印染廢水如何處理

印染廢水的水質隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異，污染物組分差異很大。印染廢水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒有害成分及色度高等特點。一般印染廢水pH值為6~10，CODCr為400~1000mg/L，BOD5為100~400mg/L，SS為100~200mg/L，色度為100~400倍。

但當印染工藝、采用的纖維種類和加工工藝變化后，廢水水質將有較大變化。近年來由于化學纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術的進步，使PVA漿料、人造絲堿解物(主要是鄰苯二甲酸類物質)、新型助劑等難生化降解有機物大量進入印染廢水，其CODCr濃度也由原來的數(shù)百mg/L上升到2000~3000mg/L以上，BOD5增大到800mg/L以上，pH值達11.5~12，從而使原有的生物處理系統(tǒng)CODCr去除率從70%下降到50%左右，甚至更低。

印染廢水如何處理？我們需要從各個方面了解其情況，才更能有效的選擇合適的方法進行解決。

一、印染各工序的排水情況

(1)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。

(2)煮煉廢水：水量大，污染物濃度高，其中含有纖維素、果酸、蠟質、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等，廢水呈強堿性，水溫高，呈褐色。

(3)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。

(4)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)過工藝多次重復使用最終排出的廢水 仍呈強堿性，BOD、COD、SS均較高。

(5)染色廢水：水量較大，水質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，一般呈強堿性，色度很高，COD較BOD高得多，可生化性較差。有印染廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。

(6)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。

(7)整理廢水：水量較小，其中含有纖維屑、樹脂、油劑、漿料等。

(8)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75%。堿減量廢水不僅pH值高(一般>12)，而且有機物濃度高，堿減量工序排放的廢水中CODCr可高達9萬mg/L，高分子有機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廢水。

二、印染廢水處理工藝

三、印染廢水處理方法

    針對印染廢水如何處理的問題，我們重點介紹幾種典型方法：

輻射處理對印染廢水色度的去除效果

印染廢水的脫色效果是評價廢水處理方法是否有效的關鍵指標之一。由于目前的染色介質以水為主，所以絕大部分染料均易溶于水，而且由于染料分子質量較大，多數(shù)染料在水中都能形成親水性膠體，使得印染廢水的常規(guī)脫色變得非常困難[8]。輻射處理本質上屬于高級氧化處理技術，其在輻射過程中形成的大量·OH自由基和H2O2：，可以迅速氧化染料分子中的不飽和基團，破壞其發(fā)色基團。

對活性染料水溶液的輻射脫色研究表明，輻射處理可以有效去除染料水溶液的顏色[9-12].對于低濃度(50mg／L)的偶氮類活性染料，如活性黑5和活性紅198，1kGy的輻射劑量即可以達到99％的脫色率(1戈瑞表示1kg受輻照物質吸收1J能量)。而對于高質量濃度(800mg／L)活性染料，如活性紅M一3BE、活性藍XBR和活性黃x—R水溶液，要想達到顯著的脫色效果，則需要加大輻射劑量。例如，偶氮類的活性紅M一3BE脫色率達到100％時，吸收劑量約為27．8kGy[9]；而對于蒽醌類的活性藍XBR，當吸收劑量為25kGy時，其脫色率也只能達到84％。這說明染料的種類對其脫色率起著重要作用，在低吸收劑量(9．2kGy)下，蒽醌結構的活性藍XBR脫色率只有33％，遠低于偶氮結構的活性黃x-R76％的脫色率[10].

除此之外，對于水溶性的酸性[13-16]和直接染料[17]輻射處理也有較好的脫色效果。顧建忠、朱錦梁等人對蒽醌染料酸性藍40溶液采用電子束輻射研究表明，采用0．3MeV電子加速器進行輻射處理時，隨著輻照時間的延長，酸性藍40水溶液的色度先是快速下降，之后逐漸趨于平穩(wěn)，15min之后染液已經(jīng)無色；且染液濃度越大，達到完全脫色所需的輻照劑量也越大。AliVahdat等人則利用10MeV電子加速器對直接染料進行了脫色研究，結果表明，對于50mg,／L的直接黑22，9kGy的吸收劑量即可以使其完全脫色；而當染料質量濃度升高到100，150和200mg／L時，其脫色率則分別降低至61．7％，59．6％和52．9％。

對于難溶于水的分散染料，AgustinN．M．Bagyo¨馴等人的研究表明，R射線輻射對水溶液中偶氮類分散染料(TR-4G和TBCMS)的沉降和脫色效果也有重要影響。在氧氣飽和的分散染料溶液中，當輻照劑量為6kGy以上時，染液經(jīng)過’射線輻射后再利用硝酸調節(jié)pH值，染料的吸收峰、pH值以及總有機碳明顯降低。作者認為這是由于分散染料膠體在輻射過程中被氧化，形成了一些分子質量較大的有機酸，當溶液中加入硝酸將pH值調至1左右時，這些有機酸離子就成為不溶性的有機酸分子，從而發(fā)生沉淀。

另外，研究者們通過研究染料在輻射前后的紫外吸收光譜發(fā)現(xiàn)，輻射處理后所有水溶性染料在可見光區(qū)的特征吸收峰都大幅度減弱甚至消失，而且吸收峰向短波方向移動；與此同時，染液pH值也降低。這說明染料分子在電子束的輻射作用下，其發(fā)色基團已經(jīng)被破壞，同時生成了小分子的酸性物質，從而去除染液顏色，降低染液pH值。

輻射處理對廢水COD的去除效果

COD去除率是污水處理的一個最重要的指標，COD值越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。對印染廢水而言，COD值幾乎可以表示廢水中全部有機物氧化分解所需氧量，因而它是目前應用最廣泛的間接表示廢水中有機物的重要污染指標[19]，也是國家標準中廢污水排放的主要參數(shù)。按照國家紡織染整工業(yè)水污染物排放標準，COD日均排放質量濃度不應超過100mg／L[20].

在輻射處理廢水過程中，部分染料分子會被最終氧化或者還原成為無機物，因此對廢水的COD也有去除作用。

現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，單獨采用輻射處理，廢水的COD去除率與吸收劑量和初始染料濃度都存在密切關系。隨著吸收劑量的增加，COD去除率逐步增大；而染料濃度增加，則會降低COD去除效果[9-12,15,21]例如，對初始質量濃度分別為57mg／L和515mg／L的活性染料溶液進行電子束輻射，當吸收劑量為0．5kGy時，其COD去除率分別為10％和0％；而當吸收劑量提高到108kGy時，其COD去除率則分別達到37％和13％[21].

與輻照脫色相比，在同樣的吸收劑量下，COD去除率比脫色率要低得多。這是因為染料溶液受到電子束輻照后，染料分子的一些化學鍵在活性自由基的作用下會發(fā)生斷裂或重排，其發(fā)色基團被破壞，所以染液的顏色也隨之被除去。但是，染料分子化學鍵的破壞只是將其降解成為低分子有機物，而不會使其降解成無機物[10,22]COD反映的則是體系中所有的有機物含量，所以，在同樣試驗條件下，COD去除率比脫色率小很多。

目前，印染污水處理常采用吸附、絮凝、過濾以及沉降工藝，主要包括生物活性污泥池處理法、物理化學處理法和膜處理法等。一級處理以絮凝為主，二級處理主要采用生化技術，有表曝、空曝、接觸氧化、生物轉盤等。但這些方法在處理印染廢水的過程中都存在二次污染。近年來新出現(xiàn)的高級氧化處

如紫外輻射法、Fenton氧化法、光催化氧化法、臭氧氧化法以及輻射降解法等，以其高效降解、無二次污染等特點逐漸得到研究人員的廣泛關注。在諸多高能氧化方法中，輻射技術具備效率高，工藝簡單，處理效果好，對環(huán)境影響小等特點，是一種應用前景較廣的廢水處理方法。

2.活性污泥法在印染廢水處理中的應用

活性污泥系統(tǒng)的運行方式有推流式、完全混合式、分段曝氣法、吸附-再生法、延時曝氣法等多種運行方式。

推流式運行方式中，有機物濃度和種類沿程發(fā)生變化，污泥負荷、耗氧速率前高后低。各斷面存在較大的濃度梯度，故降解速率較快，運行靈活，適用于處理要求較高而水質較穩(wěn)定的廢水。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術文檔。

經(jīng)過多年的研究、比較，針對印染廢水濃度、色度較高，處理要求較高的特點，采用推流式運行方式；為了避免運行中發(fā)生短流現(xiàn)象，對池型、曝氣方式都作了精心設計，在運行中，泥水混合效果好，在一定的時間及空間梯度內(nèi)，微生物在有氧條件下充分分解有機物，處理后出水較好。

曝氣系統(tǒng)

⑴ 曝氣方式

曝氣池曝氣多用鼓風曝氣，有平推流和旋轉推流兩種方式。

曝氣的目的一是供給微生物新陳代所需的氧量，二是使污泥與廢水充分混合，達到攪拌的目的。當采用旋轉推流方式曝氣時，如果風機風壓不夠，則達不到曝氣的目的，且池中易出現(xiàn)死角；當要滿足曝氣的要求時，風機風量、風壓都要提高，則動力費用增大。

經(jīng)過比較，我公司設計采用平推流曝氣方式，可達到曝氣要求。

⑵ 曝氣量控制

針對傳統(tǒng)推流式方式存在池首曝氣不足，池尾供氣過量的缺點，我公司根據(jù)多年運行經(jīng)驗，根據(jù)廢水濃度在池體內(nèi)與溶解氧的關系，設計了具有梯度的曝氣方式，即從池首至池尾曝氣量逐漸減少，這樣既達到了高效凈化的目的，同時又節(jié)省了動力費用。

為控制曝氣量的大小，設計采用自控系統(tǒng)，根據(jù)池中溶解氧量的變化自動調節(jié)曝氣強度，提高了系統(tǒng)自動化程度。

⑶ 曝氣裝置

曝氣池是否含有足夠的溶解氧，是活性污泥法有效運行的基本條件。

傳統(tǒng)的平推流曝氣方式中曝氣裝置主要是在池底安裝曝氣圓盤曝氣，缺點是氧的利用率、充氧能力低，維修、更換不方便，動力消耗大。