紡織印染廢水處理及回用關(guān)鍵技術(shù)
一、概述
2008年紡織工業(yè)廢水排放量23億噸,居各行業(yè)工業(yè)行業(yè)第3位,占全國(guó)工業(yè)廢水排放量的10.60%。紡織工業(yè)排放廢水中CODcr排放量31.4萬(wàn)噸,居各工業(yè)行業(yè)第4位,占全國(guó)工業(yè)廢水CODcr的7.76%。
印染廢水,按纖維材料可分為毛、棉、化纖和混紡、苧麻、絲絹、針織、線帶、巾被等廢水。棉廢水1030萬(wàn)噸,滌綸廢水2700萬(wàn)噸,其它黏膠廢水70萬(wàn)噸,毛、絲、麻及其它化纖產(chǎn)品廢水只有30-50萬(wàn)噸,滌綸和棉共占90%。山東、新疆、河南以棉廢水為主,江蘇以棉、滌綸廢水為主,浙江、福建以滌綸廢水為主,廣東、江西針織廢水較多,山東、浙江蠟染廢水較多。
以生產(chǎn)棉為主的堿性高濃度廢水來(lái)自于退漿、煮練。這部分水COD很高,可生化性不好,以堿性為主,pH高;以生產(chǎn)滌綸為主的堿性、高濃度廢水來(lái)自堿減量。堿減量這部分水COD高、堿性高,主要有對(duì)苯二甲酸乙二酸酯(PET);絲綢印染廢水偏酸性,相對(duì)濃度較低;毛印染廢水偏酸性,粗毛印染污染稍高(不計(jì)洗毛,那是重污染)。
按工藝可分為前處理、染色和印花、后處理等廢水。印染廢水主要是前處理、染色和印花這兩部分水量水量最多、水質(zhì)最差。
前處理:退漿和煮練(以棉為主)、堿減量(以滌綸為主)等。廢水量約占30%-40%,COD負(fù)荷約占55%-60%,甚至更高。目前很多人對(duì)前處理重程度不高。染色和印花:廢水量約占60%-70%,COD負(fù)荷約40%-45%;由于上染率問(wèn)題,不一定百分百染上,有一定染料和助劑在漂洗時(shí)進(jìn)入廢水中,而且溫度較高。
后整理:廢水量很少,大部分情況下濃度不會(huì)很高。
按染料可分為直接染料、活性染料、暫溶性還原染料、還原染料、硫料、不溶性偶氮染料、酸性染料、陽(yáng)離子染料等。棉主要用的活性染料居多,滌綸主要用分散染料居多,染料不同,處理方法也有很大區(qū)別。比如棉用的活性染料,活性染料主要是溶解性染料,普通物化方法去除不了多少;但是分散染料是不溶于水的,顆粒性的,如果加藥劑的話,混凝沉淀效果不錯(cuò)。
可見(jiàn),不同纖維、不同染料廢水性質(zhì)不同,因而治理方法也不同。
常用漿料可生化性
漿料目前常用的是這五種,最常用的兩種:聚乙烯醇和可溶性淀粉,聚乙烯醇的B/C特別低,實(shí)際情況可能0.01都不到,可生化性特別差。
二、印染廢水水質(zhì)
印染廢水的水質(zhì)隨加工的纖維種類和采用工藝以及使用的染化料的不同而異,污染物組分差異很大。
pH值:6~13
“一般偏堿性居多”
COD:400~4000mg/L “從400到4000,區(qū)別很大,甚至更高”
BOD:100~1000mg/L “100到1000左右,不一定測(cè)得很準(zhǔn)”
色度:---1000倍 “一般在1000倍以下,也有比1000高的”
SS:---2000mg/L “一般小于2000”
三、印染廢水處理典型處理工藝
一般情況下,國(guó)內(nèi)大部分都是這樣的工藝,一般情況下能夠達(dá)標(biāo)排放;基本上成為了印染廢水的標(biāo)配。很多人都是按這個(gè)工藝做,有的污水廠就能達(dá)標(biāo),甚至出水COD達(dá)到60;但是有的廠也是這樣的標(biāo)配工藝,出水達(dá)到好幾百,甚至500以上。各個(gè)工藝段的參數(shù)、或者具體情況、或者印染廢水水質(zhì)(有棉的,毛的,絲綢等化纖材料),不同材料用的不同染料,處理工藝是有區(qū)別的,不能都用,用多了也浪費(fèi)。
1、格柵:篩網(wǎng)
除了普通格柵,很多需要用到篩網(wǎng),這是因?yàn)樾∶扌酢⑿【頭等雜質(zhì)很多,會(huì)對(duì)后面泵、填料等造成影響。
2、降溫:最好在物化沉淀后
水的溫度也很重要,有些印染廠染缸出來(lái)的水有130℃,到調(diào)節(jié)池也有60℃左右,特別是夏天的話,若不采取有效降溫措施,對(duì)后續(xù)生化影響很大。有些廠采取了降溫措施,但冷卻塔效果不好,可能水太臟,把冷卻塔填料堵塞,所以最好在物化沉淀后,水比較干凈的時(shí)候降溫。
3、調(diào)節(jié)池:容積計(jì)算,排水周期,清濁分流
調(diào)節(jié)池有的廠很小,有的很大,需根據(jù)排水周期,或者清水濁水分流,分成幾個(gè)調(diào)節(jié)池來(lái)緩解水量水質(zhì)的波動(dòng)。需詳細(xì)調(diào)查,對(duì)污水處理非常有必要。
4、物化沉淀池:切勿管道加藥,表面負(fù)荷參數(shù)選取,不建議斜管
很多廠都是管道加藥,但大多加藥效果不好,用斜管沉淀池則由于泥很多,可能會(huì)壓塌,效果不好,個(gè)人建議盡量不要用,除非地方特別小,沒(méi)有辦法的辦法才用。還有表面負(fù)荷參數(shù)選取在物化沉淀池設(shè)計(jì)中特別重要,一般來(lái)說(shuō)要稍微取小點(diǎn),曾經(jīng)碰到取到0.3、0.4左右才能沉好,如果大于0.5,飄泥肯定很厲害。
5、水解、好氧:參數(shù)選擇及風(fēng)機(jī)選擇,填料,污泥性質(zhì),調(diào)試,菌種
水解和好氧也是由負(fù)荷來(lái)決定,這個(gè)參數(shù)選擇非常重要,還有風(fēng)機(jī)風(fēng)量選擇也是一個(gè)重點(diǎn),填料、污泥性質(zhì),調(diào)試,菌種等每一步都非常關(guān)鍵,有一步調(diào)不好,都會(huì)影響很大。
6、生化沉淀:表面負(fù)荷,異重流,不建議斜管
生化沉淀池的表面負(fù)荷不能按給排水手冊(cè)或排水規(guī)范來(lái)取,因?yàn)橛∪緩U水泥很輕,容易飄,取的不好泥容易飄走,而且在很大的印染二沉池中,異重流現(xiàn)象挺明顯的。再者在太陽(yáng)落山或早上太陽(yáng)剛出來(lái)時(shí),或者夜里,飄泥非常嚴(yán)重。斜管也不建議在生化沉淀池中安裝,會(huì)堵掉的,而且堵的很厲害。
7、物化沉淀:混凝劑和助凝劑的選擇和加藥量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定
四、印染廢水回用
01 MBR(膜生物反應(yīng)器)
1、活性污泥濃度可達(dá)8000-12000MLSS
2、保留和易于培養(yǎng)的菌種
3、是后續(xù)RO處理的良好的預(yù)處理工藝
4、前段預(yù)處理一定要做好,水質(zhì)水量波動(dòng)盡量小
02 RO/NF(特殊材質(zhì)NF)
1、可以截留溶解性鹽類
2、濃縮排放水中的COD高,濃水還需進(jìn)一步處理才能達(dá)標(biāo)排放
3、縮減排水量,但不縮減排放量
4、產(chǎn)品水可直接回用于生產(chǎn)
印染廢水回用有MBR、RO、高級(jí)氧化、吸附,MBR一般來(lái)說(shuō)是個(gè)比較好的處理工藝,但是前段預(yù)處理一定要做好,否則水質(zhì)水量波動(dòng)大的話,膜污染問(wèn)題比較難解決。
03 高級(jí)氧化法
1、微電解(C+Fe+電極)、FONTEN法(H2O2+Fe2+);不適合于作為RO前的預(yù)處理,含鐵堵膜
2、臭氧氧化,效率高,污染小,適用于RO前處理
3、處理費(fèi)用較高
高級(jí)氧化法在印染廢水處理特別是回用中不太適合,因?yàn)椴徽撌俏㈦娊膺是芬頓,都要使用到鐵,如果預(yù)處理做的不好,膜很容易堵塞,因此在印染廢水回用中不建議使用。臭氧氧化效率高,污染也比較少,還比較適合使用,但這兩種高級(jí)氧化方法處理費(fèi)用都比較高。
04 吸附法
1、粉末活性炭(0.1-0.3gCOD/g活性炭)
2、硅藻土(0.01-0.1gCOD/g硅藻土)
3、產(chǎn)水水質(zhì)完全符合膜法水處理進(jìn)水條件
4、處理費(fèi)用昂貴,污泥量巨大
活性炭這個(gè)方法前段時(shí)間聽(tīng)到嵊州那邊拿活性炭吸附產(chǎn)水的,再生費(fèi)用不高,據(jù)說(shuō)2000元/噸,投加量280mg/L,如果活性炭再生方法比較便宜的話,確實(shí)是不錯(cuò)的方法。
五、試驗(yàn)工藝流程
自己做的一個(gè)實(shí)驗(yàn),源于去年一個(gè)染線的廠想做回用,采用MBR+臭氧+RO,臭氧處理后COD在40以下,RO回收率50%,這樣濃水COD在80以下,也能達(dá)到排放要求。試驗(yàn)流程采用的是混凝沉淀直接進(jìn)MBR(條件有限未上水解酸化),再臭氧處理。
這個(gè)廠做滌綸線的,用的分散染料,進(jìn)水COD一般在1000以下,700-800左右,取的真實(shí)工業(yè)廢水做的試驗(yàn)。處理效率在45%左右,進(jìn)水600-900,一般出水400-500居多。
MBR分了兩組,一組傳統(tǒng)的MBR,一組加了自己做的增效劑,主要是抗污染,也對(duì)MBR處理效果有稍微提高。進(jìn)水COD200-500mg/L,空白組出水平均76mg/L,增效劑組出水平均68mg/L(做了100多天的試驗(yàn))。
MBR出水COD為70-80mg/L,臭氧氧化后(30min)COD濃度基本小于40mg/L,COD去除率在40%多,這個(gè)去除率比較高,以前做垃圾滲濾液也沒(méi)有這么高。色度的去除率也很高,在10min左右有80%的去除率,到了30min基本上到90%多(看ADMI,那是美國(guó)表示色度的值)。
研究了B/C和UV254/COD,從圖中可看出,隨反應(yīng)時(shí)間增加,B/C值逐漸升高,到30min時(shí)B/C值由起始的0.09提升至0.34,水樣的UV254/COD值隨反應(yīng)時(shí)間增加而降低,UV254代表水中難降解組分,說(shuō)明隨時(shí)間增加,水中難降解有機(jī)物減少很多。
對(duì)臭氧出水做了紫外全分析(190~690nm),MBR出水經(jīng)臭氧氧化處理后,原先的醛、酮、芳環(huán)特征峰全部消失,共軛二烯烴的特征峰也有明顯降低,說(shuō)明臭氧的強(qiáng)氧化作用使水樣的醛、酮、芳環(huán)等難降解物質(zhì)被降解。
六、問(wèn)題討論
Q1:你的亮點(diǎn)在于熟悉工藝材質(zhì)分類,也提出多個(gè)調(diào)節(jié)池建議,想過(guò)沒(méi)有,能分工藝環(huán)節(jié)處置,不簡(jiǎn)單混合后再處理?愿聽(tīng)想法。
A:想法非常好,也有一些廠是這樣實(shí)施的,但是有些老廠確實(shí)不好分質(zhì)處理,堿減量廢水有很多廠目前已專門預(yù)處理后再進(jìn)生化處理。
個(gè)人認(rèn)為,前端分流分質(zhì)處理,后端分質(zhì)回用是理想的情況,在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)很難做到。一個(gè)是很多廠是老廠,另外即便是新廠,隨著產(chǎn)能的變化,包括季節(jié)的不同,用的染料不同,所以即使所謂的分開(kāi)了,某一個(gè)固定處理工藝,恐怕也很難達(dá)到長(zhǎng)期穩(wěn)定效果。有時(shí)候混在一起未必是壞事,起到綜合稀釋的作用,只是提一點(diǎn)另外一個(gè)聲音。
Q2:物化沉淀COD去除率是多少?
A:根據(jù)水質(zhì)不同,區(qū)別很大,一般有20-40%去除率,甚至更高。
Q3:對(duì)于退漿濃水,有沒(méi)有什么好的單獨(dú)預(yù)處理手段?
A:目前預(yù)處理很難很難,退漿廢水的濃度有上萬(wàn),甚至好幾萬(wàn),我用硼砂做過(guò)試驗(yàn),效果有,但成本很高,一般印染廠也用不起,簡(jiǎn)單便宜的方法沒(méi)有。
Q4:請(qǐng)問(wèn)印染廢水脫色的主要方法和成本?
A:脫色的話也要看哪個(gè)廠,如果像分散染料,物化后基本沒(méi)什么色度,硫化染料也是,物化會(huì)沉下的,還有靛藍(lán)。活性染料去除色度是最麻煩的,目前有些廠在物化和水解酸化能降一部分,最后面也會(huì)加物化,起降色度的作用,還有的話就是加次鈉和臭氧。像酸性染料這類染料生化性比較好,在生化階段色度就能降得不少。
Q5:請(qǐng)問(wèn),印染工業(yè)園COD80想做到60以下,有什么好辦法?
A:印染工業(yè)園主要是做什么印染的,這個(gè)也有比較大的區(qū)別。如果是工業(yè)園的話,可能有生活污水進(jìn)來(lái),就按傳統(tǒng)工藝處理就能達(dá)到60(蘇州那邊很多廠都做到了),主要看什么水。
Q6:臭氧業(yè)主試了,說(shuō)不理想。
A:(多人觀點(diǎn))
臭氧有時(shí)候效果好,有時(shí)候效果不好,很難說(shuō)的;
用水解酸化加深井曝氣出水可穩(wěn)定在60以下,運(yùn)行成本也低;
芬頓說(shuō)可以,噸水兩元,幾萬(wàn)噸水,業(yè)主承受不了;
芬頓綜合成本高,剩余污泥需要按危廢處理;
計(jì)劃生物活性碳+MBR,或者特種菌+MBR試驗(yàn);
電絮凝,幾毛錢;
強(qiáng)氧化運(yùn)行成本都高的。現(xiàn)在的印染運(yùn)行成本是重點(diǎn)考慮的;
關(guān)鍵是成本,印染利潤(rùn)比較低;
臭氧+生化的運(yùn)行成本,對(duì)于焦化廢水,從150ppm做到60ppm,也就是RMB1.5/m3以下。我覺(jué)得印染廢水,都可以做到,就是成本的問(wèn)題,但是染料廢水,還沒(méi)有一個(gè)能做到500ppm以下的;
染料鹽份太高;
都有上了MVR了,但是就是鹽分控制在1%,也達(dá)不到;
印染前面水解酸化很重要,水解酸化要分段,同時(shí)要回流,再在怎么提高bc比上做文章;
若COD已經(jīng)80,可以考察企業(yè)主要是什么類型的印染企業(yè),若有濃水特別是堿減量等,可以預(yù)處理后進(jìn)入,出水60非常有可能。江蘇盛澤他們就是將堿減量廢水預(yù)處理以后,在納入印染綜合污水廠,目前他們鎮(zhèn)上污水廠基本都在60以下;
24家印染企業(yè)排的,種類繁多,源頭應(yīng)該控制;
對(duì)的,對(duì)印染企業(yè)源頭應(yīng)該控制,盡量做到分質(zhì)處理。
Q7:我們的羥基復(fù)合床處理印染廢水,停留時(shí)間6min,色度很好,但是懸浮物非常多,這是什么原因?
羥基復(fù)合床就是電解+曝氣,也屬于強(qiáng)氧化。那個(gè)廠的出水COD達(dá)標(biāo),就是色度不達(dá)標(biāo),水也很清,經(jīng)過(guò)我們?cè)O(shè)備處理后(5min),色度完全達(dá)標(biāo),COD降了20多,就是懸浮物非常多。
A:(多人觀點(diǎn))
可能是COD出來(lái)了,進(jìn)水COD濃度很高,或是里面有染料出來(lái);
羥基是否有鐵,或者電極上分解出金屬氫氧化物了,是不是這些東西;
我們的電極是不溶解的,沒(méi)有消耗的,應(yīng)當(dāng)是原先廢水里可能達(dá)到什么平衡;
估計(jì)是化學(xué)反應(yīng)再次產(chǎn)生的,氧化會(huì)發(fā)生任何意想不到的結(jié)果。
Q8:關(guān)于印染廢水苯胺類的去除有沒(méi)有好的建議?目前末端直排是不得檢出。
A:苯胺不得檢出這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定得實(shí)在太嚴(yán),如果COD沒(méi)有80以下很難做。
Q9:牛仔褲絲光廢水有什么好辦法處理?
A:牛仔布廢水,主要是前面物化沉淀池的一定要大。這主要是因?yàn)榱蚧玖虾偷逅{(lán)染料沉淀慢。 牛仔布廢水曾做過(guò)一個(gè)進(jìn)水COD有6000,出水做到100以下。
Q10:請(qǐng)問(wèn)程良文程總,您前面說(shuō)的水解酸化+深井曝氣,出水COD穩(wěn)定在60以下,我們現(xiàn)在有個(gè)客戶就是這個(gè)工藝,但出水在200、300。
A:那是調(diào)試問(wèn)題。
Q11:請(qǐng)問(wèn)一下如果處理到回用,費(fèi)用多少?
A:看用到哪里了?有些生化出水回用到漂洗的頭一兩道,成本不高。回用前的水質(zhì)不同,運(yùn)行成本也不一樣。
Q12:會(huì)不會(huì)對(duì)上色有影響?
A:低端布或者顏色深的布,有企業(yè)這么用的.
Q13:對(duì)于目前印染藥劑市場(chǎng)您怎么看?
A:藥劑情況是指專門除色度的還是其他的?目前印染藥劑浙江大部分都是用亞鐵石灰,硫酸鋁。因?yàn)檫@些藥劑都比較便宜。
Q14:但是這些藥劑污泥量太大,使用亞鐵石灰藥劑對(duì)于中水回用是否有影響?
A:(多人觀點(diǎn))
鋁鹽會(huì)好一些;
可以采用臭氧催化氧化;
中水回用,鐵鹽對(duì)染色影響比較大。亞鐵便宜,聚鋁貴;
亞鐵污泥多,我以前計(jì)算過(guò)用亞鐵與石灰,產(chǎn)生污泥綜合成本也不低。合算到單噸污水也要達(dá)到1.2元以上處理費(fèi)。
Q15:市政污水處理廠磷超標(biāo)除了加藥還有別的辦法嗎?氧化溝加MBR工藝?
A:磷超標(biāo)出水前加亞鐵就可以達(dá)標(biāo)。
Q16:是什么原因超標(biāo)?炭源不足?
A:來(lái)水7-8毫克,來(lái)水太高了。
Q17:污泥齡多少?鐵鹽對(duì)后邊的工藝有影響不?
A:末端投加。影響不大。
Q18:1、針織類廢水,投加PAC的量和COD去除率有沒(méi)有參數(shù)?2、MBR在印染廢水中有沒(méi)有穩(wěn)定運(yùn)行超過(guò)3年的業(yè)績(jī),是哪類印染廢水?如果有退漿水的話,還宜用MBR嗎?
A:針織類廢水也要視廠家而定。退漿水預(yù)處理好的話,也可以用MBR。PAC只有絮凝沉淀的大概投加量,對(duì)COD去除率是沒(méi)標(biāo)準(zhǔn)的,PAC針對(duì)不同染料的去除率也差別很大。
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