印染工藝進展
我(wo)國日排(pai)放印染(ran)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)為(300~400)×104t,是各行業中(zhong)的(de)(de)排(pai)污大(da)(da)(da)戶之一。印染(ran)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)主要(yao)由退(tui)漿廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)、煮煉廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)、漂白廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)、絲(si)光廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)、染(ran)色(se)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)和(he)印花廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)組(zu)成,具(ju)有(you)以下特征(zheng):水(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)大(da)(da)(da)、有(you)機污染(ran)物含量(liang)(liang)(liang)高、堿度(du)和(he)pH值(zhi)變化(hua)大(da)(da)(da)、水(shui)(shui)質變化(hua)大(da)(da)(da);可生化(hua)性能差,廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)m(BOD)/m(COD)值(zhi)一般在(zai)20%左右;色(se)度(du)高,有(you)時可達4 000倍以上;印染(ran)行業中(zhong),PVA漿料(liao)和(he)新(xin)型(xing)助(zhu)劑的(de)(de)使用,使難生化(hua)降(jiang)解(jie)的(de)(de)有(you)機物在(zai)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)含量(liang)(liang)(liang)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)增加。
1 印染廢水處(chu)理工藝方案
從(cong)我國染料行業廢水治理技術的現狀來看,經(jing)過多年(nian)努力,已有一系列處(chu)理效(xiao)(xiao)果(guo)好的工(gong)藝(yi)應用到實際工(gong)程中(如表(biao)1)。現把近幾年(nian)來較(jiao)(jiao)成(cheng)熟、處(chu)理效(xiao)(xiao)果(guo)相(xiang)對較(jiao)(jiao)理想的處(chu)理工(gong)藝(yi)作一些(xie)介(jie)紹。
表1 各工藝運行情(qing)況(kuang)
組合工藝 |
處理費用/ (元·m-3) |
處理水量 /(m3·d-1) |
工程總投資/ 萬元 |
占地面積 / m2 |
工程單位造價/ (元·m-2) |
單位總處理費用/ (元·m-2) |
水解酸化—UASB—SBR[1] | 0.6-0.8 | 2000 | 240 | 1500-2500 | 1200 | 1.9 |
水解酸化—生物接觸氧化[2] | 0.45 | 4800 | ||||
活性污泥—接觸氧化[3] | 0.79 | 700-1000 | ||||
椎流式曝氣增氧活性污泥[4] | 0.95 | 1200 | 1100 | 2.05 | ||
渦凹氣浮(CAF)-A/O工藝[5] | 1.93 | 500 | 715 | 1517.6 | 3.43 | |
缺氧-好氧-壓濾- 富氧生物炭處理[6] |
0.7 | 2200 | ||||
改良厭氧—生物接觸氧化[7] | 1.85 | 400 | ||||
水膜除塵-水解酸化-接觸氧化[8] | 1.35 | 1000 | ||||
混凝—生物膜曝氣—氧化塘[9] | 4000 | |||||
微電解-爐渣吸[10] | 0.41 | 148 | 30 | 2143 | 2.51 | |
新型內電解鐵屑過濾塔-生物接觸氧化池[11] | 0.45 | 150 | 200 | 749 | 556 | 1 |
混凝—水解酸化—接觸氧化[12] | 0.8 | 3840 | ||||
接觸氧化—電解[13] | 1.45 | 400 | ||||
二級生物接觸氧化-砂濾-活性生物炭[14] | 4000-5000 | |||||
水解—混凝—復合生物池[15] | 1.10 | 4000 | 460 | 2500 | 1150 | 2.2 |
水解-接觸氧化-氣浮[16] | 1.56 | 4000 | 380 | 2400 | 950 | 2.51 |
水解—接觸氧化—活性炭[17] | 2.25 | 1200 | 180 | 1000 | 1500 | 3.75 |
1.1 水解酸(suan)化(hua)-UASB-SBR
該工藝(yi)流(liu)程如圖1,已在(zai)(zai)綿陽和(he)成(cheng)都2家印(yin)(yin)染廠應用成(cheng)功(gong),在(zai)(zai)運行過程中(zhong),用高濃度(du)、高堿度(du)的煮煉和(he)絲(si)光廢水(shui)(shui)取代清水(shui)(shui)加堿的脫硫除塵用水(shui)(shui),達到以廢治廢的效果;采用調節(jie)池(chi)(chi)(chi)和(he)酸化池(chi)(chi)(chi)共建,既保證(zheng)了(le)(le)調節(jie)池(chi)(chi)(chi)容量的足(zu)夠(gou)大(da),解決了(le)(le)印(yin)(yin)染廢水(shui)(shui)多變化的難題(ti),又節(jie)約占地和(he)投資;由SBR排出(chu)的剩余污泥不(bu)是(shi)直接排放,而是(shi)返回(hui)(hui)了(le)(le)調節(jie)酸化池(chi)(chi)(chi),在(zai)(zai)進入(ru)UASB反(fan)應池(chi)(chi)(chi)以厭氧消化后再排放,這種(zhong)污泥回(hui)(hui)流(liu)處理(li)方(fang)式可(ke)使污泥基本實現(xian)穩定(ding),易脫水(shui)(shui),不(bu)發臭,可(ke)直接用作肥料,處理(li)效果見(jian)表(biao)2。

表(biao)2 水解酸化—UASB—SBR工藝處(chu)理(li)效果
指標 | ρ(COD)/(mg·L-1) | ρ(BOD)/(mg·L-1) | ρ(SS)/(mg·L-1) | 色度/倍 |
進水 | 2500-4500 | 600-1000 | 400-600 | 100-600 |
出水 | 80-150 | 30-40 | 20-70 | 50-60 |
1.2 水解—混凝—復合生物池(chi)
海(hai)城市中新印染(ran)廠(chang)采用該工藝(yi)處理印染(ran)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)是成(cheng)功的(de)(de),水(shui)解、混凝處理可以降低廢(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)pH值,提高廢(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)可生(sheng)(sheng)化(hua)性,有利(li)于后(hou)續(xu)的(de)(de)生(sheng)(sheng)物處理;混凝氣浮(fu)脫色使色度去(qu)除(chu)率達76.6%;復合生(sheng)(sheng)物池生(sheng)(sheng)物量(liang)大(da),運行穩定,抗沖擊負(fu)荷(he)強,對(dui)于可生(sheng)(sheng)化(hua)性較(jiao)差的(de)(de)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)有較(jiao)好的(de)(de)去(qu)除(chu)效果(guo):COD去(qu)除(chu)率90.5%,BOD去(qu)除(chu)率96.6%,工藝(yi)流程見圖2。

1.3 渦凹氣浮(CAF)—A/O
寧波某紡織有限公(gong)司(si)采用的(de)(de)CAF系(xi)統(tong)是(shi)美(mei)國(guo)HydroCal環保公(gong)司(si)專(zhuan)門(men)為去除(chu)污水(shui)中的(de)(de)油脂與膠狀物和固體懸(xuan)浮物而設計的(de)(de)系(xi)統(tong),其(qi)原理(li)是(shi)通(tong)過獨特(te)的(de)(de)渦(wo)旋曝氣機將微(wei)泡(pao)注(zhu)入廢水(shui)中,工(gong)藝流程見圖3。實(shi)際使用證明(ming):該(gai)系(xi)統(tong)非常適合于(yu)洗(xi)毛染色廢水(shui)的(de)(de)處理(li),其(qi)處理(li)效果:COD:70%;BOD:46%;SS:90%以上(shang)。

1.4 新(xin)型內電解鐵屑過(guo)濾(lv)塔—生物接(jie)觸氧化池
長沙(sha)毛(mao)巾集團公(gong)司采用內電解鐵(tie)屑(xie)(xie)過濾塔(ta)作為(wei)印染(ran)廢水的(de)預(yu)處(chu)理(li)單元,鐵(tie)屑(xie)(xie)過濾塔(ta)的(de)填料有鐵(tie)屑(xie)(xie)與輔(fu)料按1.5:1的(de)比(bi)例組成(cheng),輔(fu)料的(de)加入可以防止(zhi)鐵(tie)屑(xie)(xie)板結和塔(ta)內溝流并(bing)提高(gao)脫(tuo)色效果。其工藝流程如圖4,處(chu)理(li)結果見表3。

表3 新型內電解鐵屑過濾(lv)塔—生物接(jie)觸氧化(hua)池處理(li)效果
指標 | ρ(COD)/(mg·L-1) | ρ(BOD)/(mg·L-1) | 色度/倍 |
進水 | 545.2-395 | 127-34.4 | 256-32 |
出水 | 274.8-94 | 86.3-26.4 | 4 |
1.5 推流式曝氣(qi)增氧活性污泥
浙江某集團公(gong)司采(cai)用的(de)該工藝(yi)將(jiang)水解(jie)酸化(hua)(hua)池(chi)(chi)前置(zhi)于(yu)系統中,能(neng)將(jiang)不易降解(jie)的(de)染料(liao)、印染助劑等(deng)大分(fen)子有機物分(fen)解(jie)成小(xiao)分(fen)子有機物,提(ti)高(gao)(gao)了廢水的(de)可(ke)(ke)生(sheng)(sheng)化(hua)(hua)性(xing),為后(hou)續的(de)好氧處理(li)起鋪墊作用;在活性(xing)污泥(ni)前設置(zhi)了生(sheng)(sheng)物選擇(ze)器,二(er)沉池(chi)(chi)的(de)回流(liu)污泥(ni)在此(ci)充分(fen)接觸,提(ti)高(gao)(gao)了基質(zhi)的(de)濃(nong)度(du)(du),菌膠(jiao)團細菌在生(sheng)(sheng)物選擇(ze)器中吸(xi)附了大部(bu)分(fen)的(de)溶解(jie)底物,在后(hou)續的(de)活性(xing)污泥(ni)池(chi)(chi)中利用這部(bu)分(fen)底物繼(ji)續生(sheng)(sheng)長(chang),而絲狀(zhuang)細菌在高(gao)(gao)基質(zhi)濃(nong)度(du)(du)下生(sheng)(sheng)長(chang)緩(huan)慢(man),進入活性(xing)污泥(ni)池(chi)(chi)后(hou)可(ke)(ke)以防止污泥(ni)膨脹的(de)產生(sheng)(sheng),而且其(qi)COD和色度(du)(du)的(de)去除(chu)率(lv)達(da)到90%以上,BOD的(de)去除(chu)率(lv)可(ke)(ke)達(da)99%。工藝(yi)流(liu)程見圖5。

1.6 接(jie)觸氧化(hua)—電解
石家莊某紡織經編廠采用(yong)的(de)電(dian)(dian)解池(chi)既工(gong)藝簡單,又(you)運行管理方(fang)便,克服了混凝氣浮(fu)或沉(chen)淀(dian)工(gong)藝的(de)復雜,其中電(dian)(dian)解池(chi)是(shi)集(ji)氧(yang)化還(huan)原(yuan)、混凝、氣浮(fu)于一體的(de)多功能處理裝置。在(zai)電(dian)(dian)解池(chi)的(de)作用(yong)下,一方(fang)面污(wu)泥(ni)物(wu)在(zai)陽(yang)極(ji)失去電(dian)(dian)子或在(zai)陰極(ji)得到電(dian)(dian)子發生(sheng)氧(yang)化或還(huan)原(yuan)反(fan)應;另一方(fang)面廢水(shui)中的(de)物(wu)質如Cl-,被電(dian)(dian)解成ClO-,氧(yang)化廢水(shui)中的(de)污(wu)染(ran)物(wu),即所謂的(de)間(jian)接氧(yang)化;而鐵陽(yang)極(ji)發生(sheng)溶蝕,產生(sheng)的(de)鐵陽(yang)離子對(dui)廢水(shui)中的(de)膠體物(wu)質、細小懸浮(fu)物(wu)、大分子有機物(wu)等(deng)就有絮凝的(de)作用(yong)。
該工藝流程見圖(tu)6,處理效果見表4。

表4 接觸(chu)氧化—電(dian)解工藝處(chu)理效果
指標 | ρ(COD)/(mg·L-1) | ρ(BOD)/(mg·L-1) | ρ(SS)/(mg·L-1) | 色度/倍 |
進水 | 800 | 300 | 200 | 500 |
出水 | 160.5 | 48.9 | 200 | 12 |
2 經濟評價
單(dan)位(wei)總處理(li)費用(yong)(yong):單(dan)位(wei)水量處理(li)費用(yong)(yong)+工程單(dan)位(wei)面積造價×0.001
其中(zhong)單(dan)位水量處理(li)(li)費(fei)用包括電費(fei)、藥(yao)劑費(fei)、管理(li)(li)費(fei)、設備折(zhe)舊費(fei)等。
各種工(gong)藝處理費(fei)用比較見表(biao)1。
由(you)表1可知:在處(chu)(chu)理(li)(li)水(shui)量相(xiang)似的情況下,新(xin)型內電解鐵屑過濾(lv)塔—生(sheng)物接觸(chu)氧(yang)化(hua)(hua)池(chi)工(gong)藝(yi)(yi)和(he)水(shui)解酸化(hua)(hua)—UASB—SBR工(gong)藝(yi)(yi)的處(chu)(chu)理(li)(li)費用較低,說明傳統(tong)工(gong)藝(yi)(yi)如(ru)水(shui)解酸化(hua)(hua)、接觸(chu)氧(yang)化(hua)(hua)等具(ju)有處(chu)(chu)理(li)(li)效果(guo)好,處(chu)(chu)理(li)(li)費用低的優點。而相(xiang)對于(yu)其(qi)它工(gong)藝(yi)(yi)主要由(you)于(yu)在處(chu)(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)中加入了(le)一些如(ru)渦凹氣浮、電解、活性炭等措施,使得處(chu)(chu)理(li)(li)費用增加,但是處(chu)(chu)理(li)(li)后水(shui)質有較大的改善,有利(li)于(yu)環境的保護。
3 結語
隨著(zhu)排放標(biao)準的(de)(de)日益(yi)嚴格,各國學者在印染廢(fei)水(shui)的(de)(de)處理(li)技術方面進行了(le)深入的(de)(de)探(tan)索,相(xiang)信(xin)隨著(zhu)科學技術的(de)(de)不(bu)斷(duan)進步,印染廢(fei)水(shui)的(de)(de)處理(li)工藝將逐漸完善,投資省(sheng)、運行費用低(di)、操(cao)作簡單(dan)的(de)(de)處理(li)技術將給(gei)印染廢(fei)水(shui)的(de)(de)治理(li)帶來新的(de)(de)希望。

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