印染废水的新技术
伴随着中国经济的快速发展,工业废水的产生量逐年增加,水环境问题日益严重。纺织品印染废水是中国工业废水的主要污染源之一,也是国内外公认的难以处理的工业废水之一,其成分复杂,生化能力差,处理难度大。采用传统的生化处理工艺,处理效果差,难以达到排放要求。
据统计,中国日排放的印染废水量超过10万吨,是各行业的主要污水排放者。印染废水主要由废水排放、烹饪废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水组成。印染加工的四个过程都要排放废水,预处理阶段(包括退浆、煮炼、漂白、丝光等过程)要排放退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水,染色过程要排放染色废水,印花过程要排放印花废水和皂液废水,整理过程要排放整理废水。通常所谓的印染废水是以上各种废水的混合废水,或者除了漂白废水以外的综合废水。

印染废水一般采用生化法处理,但生化法占地面积大,投资成本高,容易产生二次污染。但是,随着人们对环境质量的要求越来越高,印染废水的排放标准也越来越严格,对于印染废水的高、中难度处理,单独的生化或物化处理难以满足排放要求。
目前,我国印染废水处理主要采用生化法和物理化学法作为辅助手段。然而,由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,尤其是PVA浆料、新添加剂等难生化降解有机物大量进入印染废水,使得印染废水的处理更加困难。大多数普通生物处理系统由于处理效率低,出水的CODcr、色度等污染指标无法满足排放要求。此外,PVA等化学浆料产生的CODcr占印染废水总CODcr的比例相当大,但由于难以被普通微生物利用,去除率仅为20-30%。针对上述问题,近年来国内外开展了一些研究工作,主要是新的生物处理技术和高效的特殊细菌,以及新的化学药剂的探索和应用研究。其中有代表性的有:厌氧-好氧生物处理技术、高效脱色菌和聚氯乙烯降解菌的筛选和应用研究。根据我们的经验,我们提出了一些经济的经验。
1.生物吸附
一般来说,活性污泥的功能分为三个步骤:第一步,在活性污泥与废水接触的初期,水中有机物的含量通过聚集、吸附和吸收迅速降低:第二步是活性污泥氧化分解有机物,使细菌生长,维持微生物的新陈代谢:第三步,沉淀和分离。第一步是物理、化学和生物功能共同产生的结果。这个过程的综合功能——聚集、吸附和吸收,称为生物吸附
生物吸附的特性:
(1)生物吸附段存活大量细菌,不断繁殖、适应、淘汰、优化,从而培育出适应性强、活性强的微生物群体。该工艺没有初沉池,使原废水中的微生物全部进入系统,使吸附再生段成为一个开放的生物动力系统。
(2)生物吸附段负荷高,有利于快速增殖的微生物生长繁殖,在这里存活的只有抗冲击性强的原核细菌,其他微生物无法存活。
(3)废水经生物吸附段处理后,可生化性大大提高,有利于后续处理单元的工作。
(4)生物吸附段污泥产量高,吸附能力强,重金属、难分解物质等可通过污泥的吸附作用去除。
(5)生物吸附段对有机物的去除主要取决于污泥絮体的吸附,生物降解只占三分之一左右。由于物理化学作用占主导地位,吸附段对毒物值负荷和温度变化适应性强。
2.加强生物吸附的预处理。
凝结沉淀法和生物吸附法两种预处理方法都有效果,但是由于凝结沉淀法的投药量大,工作量大,操作复杂,而生物吸附法的投药量少,处理效果好,所以根据印染废水CODcr浓度高,pH值高的特点,我们提出了强化生物吸附法,即生物吸附法和凝结沉淀法作为预处理方法。利用污泥絮体的强吸附作用,吸附废水中的污染物和难降解物:同时补充一定量的凝结剂进行凝结反应,反应后的凝结剂进入吸附沉淀池进行沉淀分离。这样,一方面可以减少凝结剂的投加量,降低运行费用:另一方面,可以减少处理过程中污泥总量的产生,降低处理费用。
印染各工序的排水:
(1)退浆废水:水量小,但污染物浓度高,含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种添加剂。废水呈碱性,酸碱度约为12。以淀粉为主的(如棉布)退浆废水COD和BOD值高,可生化性好:以聚乙烯醇(PVA)为主的(如涤棉经纱)退浆废水COD高,BOD低,可生化性差。
(2)煮炼废水:水量大,污染物浓度高,含纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、氮化合物等,废水碱性强,水温高,呈褐色。
(3)漂白废水:水量大,但污染轻,含有残留漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。
(4)丝光废水:碱含量高,NaOH含量在3%-5%之间,大多数印染厂都是通过蒸发浓缩回收NaOH,因此丝光废水一般很少排放,经过工艺多次重复使用,最后排放的废水仍然是强碱性的,BOD,COD,SS都比较高。
(5)染色废水:水量大,水质因所用染料而异,其中含有浆料、染料、助剂、表面活性剂等,一般碱性强,色度高,COD远高于BOD,生化性差。
(6)印刷废水:水量较大,除印刷过程中的废水外,还包括印刷后的皂洗、水洗废水,污染物浓度较高,含浆料、染料、助剂等,BOD、COD均较高。
(7)整理废水:水量小,含有纤维屑、树脂、油、浆料等。
(8)碱减量废水:由聚酯模拟丝碱减量过程产生,主要含有聚酯水解物对苯二甲酸、乙二醇等,其中苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般>12),而且有机物浓度高。碱减量过程中排放的废水CODCr可高达9万毫克/升,聚合物有机物和部分染料难以生物降解。
综上所述,印染工业废水处理基本工艺生物吸附段对有机物的去除主要依靠污泥絮体的吸附,生物降解仅占三分之一左右。由于物理化学作用占主导地位,吸附段对毒物值负荷和温度变化适应性强。