【集萃網觀察】1.印染廢水的組成和分類
印染廢水是纖維織物染色、印花過程中所產生的廢水。但實際印染廠一般均有整理工藝,而且整理工藝所產生污染貢獻常大于印染部分。
例如:退漿廢水、絲光廢水、堿減量廢水以及“海島纖維”廢水等。以具有堿減量(滌綸織物用氫氧化鈉在80℃左右處理50分鐘,由于織物表面不均勻剝落,而使之柔軟、具有絲綢的手感)工藝的印染企業為例,堿減量廢水水量僅占總廢水量的5%左右,但由于堿減量廢水的COD高達20000mg/L一80000mg/L,所以COD負荷占55%甚至更高,而且其中的污染物為難以生化降解的物質,處理難度很大。
印染廢水不是“一種”廢水,而是很復雜的一個大類廢水。根據纖維的不同,例:棉、毛、絲、麻、粘膠(人造纖維)、各種化學纖維(如滌綸、氨綸、丙綸、錦綸、腈綸等),所用染料不同(陽離子、活性、酸性、分散、靛藍、硫化染料等)、助劑也不同,廢水性質差別很大,處理方法也相應不同。
單就印染廢水而言,其中的污染物大部分為有機物,以主要污染指標COD為例,主要不是由染料所造成的而是由助劑引起的,因為大多數染料的上染率在70%以上,廢水中殘余染料不多(對COD的貢獻只是一部分),但助劑(滲透劑、助染劑)基本全部留在廢水中。
當然色度主要由染料所產生。印染廢水的另一特點是可生化性差一般,B/C比在0.25左右。
2.中國印染廢水產生量及其分布
據統計,中國具有一定生產規模的、有統計資料的印染織物總量2003年為290億米,加上未能統計的小型印染廠,估計總印染量為320億米。按平均印染100米織物產生廢水5噸計,全國每年產生印染廢水約為16億噸。我國印染廢水的產生和分布見表1。
表1我國印染廢水的產生和分布(2002年統計數據)
由表l可見:浙江、江蘇、廣東、山東、福建5省印染量約占全國總量的90%,同時配套的原料、紡織、針織等,全國紡織、印染廢水絕大部分集中在這5個省。
3.印染廢水的水質
1990年以前在紡織部、國家環保總局組織下,共進行過4次全國印染廢水及處理的調查,2004年又進行一次調查。1990年以前,污染最重的棉印染廢水COD為800900mg/L,由于活性染料(特別是活性紅、活性紫等)難以脫色,是處理的難點,而絲綢印染一般COD在300mg/L左右。
由2004年調查可知,目前印染廢水的濃度大大提高,日平均COD在1200—1400mg/L甚至高達2400mg/L(牛仔布水洗工藝廢水COD一般300—400mg/L,如含有漿染則可達到1000mg/L)。
分析其原因如下:
(1)新的整理工藝污染極為嚴重,例如堿減量,COD在20000—80000mg/L,一般印染廠的堿減量廢水水量只占5%,而COD負荷可占55%甚至更高。
(2)最近很熱的海島絲(超細旦絲,是由一種聚合物以極細的形式(原纖)包埋在另一聚合物(基質)之中形成的。又因分散相原纖在纖維截面中呈島嶼狀態,因此又稱為海島纖維,作為高檔麂皮絨原料。)海島纖維制成織物后將海的部分溶解,就可得到1.1dtex以下的超細纖維),其廢水COD達到20000—80000mg/L;
(3)由于漿料種類愈來愈復雜,退漿廢水(COD4000—8000mg/L)幾乎不回收或單獨處理。
當印染廢水COD高達1400mg/L時,靠目前的二級生化處理要處理達到一級排放標準(COD小于100mg/L)幾乎不可能。
這里提出的一個問題是:紡織、印染行業要發展,迫切需要開展清潔生產、進行資源回收,并開發深度處理技術。
4.印染“板塊”經濟的形式及廢水處理
中國一些傳統紡織業基地近年來發展迅速,并逐步形成許多“板塊”經濟,所謂“板塊”經濟是指在一個較小的地區內,形成具有特色的產業鏈相對完整(從原料、輔料、紡、織、印染、整理、產品、市場形成完整鏈)的地區,例如:浙薄紹興縣的面料中心;浙江桐鄉的羊毛衫城;江蘇盛澤的絲綢、薄型里料中心、江蘇常州的燈心絨、廣東新塘和中山的牛仔服中心等。這些中心還包括周邊地區(分散)為其供應原料、初級產品及產品上市。
這種模式是符合市場經濟發展規律的,國際上也是如此,例如:意大利米蘭、韓國釜山、日本大阪等地。
這些“板塊’’是紡織印染生產上的主要力量,是中國紡織業的發展的主導力量,應予以充分關注。從環保上分析,“板塊”地區一般都建造集中式的污水處理廠,處理穩定、正常、也比較容易管理。當然從表觀上分析,這些地區排污集中,局部地區環境容量往往不足,容易造成某些矛盾。但這些地區正是實施清潔生產、資源回收、循環經濟的最好場所。
5.關于印染廢水處理技術
這里有三種情況:
一、是單純從技術方面考慮,印染廢水處理技術;
二、是從紡織印染工業的發展和環保如何協調,特別要考慮紡織板塊和紡織印染發達地區如何協調經濟與環境;
三、是廢水處理后污泥的處置已成為突出問題,必需認真考慮。
關于印染廢水的環保問題,原紡織工業部、。國家環保總局、原國家經委曾合作做了大量基礎工作和技術整理工作。洌:四次全國調查;制定“印染工業水污染物排放標準(GB4287—92)”;印染廢水排放超前標準;印染廢水處理投資比例研究;印染廢水設計規范以及編寫了“印染廢水治理”書籍等。由于體制改變,已很長時間沒有繼續這方面研究、基礎整理工作。僅就處理技術問題分析:
1.沒有一種工藝適合所有印染廢水;
2.工藝的選擇(方案設計)只是解決可能性;初步設計主要解決技術參數;
3.一個工程的成功與設計、施工、調試、運行管理的綜合因素有關;
4.每一種技術都有優點和缺點,關鍵是適當的使用和組合;
5.工程上必需應用成熟的、穩妥的技術,而不是“先進”的未經多項工程實踐的技術。
單純以目前國內廢水量最大的印染廢水,以滌綸織物為主,有堿減量工藝,COD平均1200—1400mg/L:PH12—13;B/C比小于0.25;染料以分散染料為主來分析。水量以10000噸/日;其實用工藝路線是:
經調節池后,加適量硫酸和硫酸亞鐵,去除30%COD并將PH下降到9。經水解酸化(或稱厭氧)至少24—36小時,這一步是關鍵,調試時間約半年后,COD去除可達30—35%。好氧池在保證溶解氧2mz/L下,停留約14—16小時(應以BOD設計)。沉淀分離后,加鋁鹽類混凝劑(由于此時pH8—9),二次沉淀分離。最后需深度處理:例生物濾池、生物活性炭等。
設計中,應有適當的污泥回流。這一工藝可以穩定地達到一級排放標準。
關于污泥問題:一般生活污水處理后,產生0.3%一0.5%的污泥(含水率97%,即處理1000噸廢水產生3—5m,污泥,經脫水成含水率80%“干污泥”約0.6m3),由于印染廢水污染嚴重,物化處理污泥量最高可達1%一3%,以生化加物化處理工藝產生1%的污泥計算,每處理1000噸印染廢水產生10噸濕污泥,脫水后為1.5m3“干污泥”,一個曰處理10000噸印染廢水廠,每天“干污泥”15m3,印染污泥屬危險廢物,目前大都是堆放或一般填埋,在一些印染集中地區,已無污泥堆放地方,急需予以解決。污泥處置首先應區別生化污泥和物化污泥是性質完全不同的。因此處理技術需予分別考慮。
參考文獻
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來源: 印染在線