由于不同纤维(棉、毛、丝、麻、涤纶、腈纶、氨纶、锦纶等)所采用的前处理和染色工艺不同,所用的染料和助剂也不同,故其污染物种类和浓度相差很大。例如,针织、丝绸、毛纺(精纺)和牛仔织物染整加工污染较低,而棉、化纤印染废水污染物浓度相对较高,两者差别很大。据国际染料制造工业生态学协会(ETAD)调查,在4000种染料中,有90%以上的半数致死量(ID50)大于2×103mg/kg;全世界使用的3万多种合成染料中,80%以上为含偶氮键、多聚芳香环的复杂有机化合物;某些染料为有毒难降解有机物,化学稳定性强,具有致癌、致畸、致突变作用;每排放1t印染废水,就会污染20t水体,不仅直接危害人类健康,还严重破坏水体、土壤及生态环境。
目前,国内外印染废水的处理方法主要有物理法、化学法、物理化学法和生化法等。近年来,运用光催化和电化学等方法治理印染废水的研究得到了人们的重视,废水处理最终效果还与施工质量、设备选型、运行管理等多种因素有关。
一般评审重视对工艺的评审,需要强调的是工艺方案只是解决处理达到目标的可能性,而不是现实性。对于同样的废水,由于技术参数不同,即使采用同样的工艺可能处理结果也不一样。在具体实施时,技术参数的选择是施工设计的关键。
1 印染废水的特点
(1)水量大,无论单位产品排水量或全行业排水总量均是如此。
(2)以有机污染为主,但是可生化性(B/C)低,处理难度高。
(3)属高浓度有机废水,其中某些工序如退浆、煮练、碱减量属极高浓度。
(4)废水中的污染物主要是前处理工艺中的纤维残余物,如纤维屑、胶质、蜡、浆料等;染色、印花工艺中残留于废水中的染料、助剂;整理工艺中残留于废水中的添加物质。
(5)污染物基本上是有害物质(指其长远影响小于有毒物质)。根据东华大学长期研究,由于染料上染率都很高,残留物经过废水处理基本分解,部分工艺用到铬化合物,但用量较少,一般经处理后能达到废水排放标准。
(6)绝大部分废水呈碱性,色泽较深,尤其是染色废水,颜色随染料而异。
2 废水处理方法的选择
印染废水是有机废水,一般可采用生物处理为主、物化处理为辅的综合处理工艺。工艺路线的选择应根据废水的水质特征、处理后水的去向、排放标准,并进行技术经济比较后确定。应考虑当地的自然条件选择工艺。环境温度低的北方地区,不宜采用生物滤池或生物转盘等生物膜技术;地下水位高、地质条件差的场所,一般不宜选用构筑物深度较大、施工难度较高的工艺。以下综合各类染整废水的处理工艺,仅供参考。
2.1棉及棉混纺印染废水处理工艺
(1)混合废水处理工艺 格栅→pH值调整→调节池→水解酸化→好氧生物处理→物化处理
(2)废水分质处理工艺煮练、退浆等高浓度废水经厌氧或水解酸化后,再与其它废水混合处理;碱减量的废碱液经碱回收再利用后,再与其它废水混合处理。
2.2毛印染废水处理工艺
格栅→调节池→水解酸化→好氧生物处理
洗毛废水应先回收羊毛脂,再采用厌氧生物处理+好氧生物处理,然后混入染整废水合并处理或进入城镇污水处理厂。
2.3丝绸染整废水处理工艺
格栅→调节池→水解酸化→好氧生物处理
绢纺精炼废水宜采用的处理工艺为:格栅→冷水池(可回收热能)→调节池→厌氧生物处理→好氧生物处理。
缫丝废水应先回收丝胶等有价值物质再进行处理,处理工艺:格栅、栅网→调节池→好氧生物处理→沉淀或气浮。
2.4麻染整废水处理工艺
根据生物脱胶废水、化学脱胶废水、洗麻废水的水质水量以及与染整废水混合后的实际水质,宜采用的处理工艺为:格栅→沉砂池→pH值调整→厌氧生物处理→水解酸化→好氧生物处理→物化处理→生物滤池。
如果麻脱胶废水比例较高,则应单独进行厌氧生物处理,或者物化处理后再与染整废水混合处理。
2.5涤纶为主的化纤染整废水处理工艺
(1)含碱减量废水的涤纶染整废水
格栅→pH值调整→调节池→物化处理→好氧生物处理。其中,碱减量废水应先回收对苯二甲酸再混入染整废水。
(2)涤纶染色废水
格栅→pH值调整→调节池→好氧生物处理→物化处理。
2.6蜡染废水处理工艺
蜡染工艺过程中应减少尿素用量。由于废水中污染物浓度较高,且含氮量也较高,通常采用水解酸化+具有脱氮功能的兼氧、好氧生物处理工艺,具体参数应通过试验确定。
2.7采用磷酸盐助剂的废水处理工艺
采用磷酸盐助剂时,工艺过程中产生的废水应单独进行化学除磷,如进行氢氧化钙(石灰水)沉淀等。
2.8环境容量较小或附近为敏感地区的废水处理
当环境容量较小或附近为敏感地区时应该设事故池,因操作失误、非正常工况、停电等事故造成废水排放数量和浓度异常时,应排入事故池。事故池容积应大于一个生产周期的废水量,或大于4h排放的废水量。以上属于为达到排放标准(以COD100mg/L)的常规处理工艺,当要求执行特别排放限值时,应进行深度处理。相关阅读《印染废水的发展趋势》
