚矽酸和鐵鹽基礎上發展起來的復合產品。實驗表明,這種混凝劑混凝效果好,易於儲存,價格低廉,因此引起了水處理行業的高度重視。

利用廢熔鹽研制出壹種新型復合混凝劑PMFC(聚合氯化鐵鎂),並用該復合混凝劑處理模擬印染廢水和實際廢水。實驗結果表明,在適宜的條件下,復合混凝劑對印染廢水具有良好的處理能力,其脫水效果明顯優於PAC。此外,該復合無機混凝劑還具有成本低、脫水率高、沈降速度快的優點。

3.現場應用研究

研究人員也對水處理工藝進行了研究並應用於實踐,取得了良好的效果。江陰市某印染廠采用物化+三級生化+物化法處理印染廢水。設計處理能力為360m/s,進水CODcr為200-300mg/L,BOD5為600-700mg/L,SS為350-500mg/L,色度為500-1000倍。王振川等人采用混凝沈澱-酸化水解-懸浮鏈曝氣-生物炭組合工藝對此類廢水進行了大量的試驗研究,優化了各種工藝參數,並在河北李由印染有限公司建立了壹套處理能力為3000 m2/d的廢水處理設施..經過兩年的實際運行,該設施具有投資少、運行費用低、凈水率高等特點。處理後出水CODcr去除率高達93%,各項水質指標均達到《紡織染整工業水汙染物排放標準》(GB 4287-92)壹級排放標準。黃瑞敏等人提出混凝脫色-曝氣生物濾池及深度處理的回用處理工藝進行現場試驗。研究結果表明,該工藝可將印染廢水色度去除至10倍以下,CODcr去除至20 mg/L以下,ss去除至2mg/L以下,濁度去除至3NTU以下,高效脫色混凝劑色度去除率達到98%,曝氣生物濾池出水CODcr濃度達到20mg/L

4.結束語

研究表明,混凝法具有工藝簡單、操作管理方便、設備投資少、占地面積小、對疏水性染料脫色效率高的優點,已成為廢水處理的常用方法。對於特定的印染廢水,混凝劑的選擇已經成為影響混凝效果的關鍵因素,因此混凝劑的開發和研究是壹個熱點。目前比較新的無機高分子復合混凝劑主要有PASS、PSAFC、PSAFS和PSBA。無機混凝劑具有無毒或微毒、原料易得等優點。,在混凝技術中起著重要的作用,並得到了廣泛的應用。離子型高分子混凝劑能明顯提高絮凝效果,擴大捕獲範圍,充分暴露活性基團,有利於更好地發揮架橋作用。因此,離子型高分子混凝劑是未來發展的重點。近年來,混凝劑的發展從低分子量向高分子量轉變,從單壹型向復合型多功能轉變。開發低成本、廣譜、高效、無毒的混凝劑已成為混凝研究的熱點。總之,目前混凝劑總的發展方向是“高分子化、復合化、多功能化”,今後需要進壹步發展的工作如下:

(1)復合高分子混凝劑的研制。

(2)天然聚合物及其改性產品的應用。

(3)多功能混凝劑。

(4)微生物絮凝劑的研發。

值得註意的是,除了混凝劑種類和水處理工藝及條件外,如PH值、混凝劑投量、投加順序、汙染物濃度和水力條件等都是影響混凝效果的重要因素。混凝劑的用量和順序需要事先通過實驗確定。

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