印染废水处理新技术与工艺

 

 

　　由江苏省嘉庆水务发展有限公司和江苏省环境科学研究院开发处理印染废水新技术——硅藻精土新技术，该技术出水水质好、工艺简洁、适应性强、启停容易、维护管理方便，与常规工艺相比，工程投资少、运行成本低、占地面积小。处理后的出水水质能达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287－1992）中的一级排放标准。目前该技术已完成了现场中试试验工作，并通过了江苏省环境监测中心的验收监测。

　　在废水处理应用中，硅藻精土的表面改性是指在硅藻精土中加入适量的试剂复合而成，即硅藻精土水处理剂。针对不同的废水水质，硅藻精土处理系统与其他相配合的处理工艺有机结合，组成一套合理的处理工艺，通过硅藻精土和生物工艺的协同作用，达到高效低耗的综合效果。

　　硅藻精土在处理过程中的作用主要表现为以下方面：硅藻精土处理系统具有集絮凝、吸附和过滤为一体的功能，对污水中的CODCr、SS、色度、P有很强的去除能力。由于硅藻表面的不平衡电位能中和悬浮粒子的电荷，使其相斥电位受到破坏而与硅藻形成醪羽，凝集成较大的絮花。另一方面，由于其巨大的比表面积和表面吸附性，脱稳胶体极易被吸附到硅藻土上，且附着了污染物质的硅藻土颗粒间相互吸附能力大，可快速形成粒度和密度较大的絮体，且絮体的稳定性好。在特制专业设备中，絮体能形成一个稳定的、致密的悬浮污泥滤层，污水经过设备内自我形成的致密的悬浮泥层过滤之后使生化后的污水得到进一步净化，最终达标排放。该技术已在很多类型的废水处理中得到成功应用，而且适应性较强，运行效果稳定可靠。

 

 

　　膜法的废水再利用主要包括“超滤膜+反渗透膜”的工艺流程，超滤是以压力为驱动的膜分离过程，它能够将颗粒物质从流体及溶解组份中分离出来。超滤膜的典型孔径在0.01－0.1微米之间，对于细菌和大多数病菌、胶体、淤泥等具有极高的去除率。应用在印染废水的再处理流程中，超滤膜除对有机物及色度有一定的去除作用外，最主要的作用是去除可能污堵反渗透膜的胶体、细菌、病毒等杂质，延长反渗透膜的清洗周期和寿命，降低总体运行成本；反渗透膜可去除98％的盐离子，完全去除硬度、同时对COD、色度也具有极高的去除作用，从而确保回用水水质。

　　采用膜法工艺进行废水再利用后，可将全部或部分排放废水经过膜技术深度处理后回用，除较经济地满足企业自身用的要求外，其余废水及回用装置排水合并外排，以控制外排水量，在不影响企业产能的前提下同时达到政府环保部门的要求。避免企业因为水的问题产能受到限制，或因排放废水超量超标的难控制而引发政府环保部门的强制停产或遭受严厉罚款措施，从而影响企业的正常生产，给企业带来不必要的损失。

　　膜法处理印染废水工艺经济效益、社会效益显著，投资回收期短。以6000T/d的处理量为例，全膜法系统的直接运行费用仅为1.22元/吨水；投资回收期仅为2.7年，具有很强的经济性。

 

 

　　日前，国内企业大多致力于混合废水集中处理，而对于以回收有用污染物质并进行资源化利用为目的的综合治理相对较少，这样不仅使综合废水处理量加大，处理成本增加，且增加处理难度。

　　高温染色废水温度高，菌种不能生存导致生化方法不能应用，只能利用物化方法处理。活性炭吸附处理成本高，再生困难；膜分离技术一次性投资大，技术难度大，膜系统清洗困难，反冲洗需要的水量很大；由于回用水质要求比较高，单一的处理工艺一般很难使废水达到较好的印染用水标准。为此，在印染废水光化学脱色回用技术基础上，武汉方元环境科技股份有限公司推出的“微波无极紫外光催化氧化+吸附催化氧化”工艺，该工艺路线主要由三部分组成：砂滤、无极紫外光催化氧化、微波等离子体强化活性炭吸附催化氧化，其中砂滤主要除去悬浮物，无极紫外光催化氧化、活性炭吸附催化氧化相互组合以保证废水深度处理而达到严格的回用要求。

　　印染终端废水经过砂滤池去除大部分悬浮物质，确保浊度和悬浮物达到回用要求，砂滤池运行一定时间后需进行反冲洗再生。砂滤池出水进入光催化氧化系统，采用“无极紫外光催化氧化”技术，运行时，砂滤出水被引入微波无极光催化氧化反应器，并且通过射流泵泵入O3强氧化剂，在微波激发下产生UV光，空气在UV光的强烈催化作用下，产生臭氧，协同氧化剂发生剧烈的化学氧化反应，使长链大分子或含有苯环、偶氮结构的难降解污染物发生断链、开环，使之部分或完全分解，破坏染料分子的发色基团使其脱色。光催化氧化反应器可以确保废水的色度达到回用要求，同时可去除一定的COD。光催化氧化反应器中氧化剂是否加入、无极紫外光源开启多少均取决于废水的水质情况。光催化氧化出水进入吸附催化氧化系统，通过活性炭吸附有机物和少量的悬浮物，再经催化氧化同时去除水中过量氧化剂，并再生活性炭，保持活性炭的活性。废水经活性炭吸附催化氧化系统后出水回用于企业中循环水、染色布的水洗等工序。出水经过pH在线控制仪进行自动调节，保证水质的中性。

　　该技术处理印染废水经济效益显著，市场前景非常广阔。采用该技术后，脱色后回用节约用水60%，染色后热水洗可减少再加热的过程从而降低能耗(以年平均水温从15℃加热到60℃计算)，不需再额外增加污水处理费用和排污费, 预计可节约60元/吨布左右。按我国年产纺织品1 亿吨计算，每年则可为国家节约开支60亿元左右。按排放1吨污水可对20吨水产生污染计算，则排放量为1500吨/日污水(即一条连续印染生产线产生的污水量)，经处理后可减少30000吨/日的水源污染。

 

 

　　二氧化氯（ClO2）和氯等消毒剂相比，具有高效（氧化能力是氯的2.6倍）、无毒、用量少、持续时间长、与有机物反应不产生致癌物质，反而能使水中的一些致癌物变成非致癌物，还能起去色、除臭的作用。且因其在低浓度下就具有高效杀菌、消毒效果而引人关注。深圳欧泰华环保技术有限公司的“欧泰华”品牌复合二氧化氯消毒剂发生器，获多项国家发明专利，并在很多纺织企业获得广泛使用。

　　广东一家纺织有限公司纺织印染废水处理，二年前投加液氯技术处理，因液氯运输、储存、使用过程的不安全性问题而改为次氯酸钠水溶液（NaClO）,即10%浓度的漂白水技术处理，脱色、去除COD、BOD等效果可以达标排放，但成本较高。2006年12月，日用漂白水处理纺织印染废水日平均4480M3，每立方米（M3）的实际成本为0.39元。2007年1月4－30日在原污水处理站/废水处理装置工艺流程上投加二氧化氯（ClO2）和投加漂白水（NaClO）处理纺织印染废水后，COD、色度等均达标排放，处理每立方米（M3）废水的单位成本是0.32元/ M3，比2006年12月份的实际单位成本降低0.07元，降低了21.9%。

　　用二氧化氯取代液氯、漂白粉[Ca(ClO)2]和漂白水（NaClO），因其消毒效果好，减轻了污染负荷，而且消毒成本低廉，被广大纺织印染供应商所青睐。目前，安装使用该公司“欧泰华”品牌复合二氧化氯发生器，用于处理纺织印染废水的用户，已达到25家，不仅都做到了达标排放，减轻了江河湖海的污染负荷，同时也降低了企业消毒成本。

 

 

　　根据传统的臭氧活性碳接触工艺（O3-PAC），及溶气气浮工艺（DAF）特点，开发出具备二者特点的臭氧接触气浮系统，在设备内部原水和臭氧利用专用混合器进行充分混合，混合后的臭氧活性水向上流经独特填料层，它避免了采用活性碳频繁反洗的麻烦，使系统能够长期稳定运行，节约反洗用水。在经过接触氧化后，杀死的活性污泥菌团，和被氧化的二价铁离子、亚锰离子形成的氢氧化物胶体，互相吸附，利用内部特殊的两级漩流混凝器混合，进入气浮区。通过此单元处理可将悬浮物降至10mg/L，铁锰含量降至0.1 mg/L。

　　利用超滤膜技术，水分子和分子量较小的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留。超滤与传统的预处理工艺相比，系统简单、操作方便、占地小、投资省、且水质极优，可满足各类反渗透装置的进水要求。

　　专为纺织印染废水设计的工艺脱盐系统。反渗透装置使用高脱盐率抗污染系列反渗透膜，高脱盐率抗污染系列膜是应用最为广泛的苦咸水淡化反渗透膜，其脱盐率高且稳定（单只膜元件测试稳定脱盐率为99.5%，最低脱盐率为99.2%），膜的高脱盐率不仅体现在膜的使用初期，而是整个使用过程。膜表面因特殊配方和工艺的涂层技术而拥有明显抗污染性，具体表现为对原水变化的适应性强，更低的操作压力，更低的段间压差和更长的使用寿命。反渗透装置利用反渗透膜的特性来去除水中绝大部分可溶性盐分、胶体、有机物及微生物。

　　生物处理技术作为一种低能高效的有机物根本处理技术，通过结合臭氧技术，提升了废水的可生化性，使废水中的有机物分解更为彻底，有力的保证后续膜处理工艺的可靠性。

 

 

　　采用树脂法处理废水的技术是近年来新兴的一项废水处理技术。在实际应用过程中，废水中的难降解物质、发色剂、有机物等（溶质）通过吸附树脂（吸附剂）床层时，吸附剂和溶质分子之间产生了范德华引力，溶质分子被吸附在吸附剂表面。若能形成氢键等多重作用力，则可大大提高树脂的吸附容量和吸附选择性。被吸附的溶质(有毒有机物) 选用适当的方式即可完全洗脱，树脂可重复利用。

　　该技术的工艺是，印染废水的生化出水首先经预处理去除悬浮物等，处理过的废水在一定的温度、流速、pH条件下经过装填有复合功能树脂的固定床或移动床吸附装置，出水各指标达到印染用水水质标准，可根据要求回用到生产各环节。吸附若干BV后，用无机或有机脱附剂在一定温度下进行脱附，高浓脱附液进入到污泥调节池处理，低浓脱附液用于配制下一批脱附液。

　　废水的预处理是必要的，不仅能为树脂吸附创造更好的条件，大大增加吸附BV数，而且减小了脱附的难度。采用消毒＋混凝的方法比单单采用混凝的效果更好。采用NDA-88树脂，以8BV/h的流速进行吸附，800BV以内出水COD稳定在40mg/L以下，2000BV以内出水COD稳定在50mg/L以下。据有关数据表明，树脂对该废水的主要物质——羧酸类、芳香胺类、油脂类物质，均有良好的吸附效果。树脂在印染废水的处理领域定会有良好的发展前景。