化纖毛絨織物堿減量爛花廢水生化處理

熊友根

（海安啟弘紡織科技有限公司，江蘇南通 226600）

隨著我國聚酯化纖工業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)品多樣化需求增長，堿減量爛花技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于經(jīng)編毛絨產(chǎn)品的生產(chǎn)中。滌綸纖維（PET）在高濃度NaOH漿料和高溫焙烘作用下，表面聚酯分子鏈的酯鍵水解斷裂，并形成不同聚合度的水解產(chǎn)物，絕大部分形成水溶性的對苯二甲酸鈉（TA-Na）和乙二醇（EG），少量以不同聚合度的低聚物存在[1]。水解減量一般在3.5%～30.0%，即有3.5%～30.0%的PET 溶解在堿水中。一般每萬米滌綸布減量排放廢水25～35 t，CODCr質(zhì)量濃度高達數(shù)萬mg/L，這部分廢水己成為目前紡織印染行業(yè)環(huán)保治理的難點和重點，因此，堿減量爛花廢水應(yīng)單獨預處理后再合并處理[2-4]。

1 概述

1.1 爛花堿減量廢水主要性質(zhì)

堿減量爛花廢水CODCr質(zhì)量濃度為10 000～13 000 mg/L，pH=13～14，TDS為11～18 g/L，是印染行業(yè)污染最重、處理難度最大的一種廢水。單獨的染色廢水污染程度較堿減量廢水低，廢水CODCr質(zhì)量濃度一般在1 000 mg/L 以內(nèi)，pH=7～8，TDS 不大于1 g/L?，F(xiàn)場廢水數(shù)據(jù)見表1。

表1 現(xiàn)場廢水數(shù)據(jù)匯總

1.2 廢水處理工藝簡介

1.2.1 堿減量廢水處理

堿減量廢水處理工藝原理：在生產(chǎn)過程中，原料聚酯在強堿、高溫作用下分解為對苯二甲酸鈉和乙二醇[5]。其中，對苯二甲酸鈉在堿性條件下溶于水，在酸性條件下析出，反應(yīng)方程式[6]如下：

隨著pH的降低，堿減量廢水的酸析處理CODCr去除率增加；當pH在3.5左右時酸析最徹底。

堿減量廢水經(jīng)過酸析氣浮處理后在微通量流化反應(yīng)器中微電解，再與普通染色廢水混合處理。原因為：（1）酸析后的堿減量廢水CODCr仍然很高，通常在3 000 mg/L以上；（2）廢水的TDS通常在8～10 g/L，對生化處理具有抑制作用。當廢水通過微通量流化反應(yīng)器的陽極和陰極時有微電流流動，形成無數(shù)個納米級細微電池發(fā)生還原反應(yīng)，同時充氧反應(yīng)效果較好[7-8]。由于有機物參與陰極的還原反應(yīng)，使官能團發(fā)生變化，改變了原有機物的性質(zhì)，從而使色度得到降解[9]，將原來不易生化降解的有機物變成可降解的物質(zhì)，提高了B/C比值；與染色廢水混合后可降低CODCr和TDS，即降低廢水的生化處理難度。

工藝流程：堿減量爛花廢水→混凝酸析（板框壓濾）→氣浮→微通量流化反應(yīng)器→加堿調(diào)節(jié)pH→與染色廢水混合→物化+生化處理→系統(tǒng)出水。

1.2.2 染色廢水處理

染色廢水處理工藝原理：染色廢水中的污染物主要是布匹在印染過程中的染料，絮凝劑可以與染料在水體中形成較大的絮體，再通過沉淀的方式從水體中分離[10-11]，剩余廢水通過生化處理可滿足處理標準。

1.3 現(xiàn)場廢水站情況

現(xiàn)場好氧池運行參數(shù)如表2所示。

表2 現(xiàn)場好氧池運行參數(shù)

2 實驗

本次實驗包括預處理和生化處理兩部分：（1）預處理為堿減量廢水酸析和染色廢水絮凝沉淀；（2）生化處理為染色廢水生化實驗和綜合廢水生化實驗（酸析氣浮+微電解后的堿減量爛花廢水和絮凝沉淀后的染色廢水按一定比例混合）。

2.1 預處理

2.1.1 堿減量廢水酸析實驗

堿減量廢水酸析實驗結(jié)果如表3所示。由表3可知，酸析實驗取得了良好的處理效果，CODCr去除率達到70%以上，TDS去除率接近30%，pH低于4。

表3 堿減量廢水酸析實驗結(jié)果

2.1.2 染色廢水絮凝實驗

染色廢水絮凝實驗結(jié)果如表4 所示。由表4 可知，絮凝實驗取得了良好的處理效果，CODCr去除率為31%～59%，TDS 去除率為45%～52%，pH 幾乎不受影響。

表4 染色廢水絮凝實驗結(jié)果

2.2 生化處理

2.2.1 染色廢水（含部分堿減量廢水）

染色廢水生化實驗后的數(shù)據(jù)如表5所示。由表5可知，經(jīng)過預處理后的堿減量廢水可生化性提高，與染色廢水混合后，CODCr去除率達到80%以上，pH=7～8。

表5 染色廢水（含部分堿減量廢水）生化實驗的數(shù)據(jù)

2.2.2 染色廢水（不含堿減量廢水）

為了排除堿減量廢水的影響，取前端廢水井染色廢水進行生化實驗，結(jié)果如表6所示。

表6 染色廢水（不含堿減量廢水）生化實驗的數(shù)據(jù)

對比表5、表6的數(shù)據(jù)可進一步證實，經(jīng)過酸析預處理的堿減量廢水生化性提高，不會對后續(xù)處理系統(tǒng)造成太大的影響。

2.2.3 綜合廢水

對綜合廢水進行生化實驗，結(jié)果如表7所示。

表7 綜合廢水生化實驗的數(shù)據(jù)

3 結(jié)論

酸析法應(yīng)用于堿減量爛花廢水的預處理取得了良好的處理效果，CODCr去除率穩(wěn)定在70%以上。先酸析預處理再生化處理工藝運行穩(wěn)定，反應(yīng)快速，操作簡便，出水CODCr去除效果明顯。在實際工程應(yīng)用中因為酸析廢水pH 低于3.5，且還有其他有機物存在，因此一般在酸析實驗后進行微電解處理。鐵屑內(nèi)電解工藝單元出水pH一般可回升至7～8；水中產(chǎn)生的Fe2+可用作絮凝劑，有助于后續(xù)處理?？傊?，酸析氣浮+微電解法應(yīng)用于堿減量廢水的處理能夠達到預期效果，處理效率高，適合堿減量爛花廢水的治理。