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印染废水处理15年
中水回用 “零排放”

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2019我国印染废水零排放处理概况分析

来源:印染废水处理 发表时间:2017-03-15 访问次数:

印染废水零排放处理概况分析


当前是我国经济的高速发展时代,印染废水纺织行业的排水量也是大幅度增长。据不完全统计,我国目前印染废水一年排放量约为20亿吨,位于全国工业废水排放量的第5位。由此而造成的环境破坏及经济损失巨大。

印染废水零排放处理概况分析

我国纺织印染多为中小型私营企业分布零散排放的废水不易集中处理且整体生产水平不高,单位产品排污量比发达国家多近一倍。中小企业由于生产规模小、受市场的影响较大,染色车间一般为间歇状态生产,或是订单生产量小且变化快,水质波动很大,污水处理系统无法稳定、有效运行。由于中小型企业一般难以承受污水处理系统的建设投资和运行费用,其废水大部分未得到有效的治理,因此造成了严重的环境的严重污染和危害。


1、分析印染生产废水来源


印染企业的生产废水一般占综合排水量的60%~80%,主要来自染整工段,包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等
 


织造工段的废水排放较少。

退浆废水一般占废水总量的15%左右,污染物约占总量的一半。废水呈碱性,有色度,含有各种浆料、分解物、纤维屑、酸和酶等污染物。淀粉浆料废水的B/C比值为0.3~0.5,化学浆料(如PVA)废水的B/C比值为0.1左右。

煮炼废水量大,呈强碱性,含有表面活性剂,深褐色,BOD和COD均高达数千单位。漂白废水量大,但污染程度小,属于清洁废水,可直接排放或循环使用。

丝光废水一般经蒸发浓缩后重复使用,但末端排出的少量污水碱性仍较强;一般情况下,漂白布丝光废水的污染程度较低,而本色布丝光废水的污染程度较高。

染色废水的特点是水质变化大、色泽深,主要的污染源是染料和助剂,废水碱性较强;特别当采用硫化染料和还原染料时,pH值高达10以上。染色废水中的许多物质不易被生物分解,生物处理对印染废水的COD去除率仅在60%~70%,脱色率也仅在50%左右。

印花废水主要包括调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水,以及后处理的皂洗、水洗、洗印花衬布的废水,污染程度很高。整理废水含有多种树脂、甲醛、表面活性剂等,但废水量较少。

2、印染废水常用3种处理方法


2.1印染废水物化处理

2.1.1 化学混凝

当前国内,染色废水混凝处理以聚合氯化铝(PAC)为主。PAC对于分散染料、冰染染料废水具有良好脱色效果。对于阳离子型染料废水,由于PAC所形成的胶团不能很好地起到压缩双电层的作用,对COD和色度的去除率较低。

 

聚合氯化铝
 

一般地,染色废水往往含有多种类型染料,多种混凝剂复合使用能取得更好的处理效果。无机混凝剂(明矾、石灰、硫酸亚铁、三氯化铁等)不适用于酸性染料、活性染料、金属络合染料及部分直接染料,因为这些染料相对分子量较小、水溶性好且不容易形成胶体。目前,混凝技术的研究和应用主要集中于根据染料性质选择混凝剂与絮凝剂复配,以取得良好的脱色和悬浮物去除效果。

2.1.2 介质吸附

活性炭吸附法是目前去除染色废水色度的重要方法之一。活性炭对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料的废水具有良好的吸附性能;但对硫化染料、还原染料等不溶性染料几乎不能吸附或吸附很少。

近几年,臭氧氧化与活性炭吸附的复合技术得到广泛应用。活性炭吸附前,臭氧以气相连续的方式与水充分接触、反应,将废水中残余的部分生物难降解有机物进行氧化分解。同时,微生物可在活性炭上附着生长,大大延长了活性炭的再生周期。臭氧活性炭技术集氧化、生化、吸附和过滤四种作用于一体,可以彻底去除印染、制药等废水中难降解的有机物。在特定温度条件下烧结、活化后的硅藻土(活性硅藻土)也是一种良好的吸附剂。活性硅藻土对于印染废水具有吸附(多孔结构)和混凝(含有铝盐)的双重作用,脱色效果良好。活性硅藻土对亲水性染料脱色效果不一,对疏水性染料效果较好。当废水中的表面活性剂和均染剂较多时,效果将显著下降。吸附法一般用于生化单元之后。

2.1.3 化学氧化

化学氧化法主要着眼于废水脱色,同时可以破坏偶氮键、硝基、酰胺基、杂环等化学结构,提高废水的可生化性;化学氧化法根据氧化剂分为氯氧化法、臭氧氧化法、双氧水氧化法(Fenton试剂等)以及湿式氧化法等。

臭氧对直接、酸性、碱性、活性等亲水性染料脱色速度快,效果好;对于还原、纳夫妥、氧化、硫化、分散性染料等疏水性染料脱色效果较差,臭氧用量大;对于含铬染料废水,反而会生成六价铬离子,毒性更强。生化-臭氧法对染色废水色度去除率可达90%以上。

氯氧化法主要是氧化显色有机物并破坏其结构,从而达到脱色目的。氯氧化法对于水溶性染料如阳离子染料、偶氮染料和易氧化的水不溶性染料如硫化染料,都有良好的脱色效果;对于不溶性染料如还原染料、分散染料和涂料等,脱色效果较差。废水中的悬浮物和浆料会严重影响氯氧化法脱色效果。染料显色结构并不能完全由氯氧化破坏,一般以氧化态存在于水中,放置后可能恢复原色。因此,单独采用此法脱色并不理想,宜与其他方法联用。采用紫外光催化与氯氧化法联用比单独氯氧化能力强10倍以上。


2.2印染废水生物处理

目前,国内外印染废水处理仍以生化法为主,相关的研究主要集中在生物强化、特效菌种筛选、微生物固定化、膜生物反应器以及生化技术组合方面。

生物强化是指在传统生物处理单元中投加特定功能的微生物或与微生物系统具有协同作用的药剂,从而增加对特定污染的降解能力。在生物系统中投加适量的粉末活性炭(PACT法)或铁盐(生物铁法)能明显强化生物处理效果。

生物筛选是利用诱变育种、原生质融合、基因工程等生物技术,分离、选择和组建新型的高效特效微生物菌种菌群。中国科学院微生物所从污泥和生物膜中了分离出对多种染料能快速脱色的优良菌株,其中以产碱杆菌和转化单胞菌脱色作用较优。

膜生物反应器(Membrane Bio-reactor)是膜分离技术与生物反应器相结合的新型水处理技术。由于膜组件对于活性污泥的截留作用,实现了污泥停留时间和水力停留时间的有效分离;同时,MBR中能保持较高的活性污泥浓度,在较高容积负荷情况下实现了较低的污泥负荷。膜生物反应器在国外已有印染废水处理的成功案例,国内也有少量应用。

厌氧与好氧组合是印染废水生化处理的主流工艺,其中厌氧一般用于水解酸化段。厌氧生物处理对直接染料、活性染料、酸性染料、阳离子染料等可溶性染料大多数在不同程度上是可降解的。有研究认为,厌氧试验水力停留时间3d和8h结果差别不大,印染废水的厌氧过程实质处于水解酸化段。HRT为16h时COD和BOD去除率达到最大值,分别为31.2%和16.3%。色度去除率与HRT的变化相关性不明显;当HRT超过8h时,色度去除率不再随HRT的增加而增加。其研究认为,水解酸化后废水的可生化性得到明显提高;印染废水的水解酸化应着重于发挥其对废水可生化性提高的效能上,HRT宜控制在10h以上。即使进水COD波动较大,ABR也能运行良好。进水COD平均755.4mg/L,平均去除率为43.9%;进水色度平均342倍,平均去除率为76.6%。印染废水B/C值由0.29提高到0.43,废水可生化性明显改善。HRT为24h、18h、14h时的COD去除率分别为43.1%、32.6%和20.5%。研究还通过离子流谱图证明,难生物降解的复杂有机物经厌氧水解后存在开环、断键、裂解、取代、还原等结构变化,进而转化成较易生物降解的有机物。

一般情况下,规模较小的印染废水好氧生化段较多采用接触氧化法;规模较大时采用活性污泥法。这主要是因为,规模较小的废水负荷变化较剧烈,而接触氧化法由于微生物固定生长于填料载体而具有更好的稳定性。



印染废水零排放

2015年4月国家出台了“水十条”,其中提出:到2020年,全国水环境质量得到阶段性改善,到2030年,力争全国水环境质量总体改善,水生态系统功能初步恢复,到本世纪中叶,生态环境质量全面改善,生态系统实现良性循环.专项整治十大重点行业,制定造纸、焦化、氮肥、有色金属、印染、农副食品加工、原料药制造、制革、农药、电镀等行业专项治理方案,实施清洁化改造.有些缺水地区也相应的根据当地的水质水量特点制定出了“零排放”的要求。


国敖自主研发【一体化中水再生净化器】在印染废水零排放中的应用

一体化中水再生净化器,是结合MBBR + MBFB +BAF 工艺特点,是一种高效深度处理的中水回用工艺。

 

一体化中水再生净化器


工艺以移动生物膜流化床为基础,以粉末活性炭 (简称PAC) 和移动悬浮填料为载体;结合膜生物反应器工艺(简称MBR)工艺的固液分离技术,使反应器集活性炭的物理吸附、生物反应器的生物净化和无机不锈钢过滤膜的高效分离作用为一体;水体中难以降解的小分子有机物与在曝气条件下处于流化状态的活性炭粉末进行传质、混合,被吸附、富在活性炭表面,使活性炭表面形成局部污染物浓缩区域;粉末活性炭同时也为微生物繁殖提供了特殊的介质,其多孔的表面吸附了大量微生物菌群,在高溶解氧条件下,微生物对富集在活性炭表面小分子有机物进行氧化分解,通过BAF组合滤池将活性炭沉淀回流前端MBFB池,然后利用不锈钢过滤膜分离系统将水和吸附了有机物的微小粉末活性炭等悬浮颗粒分开通过错流过滤,进一步净化污水,使其达到中水回用标准。

该工艺在原有进水的基础上能进一步去除污染水体中部分氨氮、COD、色度和其它难降解小分子有毒有机物等。

工艺特点

1、活性炭粉长期循环、再生使用;

2、三相传质混合,反应效率高;
 
3、生物载体流失性少;  

4、载体生物流化性能好;  

5、氧的转移效率高;  

6、污染物高度富集,生物活性量高;

7、对微污染水/深度处理水效果好;

8、反应器对COD、T-N、色度等污染物的去除率高,效果稳定;  

9、不产生污泥,污泥处理置费用低;  

10、出水精度根据需求调整膜滤芯的目数,满足客户各种水质需求;

11、直接运行费用(电耗/人工/药剂)低,约0.60元/吨水;  

12、膜组件使用寿命长,维护费用低;  

13、采用PLC控制系统,自动化管理程度高,人工操作强度低;
 
13、可根据客户要求进行标准模块化组合和定制组合。

结语

一体化中水再生净化器将生物技术置入精度过滤系统,在C0D<60mgL、色度40进水的情况下,出水达到C0D<15~25mgL、色度<5~8,全自动化运行系统管理,不加任何药剂没有污泥产生,不锈钢过滤芯保十年无需更换,活性炭生物驯化再生,不需更换只需定期微量补充,处理后的水质达到【国家标准】 FZ T 01107-2011 纺织染整工业回用水水质

愿与您一起为改善和维护人类的生存环境,节约和合理利用水资源而共同努力!

 




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