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印染工业废水来源及水质特征

2023/3/17 16:00:32 点击:

印染废水中水回用是实现污染总量控制和节能减排的重要技术。深圳市水天蓝环保科技有限公司总结了印染行业废水的来源及水质特点;分析了印染废水中水回用率高对企业经济、产品和污水处理系统的影响,

印染业是我国的优势产业,作为传统支柱产业之一,自1990年代以来发展迅速,耗水量和排水量也大幅增加。据国家统计局公布的数据,2010年纺织行业废水排放总量达24.547亿吨,居全国工业第三位。近年来,随着我国经济的快速发展,淡水资源日益紧缺,印染废水深度处理回用越来越受到人们的重视。

一、国内印染废水处理回用现状:

我国对印染废水回用的研究较多。从目前的研究和应用情况来看,主要有以下特点:

 (1) 大部分循环利用技术处于试验研究阶段,多为小试和中试,实际工程应用较少,中水回用率低,一般不超过50%,主要是回用于对水质要求不高的前道工序。有利于提高水质和中水回用率的高效技术的推广应用。

 (2)回用处理主要是在达标处理的基础上对印染废水进行进一步处理,使其达到水质标准后回用。处理工艺主要采用混凝、吸附、过滤和氧化技术,其中脱盐除硬关键技术研究较少。

 (3) 由于现有技术水平的限制,印染废水的大规模回用会给生产和废水处理系统带来一系列问题,包括有机污染物和无机盐的积累。目前,关于长期废水回用的水质问题及其对水处理系统的影响研究并不多,尤其是无机盐的积累基本没有涉及。

二、印染废水深度处理回用工艺介绍:

常用的印染废水处理方法主要有:物理化学法、化学法、生化法、膜技术及其他组合工艺。仅靠单一的处理工艺难以达到深度处理回用的目的,必须对现有工艺进行改进。要想真正达到复用的目的,就需要将多个进程集成起来,使用多个进程进行联合处理。

 2.1 物化法:

物理化学法主要以吸附法为主。目前,印染废水深度处理回用常用的吸附剂有活性炭、硅藻土、活性氧化铝、粉煤灰、沸石、膨润土等。印染废水的深度处理及回用,多在活性炭上进行研究和应用。活性炭比表面积大,亲水性强,吸附脱色效果好,特别适用于小分子水溶性染料的吸附脱色。活性炭对二级生物处理后印染废水中的残留污染物(如合成染料、表面活性剂等)具有良好的吸附能力,但处理成本高,再生能耗大。纺织印染废水常与其他工艺联合处理。做深加工。张建利等。

 2.2 淄博市某纺织企业印染废水采用臭氧脱色与活性炭吸附联合系统回用。 10mg/L,色度0.01-0.03,处理后的水可用于企业冷却循环系统,具有明显的经济效益和环境效益。谢丹平等。 [3]采用连续膜过滤系统(CMF)-活性炭吸附工艺对印染厂污水处理站废水进行回用。 0.2NTU,COD<10mg/L,满足印染企业生产水质要求。

 2.3化学法:

处理印染废水常用的氧化剂有芬顿试剂和臭氧。 Fenton法具有简单、快速、可产生絮凝等优点,但仍存在氧化剂利用率低、氧化效率差、处理成本高等缺点。目前,Fenton法常与电化学氧化法联合用于纺织印染废水的深度处理。例如,蒋兴华等。 (1)将铁碳微电解-Fenton试剂联合氧化技术应用于A/O处理印染废水出水。在最佳反应条件下,COD去除率达到90%以上,色度去除率为99%。 %,达到印刷染色废水回用要求。针对印染废水色度大,臭氧的强氧化性可以有效去除废水中的色度和有机物,臭氧还具有杀菌、除臭的作用。在实际工程应用中,臭氧氧化法很少单独用于处理印染废水,而是与臭氧-活性炭、臭氧-曝气生物滤池等其他方法联合使用。林等。 (2)将臭氧通入充满活性炭的流化床或固定床,将臭氧氧化和活性炭吸附合二为一。研究发现,臭氧氧化可以延长活性炭的再生时间,降低其再生成本;活性炭不仅是吸附剂,还是臭氧氧化的催化剂。两者都可以弥补各自先天的不足。有很好的协同作用。顾晓阳等。 (3)采用臭氧-曝气生物滤池工艺回用纺织洗涤厂二级生化处理废水。进水COD约为80mg/L,色度约为16倍,浊度约为8NTU条件下,臭氧投加量为3O-45mg/L时,曝气生物滤池的水力停留时间为3- 4h,气水比5:1,出水COD<30mg/L,色度2倍,浊度<1NTU,满足生产工艺对回用水水质要求。

 2.4生化法:

生化法主要是利用微生物的新陈代谢分解污染物。既可用于印染废水达标排放处理,又可作为深度处理回用技术。生化法主要有曝气生物滤池、生物活性炭等,一般很少采用生化法作为深度处理和循环利用工艺,在实际应用中常与其他工艺结合使用。

曝气生物滤池(BAF)是一种集物理吸附、过滤和生物降解于一体的新型生物膜处理技术。适用于低悬浮物、低COD废水的处理[7-8]。 BAF用于印染废水深度处理主要是因为厌氧水解+接触氧化工艺处理的废水B/C值小,可生化性差,难降解的残留有机物首先是它首先被滤料和滤料上的生物膜吸附,其停留时间相当于生物膜的污泥龄,因此这些有机物有足够的接触时间被微生物降解。黄瑞敏[9]在混凝处理后采用BAF处理,可使针织棉染色废水的COD指标低于国家污水排放标准,接近生产回用要求。 BAF出水经精密过滤去除细小悬浮物和离子交换去除水中无机盐后,出水各项指标均能满足回用要求。生物活性炭是生物处理与活性炭吸附相结合的过程。微生物的氧化分解和活性炭的生物吸附和物理吸附的协调,大大提高了处理效果。耿世锁[10]采用生物接触氧化-生物炭流化床系列装置深度处理印染废水,在进水水质COD为113-263mg/L、色度为20-200倍、SS为前提下为14~184mg/L,去除率分别达到70%~89%、73%~90%、78%~79%。处理后出水水质满足印染工艺洗涤用水要求。

 3、膜技术:

膜分离技术是目前国内外印染废水回用领域研发和工程应用的热点之一。目前,广泛应用于印染废水回用的膜分离技术包括:反渗透(RO)、纳滤(NF)、微滤(MF)和超滤(UF)。这些膜分离过程都是由压差驱动的。当废水流过膜表面时,废水中的污染物被截留,水通过膜,实现了废水的深度处理。超滤可以去除废水中的大部分浊度和有机物,从而减少反渗透膜的污染,延长膜的使用寿命,降低膜系统的运行成本。反渗透不仅能有效去除有机物,降低COD,而且具有优良的脱盐效果。由于COD去除、脱色、脱盐一步完成,出水水质高,可直接回用于印染工艺。同时,浓缩水可返回常规工艺处理,实现废水零排放,清洁生产。越来越多的研究表明,不同膜分离技术(如微滤、超滤、纳滤过滤、反渗透等),或膜分离技术与其他技术(如膜生物反应器)的结合,是印染废水深度处理的一个研究方向。膜生物反应器是印染废水处理新技术之一。它将膜分离技术与生物反应器相结合,满足再生水水质要求。夏燕等。采用MBR-NF联合工艺处理苏州市东方污水厂初沉池污水。进水水质COD 372~1121 mg/L,氨氮16.17~26.85 mg/L,总氮19.18~46.54 mg/L。在HRT 30 h、回流比300%的MBR处理条件下,出水COD、氨氮和总氮的平均去除率分别为87%、95.8%和70.2%。经过纳滤处理后的水质可满足印染工艺回用要求。 Schoeberl 等人。等将纳滤后处理应用于MBR二级出水,处理后出水可满足各种回用标准,但指出该方法仍面临较高的应用技术难度和经济成本。傅江涛等人采用双膜法处理印染厂废水回用。 COD去除率达到99%,浊度和色度去除率接近100%,反渗透对盐分去除率在98%以上。回到印染生产的要求。马尔库奇等人。采用砂滤-超滤-反渗透和砂滤-超滤-纳滤两种深度处理工艺对印染废水二级出水进行回用。反渗透可以去除95%以上的盐分,可以在印染生产过程中重复使用,包括对水质要求最高的浅色染色工艺。阿马尔等人。采用该技术处理印染厂废水,出水效果达到生产回用要求。

 3.1 其他组合工艺:

由于膜技术对进水水质要求较高,一般需要对经过适当预处理的废水进行膜处理。何耀中等。 [16]采用“一体化臭氧BAF+升流式BAF”组合工艺深度处理纺织印染废水,可为膜分离系统提供稳定可靠的进水。一体化臭氧BAF拥有最多最棒的表演。结合后续曝气生物滤池,出水COD<40mg/L,BOD<10mg/L,SS<10mg/L,色度<4倍。在膜分离系统中,反渗透产水完全满足染整工艺用水要求,膜滤浓缩液COD<100mg/L,BOD<30mg/L,SS<50mg/L,色度<32次,可以达到排放标准。该组合工艺既保证了膜滤浓缩液的达标排放,又解决了以往工程应用中膜滤浓缩液的后续处理问题,可带来显着的经济效益。 Retrofit 提供了一种新的解决方案。齐鲁青等。采用预处理系统(臭氧-曝气生物滤池一体化装置+曝气生物滤池)和膜系统(超滤+反渗透)组合工艺深度处理印染纺织废水。试验表明,臭氧氧化和BAF生物截留吸附使预处理系统能够保证膜给水的水质。淡水经膜系统处理后可回用,浓缩水仍可达标排放。预处理系统的最佳运行参数为:气水比为5,有机负荷分别约为2.1和1.0 kg(COD)/m3,溶解氧质量浓度为3.8 mg/L,水温为35-40℃;臭氧直接送入曝气生物滤池,形成臭氧-曝气生物滤池一体化装置。臭氧的投加量应为20-30mg/L。当预处理系统COD平均质量浓度为101.3mg/L,浊度为8.0NTU,SS质量浓度为21.9mg/L,氨氮质量浓度为3.4mg/L,色度为21次,系统经过预处理后系统稳定 经处理后出水COD平均质量浓度可降至7.4mg/L,浊度为4.2 NTU,SS质量浓度为3.0mg/L,氨氮质量浓度为0.7mg/L,色度加倍。预处理系统高效去除污染物,有效保证膜系统出水水质。浓缩水PH值经测定为7.3-8.3,色度为32倍,COD质量浓度为45.7-97.9mg/L,可直接排放。膜系统稳定固定运行期间,RO产水PH值为7.4-7.9,电导率为50-200μs/cm,平均脱盐率可达98.2%;总硬度2-10mg/L,平均脱盐率89.2%;总碱度为25~65mg/L,平均去除率为95.0%。

 4.总结:

印染废水已对我国水环境构成严重威胁。随着人们环保意识的增强,印染废水的深度处理和回用越来越受到政府的重视。印染废水深度处理的单体技术较多,各有优缺点,但都难以达到排放和回用标准。需要根据印染废水水质特点,合理选择和优化组合处理工艺。膜分离技术是印染废水深度处理的重要研究方向。