印染、印花廢水特點及處理工藝分析

印染廢水的水質(zhì)隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異，污染物組分差異很大。印染各工序的排水情況一般是：

退漿廢水：水量較小，但污染物濃度高，其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和各種助劑。廢水呈堿性，pH值為12左右。上漿以淀粉為主的（如棉布）退漿廢水，其COD、BOD值都很高，可生化性較好；上漿以聚乙烯醇（PVA）為主的（如滌棉經(jīng)紗）退漿廢水，COD高而BOD低，廢水可生化性較差。

煮煉廢水：水量大，污染物濃度高，其中含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等，廢水呈強堿性，水溫高，呈褐色。

漂白廢水：水量大，但污染較輕，其中含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、硫代硫酸鈉等。

絲光廢水：含堿量高，NaOH含量在3～5%，多數(shù)印染廠通過蒸發(fā)濃縮回收NaOH，所以絲光廢水一般很少排出，經(jīng)過工藝多次重復使用最終排出的廢水仍呈強堿性，BOD、COD、SS均較高。

染色廢水：水量較大，水質(zhì)隨所用染料的不同而不同，其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，一般呈強堿性，色度很高，COD較BOD高得多，可生化性較差。

印花廢水：水量較大，除印花過程的廢水外，還包括印花后的皂洗、水洗廢水，污染物濃度較高，其中含有漿料、染料、助劑等，BOD、COD均較高。

整理廢水：水量較小，其中含有纖維屑、樹脂、油劑、漿料等。

堿減量廢水：是滌綸仿真絲堿減量工序產(chǎn)生的，主要含滌綸水解物對苯二甲酸、乙二醇等，其中對苯二甲酸含量高達75%。堿減量廢水不僅pH值高（一般＞12），而且有機物濃度高，堿減量工序排放的廢水中CODCr可高達9萬mg/L，高分子有機物及部分染料很難被生物降解，此種廢水屬高濃度難降解有機廢水。

下面從物理法、化學法和生物法三個方面的評述著手，介紹目前印染廢水處理的方法及研究的狀況。

物理法——吸附法

在物理處理法中應用最多的是吸附法，這種方法是將活性炭、粘土等多孔物質(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合，或讓廢水通過由其顆粒狀物組成的濾床，使廢水中的污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾除去。

目前，國外主要采用活性炭吸附法（多半用于三級處理），該法對去除水中溶解性有機物非常有效，但它不能去除水中的膠體和疏水性染料，并且它只對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能。

Saito T.等人的研究表明，活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分別達93%、92%和63%，活性炭吸附能力可達到500mgCOD/g炭，污水如先曝氣，則會加快吸附速率。但若廢水BOD5＞200mg/L，則采用這種方法是不經(jīng)濟的。

吸附處理使用的吸附劑多種多樣，工程中需考慮吸附劑對染料的選擇性，應根據(jù)廢水水質(zhì)來選擇吸附劑。研究表明，在pH＝12的印染廢水中，用硅聚物（甲基氧）作吸附劑，陰離子染料去除率可達95～100%。

高嶺土也是一種吸附劑，研究表明，經(jīng)長鏈有機陽離子處理，高嶺土能有效地吸附廢水中的黃色直接染料。

此外，國內(nèi)也應用活性硅藻土和煤渣處理傳統(tǒng)印染工藝廢水，費用較低，脫色效果較好，其缺點是泥渣產(chǎn)生量大，且進一步處理難度大。

化學處理法

混凝法

主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法，所采用的混凝劑多半以鋁鹽或鐵鹽為主，其中以堿式氯化鋁（PAC）的架橋吸附性能較好，而以硫酸亞鐵的價格為最低。

近年來，國外采用高分子混凝劑者日益增加，且有取代無機混凝劑之勢，但在國內(nèi)，因價格原因，使用高分子混凝劑者還不多見。據(jù)報道，弱陰離子性高分子混凝劑使用范圍最廣，若與硫酸鋁合用，則可發(fā)揮更好的效果。

混凝法的主要優(yōu)點是工藝流程簡單、操作管理方便、設(shè)備投資省、占地面積少、對疏水性染料脫色效率很高；缺點是運行費用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染料處理效果差。

氧化法

臭氧氧化法在國外應用較多，Zima S.V.等人總結(jié)出了印染廢水臭氧脫色的數(shù)學模式。研究表明，臭氧用量為0.886gO3/g染料時，淡褐色染料廢水脫色率達80%；研究還發(fā)現(xiàn)，連續(xù)運轉(zhuǎn)所需臭氧量高于間歇運行所需臭氧量，而反應器內(nèi)安裝隔板，可減少臭氧用量16.7%。因此，利用臭氧氧化脫色，宜設(shè)計成間歇運行的反應器，并可考慮在其中安裝隔板。

臭氧氧化法對多數(shù)染料能獲得良好的脫色效果，但對硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差。從國內(nèi)外運行經(jīng)驗和結(jié)果看，該法脫色效果好，但耗電多，大規(guī)模推廣應用有一定困難。

光氧化法處理印染廢水脫色效率較高，但設(shè)備投資和電耗還有待進一步降低。

生物處理法

厭氧好氧生物炭接觸氧化工藝

主要設(shè)計參數(shù)如下：調(diào)節(jié)池：HRT 8～10h；厭氧池：HRT 3～5h；好氧池：HRT 6～8h；生物炭池：HRT 1～2h。

試驗和實際應用表明，厭氧好氧生物炭流程在上述運轉(zhuǎn)參數(shù)下，對于CODCr為800～1000mg/L的印染廢水，處理效果完全可以達到國家排放標準，再稍加進一步處理還可回用，系統(tǒng)的污泥趨于自身平衡。

目前已有多家生產(chǎn)廠采用該流程，運轉(zhuǎn)時間最長的達5年以上，處理效果穩(wěn)定，而且從未外排污泥，也沒發(fā)現(xiàn)厭氧池內(nèi)污泥過度增長。

厭氧好氧生物轉(zhuǎn)盤

將厭氧生物轉(zhuǎn)盤與好氧生物轉(zhuǎn)盤串聯(lián)起來，用于印染廢水處理，也取得了好的效果。該工藝中厭氧、好氧各有污泥分離與回流裝置，整個系統(tǒng)的剩余污泥全部回流到厭氧生物轉(zhuǎn)盤。一是為了提高生物量，因而也縮短總的水力停留時間，二是為了將多余的活性污泥消化在系統(tǒng)內(nèi)部。

該工藝流程也兼?zhèn)涔讨L和懸浮生長的特點。還可通過向轉(zhuǎn)盤投加絮凝劑進一步提高COD去除率和脫色率。該流程對COD、色度等的去除率均達到70%以上。

適當投加微量絮凝劑，測得CODCr、色度的去除率可提高15～20%。進一步提高厭氧池中的懸浮污泥濃度也可以提高脫色率和COD去除率。但該工藝中轉(zhuǎn)盤的金屬構(gòu)件有腐蝕現(xiàn)象，需進一步研究解決。

堿減量廢水處理方法

化學法處理堿減量廢水的理論依據(jù)是：堿減量廢水用酸中和使pH值達到4～6后，對苯二甲酸析出，去除對苯二甲酸的堿減量廢水再與滌綸仿真絲印染廢水中精煉、印染等其他工藝的廢水混合，綜合廢水的pH值一般小于11，CODCr不超過1400mg/L，在此情況下采用生化法進行治理，再經(jīng)物化處理，出水即可達到國家排放標準。

通常堿減量廢水處理的流程為：堿減量廢水→調(diào)節(jié)池→中和池→PE過濾器→出水與其它廢水混合進一步生化處理。

采用化學法析出對苯二甲酸作為堿減量廢水預處理技術(shù)，然后用生物技術(shù)處理綜合廢水的方法是治理高濃度滌綸仿真絲印染廢水的有效方法，是目前治理該類廢水的主要途徑。

汕頭經(jīng)濟特區(qū)新昌紡織印染廠有限公司實際應用表明：在原水水質(zhì)濃度高、波動范圍大的情況下，排放水可達到國家規(guī)定的水質(zhì)排放標準。該廠廢水采用此法治理投資為5500元/m3廢水；占地面積0.61m2/m3廢水；電費為0.44元/m3廢水；藥費為0.9元/m3。

采用化學法處理堿減量廢水雖然處理效果較好，但仍存在一些問題：

1．預處理工藝的最佳pH值在4～6的范圍內(nèi)，而堿減量廢水pH值為12～14，降低pH值需耗用一定數(shù)量的酸，從而使運行費用提高，這是亟待解決的問題。

2．預處理產(chǎn)生的對苯二甲酸白色粉狀物在工業(yè)上有回收利用價值，但市場銷路有待開拓。

結(jié)論及存在問題

印染廢水是一種水量大、色度高、組份復雜的廢水，水質(zhì)變動范圍大。在城市下水道和污水處理廠建設(shè)較完善的城市，廢水首先在工廠作預處理，達到城市下水道排放標準后進行集中處理。

廢水經(jīng)過預處理再排放可改善污水水質(zhì)，降低城市污水廠處理負荷，同時便于根據(jù)不同的廢水水質(zhì)采取不同的預處理手段。

在對印染廢水進行最終處理時，有機物的去除一般以生物法為主，對難于生物降解的印染廢水，采用厭氧（水解）好氧聯(lián)合處理較為合適，對易于生物降解的印染廢水，可采用一段生物處理。

色度的去除，一般以物理化學方法為主，對于規(guī)模大、處理水平高的工廠，可采用電解、化學絮凝、臭氧氧化等工藝，對于小規(guī)模的工廠，可采用爐渣過濾。

從我國染料行業(yè)廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀來看，盡管經(jīng)過多年努力，已取得一批實用技術(shù)，解決了不少問題，但總體上沒有實質(zhì)性的突破，特別是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工廠布局等不合理因素的存在，加重了廢水的治理難度。

因此，認為解決廢水問題的根本出路在于工藝改革，通過采用先進的生產(chǎn)工藝來減排或不排廢水。這方面國內(nèi)已有許多成功的例子，如苯胺和鄰甲苯胺的生產(chǎn)將鐵粉還原改為氫化還原，徹底消除了鐵泥水的污染；又如以氫化還原代替硫化堿還原用于氨基苯甲醚的生產(chǎn)，徹底消除了含硫廢水等。

預防和治理印染廢水的污染是相輔相成的兩個方面，如果既采用預防措施，又采用各種方法積極治理，并做到處理后的水可循環(huán)使用，這不僅能降低水的消耗，而且能有效地減輕印染廢水對環(huán)境的污染。