【观点】三问印染废水回收处理的种种问题

来源:废水回收处理编辑:周时间:2022-06-22

  纺织业发展的主要障碍之一是环保和低碳问题,环保的主要问题是废水,而大约80%的纺织废水来自于印染行业。印染废水回收处理一直是中国乃至世界其他国家的重点研究课题之一。近年来,随着市场需求的增加,新型纺织面料的问世,染料品种的不断丰富和成分的日益复杂,以及近年来环保意识的增强和对和谐发展的重视,这些都对印染废水的处理工艺提出了新的要求。在此背景下,如何将优质的工程技术应用于印染废水的处理,成为环保工作者研究的重点。

  一问、什么是印染废水?

  染色和整理过程中产生的废水被称为染整废水,俗称印染废水。这种废水的一般特点是水量大、浓度高,大部分废水呈碱性,颜色深。印染废水的水质与印染厂的生产工艺和使用的染料有关,并随纺织品种类的不同而变化,所以水质也有波动。具体到某一工厂,废水中污染物的成分及其浓度随产品的变化而波动。印染废水的成分一般以有机污染物为主,除去酸和碱,废水中的大部分污染物是天然或合成的有机物,处理起来非常困难。现阶段,随着染料品种的变化和化学浆料的大量使用,废水中含有难以生物降解的有机物,部分废水还含有有毒有害物质,使印染废水成为较难处理的工业废水之一。

  二问、印染废水分为哪几种?

  【退浆废水】水量很小,但污染物的浓度很高,它包含各种泥浆、泥浆分解剂、纤维片、淀粉基和各种添加剂。废水呈碱性,pH值为12左右。施胶淀粉基(如棉)退浆废水,其COD、BOD值都很高,可生化性好。施胶聚乙烯醇(PVA)基(如涤棉经)退浆废水,COD高而BOD低,废水可生化性差。

  【煮炼废水】水量大,污染物浓度高,含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等。废水呈强碱性,水温高,呈褐色。

  【漂白废水】水量大但污染轻,含有残留的漂白剂、少量醋酸、草酸和硫代硫酸钠。

  【丝光废水】碱含量高,NaOH含量为3%~5%,大多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH,所以丝光废水一般很少排放,排放的废水经过多次处理后仍呈强碱性,BOD、COD和SS较高。

  【染色废水】水量大,水质随使用的染料不同而不同,其中含有浆料、染料、助剂、表面活性剂等。一般来说,它是强碱性的,颜色非常高,COD比BOD高得多,而且可生化性较差。

  【印花废水】水量大,除印刷过程中产生的废水外,还包括印刷后的皂洗废水,污染物浓度高,其中含有浆料、染料、助剂等。BOD和COD都很高。

  【整理废水】水量小,且含有纤维屑、树脂、油剂、泥浆等。

  【碱减量废水】由聚酯仿真丝的碱减量工艺产生的,主要含有聚酯水解物对苯二甲酸和乙二醇等,其中对苯二甲酸的含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般>12),而且有机物浓度高,碱减量工艺排出的废水中CODCr可高达90000mg/L。高分子有机物和一些染料很难被生物降解,所以这种废水是一种高浓度的难降解有机废水。

  三问、印染废水的处理方法有哪些?

  【物理处理】

  印染废水常用的物理处理方法是吸附法,将活性炭、高岭土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合,使废水中的相关污染物被吸附在多孔物质的表面,从而达到去除杂质的目的。在一定程度上,活性炭吸附对去除废水中的有机物非常有效,但它不能去除水中的相关胶体和疏水性染料,只能吸附活性染料、直接染料和酸性染料等染料。另外,为了在一定程度上达到更好的吸附效果,在工程应用中可以考虑到吸附剂对染料的选择性,然后根据废水的实际水质情况选择吸附剂。但是,对于复杂的印染废水的处理,仅仅采用物理吸附的方法并不理想。印染废水的物理处理更适合作为一种处理工艺,与多种处理方法结合使用。

  还有一种物理处理方法是膜分离技术,膜分离技术是利用天然或合成膜,以压力差、浓度差、电位差和温差为动力,将双组分或多组分溶质与溶剂分离,进行分级净化和富集。由于不使用化学品,没有二次污染,占地面积小,即使在水质波动的情况下也能自动连续运行。在清洁生产计划中,膜分离技术是处理活性染料废水的一种具有成本效益和技术上可行的技术。通过应用膜分离技术,工业废水通过超滤、纳滤和反渗透膜等分离功能进行多级处理,实现水的净化。同时,膜技术与其他技术的整合是保证工业可持续发展的重要手段。此外,染色废水中的一些染料不能用正常的生物降解方法去除,可以考虑用超滤和反渗透膜处理技术进行回收。如果生化处理与膜技术相结合,可以提高废水脱色和回用的效率。

  【化学处理】

  目前,印染废水的化学处理方法具体种类较丰富,目前应用较多的是混凝法、化学氧化法和电解法。混凝法主要是指在相应的废水中投入一定量的混凝剂,使其在废水中形成相应的胶体,中和废水中的胶体物质,从而形成混凝团。具体来说,混凝法不仅可以去除废水中相对较小的悬浮颗粒,还可以去除颜色和微生物物质,主要包括混凝和沉淀以及混合混凝和气浮。近期,高分子混凝剂的使用越来越多,比较常见的高分子混凝剂是聚丙烯酰胺,具体分为非离子型、阴离子型和阳离子型。在化学氧化过程中,使用强氧化剂来氧化废水中的有机物、颜色和细菌及微生物。在对染色废水进行化学处理时,由于运行成本和环境接受度的限制,通常不应用化学基固体氧化剂。臭氧氧化对大多数染料有相对较好的脱色效果,但由于其在水中不溶解,对硫化、还原和涂层的效果相对较差。光氧化法在印染废水回收处理中具有相对较高的脱色效率,但设备投资和电力消耗都很高。

  【生物处理】

  从目前情况看,好氧生物处理方法和厌氧生物处理方法对某些有机物的去除效果较好,但对颜色的实际去除率较低,因此,在对颜色要求较高时,需要与其他处理方法结合使用,才能达到理想的废水回收处理效果。特别是随着溶剂、化学浆料和表面活性剂等的大力推广使用,其印染废水的成分复杂,单靠生物处理的难度逐渐加大,难以达到预期要求。因此,近年来,该领域开发了新的处理工艺:厌氧-好氧-生物炭接触工艺和厌氧-好氧生物旋转工艺。厌氧-好氧-生物炭接触处理工艺,处理效果完全可以达到国家规定的排放标准,再进一步处理一下还可以回用,系统中的污泥趋于自我平衡。处理效果稳定,无污泥外排,厌氧池内无过多污泥生长。在厌氧-好氧生物转盘工艺中,厌氧和好氧污泥相互分离并返回到系统中,因此所有剩余的污泥都返回到厌氧生物转盘中。

  总结及思考

  伴随着纺织相关产业的发展和环境保护的需要,印染废水的有效处理已成为实现行业可持续发展必须解决的重要问题。随着工业印染技术的发展,印染废水的处理方法也在不断更新,对处理方法的环境友好性和处理过程的高效性的要求也逐渐提高。无论是物理处理、化学处理还是生物技术处理,每种方法都有自己的优势和劣势,没有一种方法可以解决印染废水回收处理中的所有问题,在某些情况下,需要综合应用各种处理方法才能达到更好的效果。可以预见,低能耗、环境友好、易于操作的印染废液处理方法将是未来非常有前途的发展方向。

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