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(qiáng)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(fù)使用最終排出的廢水仍呈強(qiáng)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(qiáng)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(dá)75%。堿減量廢水不僅pH值高(一般>12),而且有機(jī)物濃度高,堿減量工序排放的廢水中CODCr可高達(dá)9萬mg/L,高分子有機(jī)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(jī)廢水。
下面從物理法、化學(xué)法和生物法三個(gè)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。
1、物理法--吸附法
在物理處理法中應(yīng)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(jī)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(dá)93%、92%和63%,活性炭吸附能力可達(dá)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(jì)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(yīng)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(dá)95%~100%。
高嶺土也是一種吸附劑,研究表明經(jīng)長鏈有機(jī)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(yīng)用活性硅藻土和煤渣處理傳統(tǒng)印染工藝廢水,費(fèi)用較低,脫色效果較好,其缺點(diǎn)是泥渣產(chǎn)生量大,且進(jìn)一步處理難度大。
2、化學(xué)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(jià)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(jī)混凝劑之勢,但在國內(nèi)因價(jià)格原因,使用高分子混凝劑者還不多見。據(jù)報(bào)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(diǎn)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(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)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(yīng)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(xué)模式。研究表明,臭氧用量為0.886gO3/g染料時(shí),淡褐色染料廢水脫色率達(dá)80%;
研究還發(fā)現(xiàn),連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)所需臭氧量高于間歇運(yùn)行所需臭氧量,而反應(yīng)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(jì)成間歇運(yùn)行的反應(yīng)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果看,該法脫色效果好,但耗電多,大規(guī)模推廣應(yīng)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(jìn)一步降低。
3、生物處理法
厭氧好氧生物炭接觸氧化工藝
主要設(shè)計(jì)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(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明,厭氧好氧生物炭流程在上述運(yùn)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(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn),再稍加進(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間最長的達(dá)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(gè)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(shí)間,二是為了將多余的活性污泥消化在系統(tǒng)內(nèi)部。
該工藝流程也是兼?zhèn)涔讨L和懸浮生長的特點(diǎn)。還可通過向轉(zhuǎn)盤投加絮凝劑進(jìn)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(dá)到70%以上。
適當(dāng)投加微量絮凝劑,測得CODCr、色度的去除率可提高15%~20%。進(jìn)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(jìn)一步研究解決。
堿減量廢水處理方法
化學(xué)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(dá)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(jìn)行治理,再經(jīng)物化處理,出水即可達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
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(jìn)一步生化處理。
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