印染廢水處理19年
中水回用 “零排放”
聯系郵箱zhgahb@163.com
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1. 1 吸附法
吸附法處理印染廢水是利用比表面積較大的顆粒或粉末物質與印染廢水結合,從而去除廢水中的 污染物質的方法,常用于低濃度的、經過處理后的印染廢水。吸附法對水中的難降解和劇毒物質有 很好的去除效果。常用的吸附劑是活性炭和粉煤灰等。一般吸附可溶性的有機物,對一些膠體類型的、 疏水性的污染物沒有太大的作用。采用臭氧脫色和活性炭吸附處理系統對某紡織企業的 印染廢水進行回用處理,結果表明當進水 CODCr 為 8 0 ~ 1 0 0 m g / L 時 ,出 水 C O D C r 為 6 ~ 1 0 m g / L ,處 理 后的水可以用于冷卻循環水和水洗水。研究發現采用活性炭對染色廢水進行處理,在 最佳處理條件下,色度去除率達 92. 17% ,COD 去除 率達 91. 15% ,達到了紡織工業對洗滌用水的標準, 經小試和生產試驗都證明,其凈水效果好,出水可回 用于洗呢和煮呢工序,且壽命長,經濟實用。除此之 外,采用吸附法對印染廢水中水回用進行了 探討,結果表明經過處理后的廢水 COD 去除率為 71% ,色度去除率為 100% ,出水符合回用水標準, 將其用于生產工藝試驗研究,發現回用水用于染整 生產工藝的前處理工序中具有比較好的處理效果, 在退漿效果、毛細效應上回用水處理效果優于生產 。
1. 2 混凝法
混凝法是通過向廢水中添加一定的化學藥劑,經物理或化學作用,使原先溶于廢水中呈細微狀態、不易沉降、過濾的污染物,集結成較大顆粒以便分離 的方法,傳統的混凝劑有鐵鹽和鋁鹽。采用無機鐵鹽對不同類型的印染廢水進行深度處理, 結果表明脫色率平均達 94% ,COD 去除率平均達 7 4 . 3 % ,但 出 水 C O D C r 為 1 1 9 m g / L ,沒 有 達 到 回 用 標 準。研究聚合氯化鋁和聚硅硫酸鋁對低濃度印染廢水的處理效果,經兩者處理后的出 水CODCr分別為56和48mg/L,但色度仍較高,無法 用于中水再利用。由此可見,傳統的單一的混凝工藝往往不能滿足中水回用的綜合指標。當前的研究 更傾向于混凝劑結合助凝劑,或者混凝法與其他工 藝結合的新型聯合工藝。將助凝劑聚丙烯酰胺和聚合硫酸鐵結合對某毛紡織廠印染廢水進行深度處理后,出水CODCr達到26.22mg/L,并用于工業回水。 此 外 ,在 利 用 絮 凝 - 水 解 - 接 觸 氧 化 - 混凝 氣浮聯合工藝對印染廢水的中水回用進行研究, 結果表明其對有機物及色度的去除明顯優于單個工藝。采用曝混凝法對經過曝氣 生物濾池處理后的廢水進行深度處理,出水 CODCr < 50 mg /L,達到了企業的回用標準。混凝法對疏水性染料脫色效果很好,處理水量大,一次性投資少,但是對親水性染料的脫色效果差,還生成大量的泥渣。
1. 3 高級氧化法
高級氧化法是目前對印染廢水脫色較成熟的方法,該法可在較短時間內將難降解的毒性有機物降解無害化。它利用強氧化劑將染料分子中發色基團 的不飽和鍵斷開,形成分子量較小的有機酸或醛類, 從而使其失去發色能力。在印染廢水的化學氧化法 處理中,臭氧是常用的氧化劑。由于臭氧具有很強的氧化能力,對印染廢水色度去除效果相當明顯,但 是不能很好地去除廢水中的 COD。采用臭氧氧化法處理經過生化處理后的印染廢水,結果表明廢水的色度去除率大于 95% ,處理后廢水色度小于 5 倍,CODCr < 50 mg / L,達到回用標準。臭氧氧化的主要優點是反應速度快 、脫 色 率 大 、設 備 簡 單 , 容易實現自動化控制,但是處理成本較高且不適合 大 流 量 廢 水 的 處 理 [1 9] 。 楊 占 紅 [1] 采 用 臭 氧 氧 化 法 對已生化處理的印染廢水深度處理,結果表明臭氧 氧化法可去除印染廢水中 75% 的 COD,出水 COD 降至 60 mg / L,滿足中水回用要求。
光化學氧化法也是高級氧化法的一種,傳統觀 念認為光催化氧化在反應速率和氧化能力上比單獨 的化學氧化和光輻射要高。在印染廢水處理技 術中常用的光化學氧化法有 TiO2 /UV、H2 O2 /UV、 O3 / UV 等。通過 TiO2 / 活性炭光催化劑 的光催化氧化作用,對印染廢水的生化處理出水進 行深度處理,結果表明在最佳條件下,出水 CODCr 達 到 50 mg /L,色度為 2 倍,滿足印染行業回用水的標準。對實際印染廢水進行光催化降解 研究,結果表明在進水色度為 20 ~ 30 倍,CODCr 為 1 5 0 m g / L 時 ,經 過 深 度 處 理 后 ,出 水 C O D C r 平 均 值 為 46. 05 mg /L,色度接近為 0,出水水質達到印染廠回 用標準。雖然該技術具有易操作、氧化徹底、無二次 污染優點,但也存在著催化劑不易回收、耗電量大的缺點,目前難以實現大規模應用。
生物法主要是利用微生物的生理活動來消化分解污染物質,不僅可以用于印染廢水的預處理,而且可以用于深度處理。主要有曝氣生物濾池法 ( BAF) 、生物活性炭法等。采用生物接觸氧化-生物炭流化床對印染廢水進行深度處理,結果表明 COD、色度的去除率最大分別達到 89% 、90% , 處理后的出水水質符合印染工藝的洗滌用水要求。 由于印染廢水二級出水污染物可生化性不高,生物 降解有一定難度,單獨作為深度處理生物技術較少, 多采用生物聯用其他工藝技術。采用 曝氣生物濾池-臭氧氧化-曝氣生物濾池三段組合工 藝對二級生化后的印染廢水進行深度處理,結果表明該深度處理系統運行穩定,處理效率高,出水 CODCr <35 mg /L,達到印染場洗水工序對水質的要求。采用曝氣生物濾池工藝對經兼性- 好氧生化預處理后的印染廢水進行了中試規模的深 度處理,結果表明在進水CODCr為100~250mg/L, 色度為 30 ~ 50 倍的條件下,出水仍可滿足生產工藝 對回用水的水質要求。
由于印染廢水具有成分復雜、難降解的特點,單一處理工藝很難保證出水效果。雖然厭氧可以提升污水的可生化性,但對于極難降解和有毒有害物質 處理效果仍舊較差。因此,在實際應用中,企業會根 據印染廢水組成的多樣性,選用不同工藝進行優化組合。
印染過程中通常加入碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉 等無機鹽,一般的末端處理工藝無法處理無機鹽,若 回用率太高且未脫鹽處理,無機鹽的循環積累會影 響產品質量和污水生化處理系統。由于膜分離 技術不僅能降低回用水的 COD 和色度,還能脫除無機鹽,防止回用系統中無機鹽類的積累,確保系統長 期穩定運行,因此越來越多的印染廢水中水回用 研究都集中在膜分離法,并取得了很好的效果。
目前,用于印染廢水的處理和回用技術主要包 括微濾、超濾、納濾和反滲透等。納濾能實現 BOD、 COD、金屬離子等污染物的去除,反滲透能截留所有離子。但由于印染廢水成分復雜 ,膠體 、有機質 、懸浮物、微生物等都容易造成膜的嚴重污染,因此選用膜技術處理印染廢水,必須選擇合適的前處理工藝。利用生物濾池結合膜分離的方法對紡織廠 的印染廢水進行深度處理,結果表明出水 CODCr < 50 mg / L,色度 < 10 倍,達到了中水回用標準。利用反滲透膜對經過生化、物化處理后的出水 進行深度處理,結果表明出水 CODCr < 50 mg /L、色 度<25倍、電導率小于30μS/cm,達到中水回用標 準,并且在實際運行中將反滲透膜系統產水直接回 用于漂染生產,一年合計節約水費及排污費 406. 81萬元。近年來的研究表明利用微濾和超濾作為納濾或反滲透的前處理組成的雙膜系統,不僅可以減輕納濾 、反滲透處理過程的負擔 ,并減少膜污染 ,提高出水水質,而且在印染廢水的中水回用方面也取得了很好的效果。采用超濾-反滲透雙膜法工藝處理某紡織企業的印染廢水并回用,結果表明 出水 COD 及色度幾乎檢測不出,電導率小于 22 μS / c m ,處理效果好 ,出水水質滿足企業回用要求 ,且總回用率達到85%,經濟效益顯著。運用超濾膜和反滲透膜復合技術進行印染廢水的治理, 發現出水 COD 去除率達 99. 1% ,其中 70% 的處理廢水又可以回用到印染工藝中。雖然反滲透膜的處 理能力強,但其在運行過程中較容易發生污染,導致 處理效果的急劇下降。對運行了 2 個月 的未經有效預處理的膜進行測試時發現膜通量非常低,且回收率不足10%。發現了相同的問題,即膜污染發生后,進水與濃水壓差急劇增大,運行能耗增加。此外,長時間的污染會對膜造成不可逆的損壞。所以,由膜分離技術帶來的清洗和保養費用會大大增加運行成本,這也是目前膜分離技術所面臨的主要問題之一。
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