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纺织印染废水处理并不是只有聚丙烯酰胺絮凝一种方式

作者 郑州新宇化工有限公司   来源 http://www.xy-pam.com   浏览   发布时间 2014-04-09

一、纺织印染工程生产过程主要有煮炼、漂白、染色等部分组成
由于针织坯布纱线上不含浆料,故针织坯布不需要退浆。但为了去除织物上的天然杂质,需经过再煮炼工序,去除织物上的色素及剩余杂质等,还需要经过漂白工序。棉针织产品的印花和染色生产工艺及污染物产生流程:

二、生产过程产生废水的环节
根据生产工艺,本工程的废水可分为炼漂废水和印染废水两种:

(1)炼漂废水
主要有:针织布在煮炼和漂白加工过程中产生的废水 。这种废水主要是固体悬浮物浓度较高,色度较低。
(2)印染废水
主要有:针织布在印花和染色加工过程中产生的废水。这种废水主要是固体悬浮物浓度较低,色度较高。

三、处理工艺的功能要求
污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的各项水质指标能否稳定可靠地达到排放标准的要求、建设投资和运行成本是否节省、运行管理及维护是否方便,及占地指标是否较低。因此污水处理工艺方案的选定是污水处理系统成功与否的关键。

1、印染污水的特性
纺织印染行业是工业污水排放大户,污水中主要含有纺织纤维上的污物、油脂、盐类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等。

废水特点是有机物浓度高、成分复杂、色度深且多变,pH变化大,水量水质变化大,属难处理工业废水。随着化学纤织物的发展,仿真丝的兴起和印染后整理要求的提高,使PVA浆料、人造丝碱解物、新型染料、助剂等难降解有机物大量进入纺织印染废水,对传统的废水处理工艺构成严重挑战,COD浓度也从原来的数百毫克每升上升到3000~5000mg/l。

浆染废水色度高、COD高,特别是近年根据国外市场开发出来的丝光蓝、丝光黑、特深蓝、特深黑等印染工艺,该类印染大量使用硫化染料、印染助剂硫化钠等,因此废水中含有大量的硫化物,该类废水必须加药预处理,然后再进行系列化处理,才能稳定达标排放。漂染废水中含有染料、浆料、表面活性剂等助剂,该类废水水量大,浓度和色度均较低,如果单纯采用物化处理,则出水也在100~200mg/l之间,色度也能以满足排放要求,但污染量大大增加,污泥处理的费用较高,容易造成二次污染,在目前环保要求较严的情况下应充分考虑生化处理系统,常规的强化生物处理工艺可以满足处理要求。

2、印染污水处理要求
根据上面章节对污水水质的分析,本工程要求的污水处理程度较高,因此对污水处理工艺的选择应十分慎重。本工程选择污水处理工艺应充分考虑污水量和污水水质以及经济条件和管理水平,优先选用技术先进、安全可靠、低能耗、低投入、少占地和操作管理方便的成熟处理工艺。下面将各种工艺的特点进行论述,以便选择切实可行的方案。

3、 印染废水处理工艺的分析
针对印染行业废水处理难度的增加,近年来国内外都开展了一些研究工作,主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和就用研究。其中具有代表性的有厌氧-好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、高效混凝脱色剂的研制等。印染废水常用处理方法如下表4-1。

表4-1 印染废水常用处理技术
 

名称

主要构筑物、设备及化学品

处理对象

格栅

各类机械

粗大悬浮、漂浮物

中和

中和池、碱性(酸性)物质的投加系统、沉淀池、泵;中和剂

pH 值

混凝沉淀(气浮)

各种型式反应池、加药系统、沉淀池(平流式、竖流式、辐流式)、气浮分离系统;加压溶气气浮、射流气浮、涡凹气浮、泵、空压机等;混凝剂、酸、碱、絮凝剂聚丙烯酰胺

色度、胶体状悬浮物、混凝后絮体、 COD

过滤

各种型式的过滤器

悬浮物

氧化(臭氧氧化、二氧化氯氧化、氯氧化、光催氧化等)

氧化塔(池)。氧化剂投加系统、废水提升泵;氧化剂、催化剂等

COD 、 BOD 、细菌、色度

吸附(活性碳、粘土等)

装有活性碳、硅藻土、煤渣等的吸附器及再生装置

色度、 COD 、 BOD

生化处理(好氧生物处理、厌氧生物处理)

好氧、厌氧生物反应器,供氧曝气设备、污泥搅拌设备、泥水分离设备

色度、 COD 、 BOD 、颗粒状污染物等

4、纺织印染废水处理的物理法—吸附法
在物理处理法中就用最多的是吸附法,这种方法是将活性碳、粘土、高岭土等多孔物质的粉未或颗粒与废水混合,或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床,使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。目前,国外主要采用活性碳吸附法(多半用于三级处理),该法对去除水中溶解性有机物非常有效,但它不能去除水中的胶体和疏水性染料,并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。
吸附处理使用的吸附剂多种多样,工程中需考虑吸附剂对染料的选择性,应根据废水水质来和选择吸附剂。另外国内也有用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水,费用较低,脱色效果好,其缺点是泥渣产生量大,且进一步处理难度大。

5、纺织印染废水处理的化学方法
纺织印染废水处理(1)混凝法
混凝法的基本原理是在废水中投入混凝剂,在废水里形成胶团,与废水中的胶体物质发生电中和,形成絮凝团。混凝法不但可以去除废水中的粒径为10-3~10-6mm的细小悬浮颗粒,而且还能够去除色度、油分、微生物、BOD、COD等有机质。
混凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法,所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主,其中以碱式氯化铝(PAC)的架桥吸附性能较好。近来国外采用高分子混凝剂者日益增加,且有取代无机混凝剂的趋势。高分子混凝剂最常用是的聚丙烯酰胺PAM),有阴离子型、阳离子型及非离子型。

纺织印染废水处理(2)氧化法
化学氧化法是利用强氧化剂对废水中的色度、细菌微生物、有机物(COD、BOD)等污染物进行强化氧化的处理方法。
在对印染废水进行化学处理的时候,由于受运行费用及环境接纳的限制,能常不使用化学固态氧化药剂。在国外臭氧氧化法就用较多,并且已总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式。
臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果,但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。

纺织印染废水处理(3)电解法
电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果,脱色率为50%~70%,但对颜色深、CODCr高的废水处理效果较差。对染料的电化学性能研究表明,各类染料在电解处理时其CODCr去除率大小依次为:硫化染料、还原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>阳离子染料。目前这种处理方法正在推广使用交已运用到一些工程实际当中。

6、纺织印染废水的生物处理方法
从目前情况来看,我国印染废水好氧生物处理以表面加速曝气和接触氧化法占多数,此外鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘工艺也有应用。生物处理对于去除BOD等有机质有效,但对于色度去除率并不高,一般在50%左右,所以当色度要求比较高时,需要辅以物理或化学处理方法。

好氧生物处理对于去除BOD有明显效果,一般可达80%左右,但色度和COD去除效率不高,尤其PVA等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用,不但使印染废水的COD高达2000mg/l~3000mg/l,而且BOD/COD的比值也较以前大幅下降,单纯的好氧生物处理难度越来越大,出水难以达标。基于以上情况,如今印染废水的厌氧生物处理技术越来越受到人们的重视,探求高效、低耗、投资省的印染水处理新技术已日显重要。

厌氧的主要处理构筑物是厌氧罐,染料中的偶氮基团、三苯甲烷以及单氮基因聚合物,都能通过厌氧分解,通常在中温条件下进行(37oC),水力停留时间(HRT)8h,主要含甲基红染料的污水颜色能完全去除。用UASB反应器和管道厌氧消化器直接处理高浓度染料废水的中长期运行结果表面,废水中的色度和COD去除率分别稳定在80%~90%以上。

此时与好氧法相结合的厌氧处理作用已不是传统的厌氧消化,它的水力停留时间(HRT)一般为6h~12h,只发生水解和酸化作用。这一工艺流程的提出主要是针对印染废水中可生化性差的一些高分子物质,期望它们在厌氧段发生水解、酸化作用,变成较小的分子,从而改善废水的可生化性,为好氧处理创造条件。应用这一流程,较好地解决了PVA、染料的处理问题。这一流程的另一大特点是,好氧段所产生的剩余污泥全部回流到厌氧段,厌氧段有较长的污泥停留时间(SRT),有利于污泥厌氧消化,从而显著降低了整个系统的剩余污泥量。上述组合工艺具有双重的作用:一是对废水进行预处理,改善其可生化性能,吸附、降解一部分有机物;二是对系统的剩余污泥进行消化。

7、纺织印染废水处理:混凝法
混凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法、混凝过滤法,所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主,其中以碱式氯化铝(PAC)以及聚丙烯酰胺(PAM)的架桥吸附性能较好。近来国外采用高分子混凝剂者日益增加,且有取代无机混凝剂的趋势。高分子混凝剂最常用是的聚丙烯酰胺(PAM),有阴离子型、阳离子型及非离子型。

根据以往经验,印染废水中悬浮物与药剂形成的胶团比重较大,考虑到操作强度及运行方便,本项目应宜采用混凝沉淀法。

8、纺织印染废水处理:厌氧工艺的选择
厌氧处理主要有水解酸化池、厌氧生物滤池、UASB反应池等。其中水解酸化池取代了传统的初沉池,水解池对有机物的去除率远远高于传统的初沉池,更为重要的是经过水解处理,使污水更适宜后继的好氧处理;可挂装填料提高处理效率,操作简便,处理效率高,适用于中低浓度废水;本项目采用水解酸化处理方法。

9、纺织印染废水处理:好氧生物处理
好氧处理工艺有很多处理方法。好氧处理工艺分为活性污泥法和生物膜法,活性污泥法大致分为两大类:第一类为按空间进行分割的连续流活性污泥法;第二类为按时间进行分割的间歇式活性污泥法。生物膜法以接触氧化法应用最多最普遍。

生物接触氧化法是一种典型的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水同浸没在污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。

生物接触氧化法中微生物所需的氧通过鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,近填料壁的微生物由于缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生物膜的生长,形成生物膜的新陈代谢,脱落的生物膜将随出水流出池外。

生物接触氧化法具有以下特点:

(1)由于填料比表面积大,池内充氧条件良好,池内单位容积的生物固体量较高,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;
(2)由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流完全混合,故对水质水量的骤变有较强的适应能力;
(3)剩余污泥量少,不存在污泥膨胀问题,运行管理简便;

综上所述,接触氧化法处理效果稳定,操作强度较小,易于控制,剩余污泥少而且污泥稳定,不需设污泥消化池,能实现生物处理池的功效最大化。

 

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