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印染生产各工序废水及处理技术

发布时间:2021-10-22 8:59:53  中国污水处理工程网

  1、产污机台及废水特性

  目前,在印染行业中普遍采用的印染工艺流程如下,烧毛、退浆、煮炼、漂白、定型和丝光属于前处理工序,拉幅、整装属于后整理。现在一般把漂白工序产生的低浓度、污染小的水直接再利用至前面两段,以减少用水量。丝光废水通过碱回收装置,将碱和水分离后再重复循环利用,因此,丝光工序的废水不外排。随着印染设备的不断更新换代,泡沫染色、冷轧堆退浆、染色、湿短蒸染色等新技术的推广应用使染色的用水、用汽、用能都大幅减少。但从总的废水来源看,退浆、煮炼等前处理废水占总水量的10%~15%,染色、印染及水洗用水量占比较多,达到75%~85%,拉幅及化验室、配料室、制网等工序占5%左右。印染流程废水占比如图1所示。

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  为此,我们对排水量大的工序进行了普查,以期针对不同的废水进行单独收集、分质处理。主要排污工序废水水质如表1所示。

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  从表1可以看出,前处理废水和染色、印花废水水质差别较大。退浆、煮炼废水含有PVA、淀粉等浆料,仲烷基磺酸钠、月硅酸聚氧乙烯脂等表面活性剂,天然色素、蜡质、纤维等物质,因此,废水成分复杂,有机污染物质量浓度高,可生化性差;水量占总水量的10%~15%,但污染物总量却要占到70%左右,B/C<0.1。退浆水中含有较多的纤维,导致SS很高,可通过微滤机去除,以减少系统的产泥量和影响系统的运行。染色和印花废水中因含有部分染料,导致色度较深,但COD质量浓度相对较低,水量占70%~80%;其中,活性染料属于水溶性染料,溶解于水中,色度的去除难度较大;氨氮质量分数高与生产过程中使用尿素助溶和提高上染率有关。对于先磨毛、后水洗的产品,废水中的悬浮物较高,需要通过机台安装微滤机分离出来再进行处理,尽可能减少污泥的产生量。

  为更深入了解退煮废水和染色、印花、水洗废水的化学成分,对两种废水进行成分分析,结果见表2、3。

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  对测试过程作以下说明。离子色谱分析是将废水经稀释不同的倍数,通过C12交换树脂和0.45μm的滤膜除去其中微量的有机物和溶胶后进行分析;由于退浆水为强碱性溶液,其中的OH和CO32-无法进行离子色谱分析,采用滴定分析,分别为861.7mg/L和18251.4mg/L;水洗水的固含量为0.47%,电导率为5.67ms/cm,主要是Na的氯盐和硫酸盐,与生产过程使用的固色剂氯化钠和硫酸钠有关;水洗水的无机盐和有机活性组分容易形成微乳液体系,粒度集中分布在5~20μm,均匀稳定。退浆水固含量为3.63%,电导率为72.00ms/cm,主要成分为钠的碳酸盐及少量的碱,主要与助剂中的碳酸盐和碱有关。粘稠,有明显的絮状分层,体系分布不稳定,粒径分布较宽,集中在10~80μm。

  2、退浆废水处理技术

  针对前处理退煮废水和印花染色废水的特点,简要分享以下技术。

  2.1 盐析法回收PVA

  原理:在含PVA的退浆废水中,通过加入硫酸钠,降低PVA的溶解度,使其从溶液中脱水析出;然后再加入硼砂,将析出的PVA絮凝成块状,易从溶液中分离。絮凝剂的添加能减少盐的用量,并且提高析出的速度。

  该技术操作简单,PVA的回收率可达到85%以上,但由于硫酸钠和硼砂的投加量较大,导致废水的盐浓度很高。

  2.2 退煮废水的厌氧处理法

  针对退煮废水中有机污染物高、成分复杂,含有高分子化合物、天然纤维、表面活性剂等难降解有机物的特点,我们借助厌氧菌能耗低、污泥负荷高、能够将大分子转化成小分子有机物、可提高可生化性的优势,利用IC厌氧技术对退浆、煮炼废水进行厌氧预处理。在水里停留时间5天的情况下,COD去除率可达60%,PVA去除率可达80%以上,B/C提高到0.35以上,对提高可生化性、降低运行成本具有重要的作用。回收厌氧过程中产生的沼气,实现资源化利用(如图2和图3)。

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  3、活性炭再生及利用技术

  随着环保标准的不断提高和废水资源化利用的迫切需要,活性炭再生及利用技术得以广泛推广应用。利用微波和高温再生炉技术可使活性炭的再生周期缩短,再生成本降低,循环利用次数增加。

  3.1 CFBR技术应用

  CFBR(Circulatingfluidizedbedbioreactor)是一种一体化循环流化床生化反应器,集PACT、内循环流化床和膜分离技术于一体的新型生物膜法工艺。该技术能使床内保持高浓度的生物量,传质效率高,水力停留时间短,耐冲击负荷能力强。经过改进的CFBR技术具有以下特点:

  (1)可控制生物膜厚度的过度增长。

  由于气、液、固在升流区和降流区之间循环流动,循环速度很大,载体不会被带出反应器外;在一般情况下,循环速率远大于载体终端沉速,流体造成的剪切作用可有效地控制生物膜厚度,以避免过厚的生物膜引起的内传质阻力增大,使反应器中生物膜保持较高的活性。

  (2)载体流化性能好。

  该反应器实现了良好的载体分流;同时,载体在升流区和降流区之间循环流动,所受到的摩擦、剪切力基本相同,不存在传统三相流化床中的载体分层现象,载体流化具有良好的均匀性,这对于生物膜的良好生长十分有利。

  (3)氧的转移效率高。

  液体在升流管和降流管之间循环流动,循环液体将升流管中的一些小气泡挟带进入降流管,只有部分气体从顶部逸出,使气液接触时间延长,故充氧效率高。

  (4)载体流失量少。

  反应器的沉淀区,安装固定了粒径较小的悬浮颗粒,形成高效滤床,有效去除废水中的COD、SS等污染物质。反应区内的活性炭可根据生物降解、物理吸附的情况,进行分离,再生,循环使用,从而满足不同的排放标准,脱落的生物膜也通过再生而氧化分解。

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  如图4所示,通过半年的运行,该技术即使在活性炭不再生的情况下,凭借微生物的吸附降解和过滤作用,COD的去除率也达到30%以上。该技术与活性炭高温再生技术结合,可大幅提高出水水质和降低运行成本。

  3.2 高效过滤技术

  高效过滤技术是将废水在反应池内与粉末活性炭充分混合、接触吸附污染物后进入高效滤膜机,形成活性炭滤层,在过滤水中悬浮物的同时实现炭水分离,滤液达标排放或回用。过滤后的饱和活性炭采用高温再生工艺,经500~800℃高温热处理,将粉末活性炭中吸附的有机物解吸分解,使粉末活性炭得到再生,性能达到净化污水用炭的质量标准,重复使用。

  本工艺的特点是:

  (1)可以稳定地实现达标排放,同时,通过调整活性炭用量,处理效果可根据实际情况进行灵活控制,并具有进一步提升的空间;

  (2)活性炭采用烘干加热再生工艺进行再生,成本低、性能好、实用性能强,增加了活性炭的使用寿命和周期,同时避免了活性炭处置不当带来的二次污染;

  (3)再生粉末活性炭成本低。

  4、结论

  根据印染各工序废水的水质分析情况,进行清浊分流,针对含盐量少、有机污染物低、碱性小的水洗水,在不增加含盐量的情况下,采用厌氧脱色可提高可生化性,好氧降解、CFBR和高效过滤处理技术相结合可实现废水回用和低浓水的近零排放。本工艺对取水和主要污染物排放总量的下降将发挥积极作用。(来源:山东滨州市环境保护监测站,华纺股份有限公司技术中心)

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