印染工藝進(jìn)展
我國(guó)日排放印染廢水量為(300～400)×104t，是各行業(yè)中的排污大戶之一。印染廢水主要由退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水和印花廢水組成，具有以下特征：水量大、有機(jī)污染物含量高、堿度和pH值變化大、水質(zhì)變化大;可生化性能差，廢水m(BOD)/m(COD)值一般在20%左右;色度高，有時(shí)可達(dá)4 000倍以上;印染行業(yè)中，PVA漿料和新型助劑的使用，使難生化降解的有機(jī)物在廢水中的含量大大增加。
1 印染廢水處理工藝方案
從我國(guó)染料行業(yè)廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀來看，經(jīng)過多年努力，已有一系列處理效果好的工藝應(yīng)用到實(shí)際工程中(如表1)。現(xiàn)把近幾年來較成熟、處理效果相對(duì)較理想的處理工藝作一些介紹。
表1 各工藝運(yùn)行情況
| 組合工藝 |
處理費(fèi)用／ (元·m-3) |
處理水量 ／(m3·d-1) |
工程總投資／ 萬(wàn)元 |
占地面積 ／ m2 |
工程單位造價(jià)／ (元·m-2) |
單位總處理費(fèi)用／ (元·m-2) |
| 水解酸化—UASB—SBR[1] | 0.6-0.8 | 2000 | 240 | 1500-2500 | 1200 | 1.9 |
| 水解酸化—生物接觸氧化[2] | 0.45 | 4800 | ||||
| 活性污泥—接觸氧化[3] | 0.79 | 700-1000 | ||||
| 椎流式曝氣增氧活性污泥[4] | 0.95 | 1200 | 1100 | 2.05 | ||
| 渦凹?xì)飧?CAF)-A／O工藝[5] | 1.93 | 500 | 715 | 1517.6 | 3.43 | |
|
缺氧-好氧-壓濾- 富氧生物炭處理[6] |
0.7 | 2200 | ||||
| 改良厭氧—生物接觸氧化[7] | 1.85 | 400 | ||||
| 水膜除塵-水解酸化-接觸氧化[8] | 1.35 | 1000 | ||||
| 混凝—生物膜曝氣—氧化塘[9] | 4000 | |||||
| 微電解-爐渣吸[10] | 0.41 | 148 | 30 | 2143 | 2.51 | |
| 新型內(nèi)電解鐵屑過濾塔-生物接觸氧化池[11] | 0.45 | 150 | 200 | 749 | 556 | 1 |
| 混凝—水解酸化—接觸氧化[12] | 0.8 | 3840 | ||||
| 接觸氧化—電解[13] | 1.45 | 400 | ||||
| 二級(jí)生物接觸氧化-砂濾-活性生物炭[14] | 4000-5000 | |||||
| 水解—混凝—復(fù)合生物池[15] | 1.10 | 4000 | 460 | 2500 | 1150 | 2.2 |
| 水解-接觸氧化-氣浮[16] | 1.56 | 4000 | 380 | 2400 | 950 | 2.51 |
| 水解—接觸氧化—活性炭[17] | 2.25 | 1200 | 180 | 1000 | 1500 | 3.75 |
1.1 水解酸化-UASB-SBR
該工藝流程如圖1，已在綿陽(yáng)和成都2家印染廠應(yīng)用成功，在運(yùn)行過程中，用高濃度、高堿度的煮煉和絲光廢水取代清水加堿的脫硫除塵用水，達(dá)到以廢治廢的效果;采用調(diào)節(jié)池和酸化池共建，既保證了調(diào)節(jié)池容量的足夠大，解決了印染廢水多變化的難題，又節(jié)約占地和投資;由SBR排出的剩余污泥不是直接排放，而是返回了調(diào)節(jié)酸化池，在進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)池以厭氧消化后再排放，這種污泥回流處理方式可使污泥基本實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，易脫水，不發(fā)臭，可直接用作肥料，處理效果見表2。
表2 水解酸化—UASB—SBR工藝處理效果
| 指標(biāo) | ρ(COD)／(mg·L-1) | ρ(BOD)／(mg·L-1) | ρ(SS)／(mg·L-1) | 色度／倍 |
| 進(jìn)水 | 2500-4500 | 600-1000 | 400-600 | 100-600 |
| 出水 | 80-150 | 30-40 | 20-70 | 50-60 |
1.2 水解—混凝—復(fù)合生物池
海城市中新印染廠采用該工藝處理印染廢水是成功的，水解、混凝處理可以降低廢水的pH值，提高廢水的可生化性，有利于后續(xù)的生物處理;混凝氣浮脫色使色度去除率達(dá)76.6%;復(fù)合生物池生物量大，運(yùn)行穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，對(duì)于可生化性較差的廢水有較好的去除效果：COD去除率90.5%，BOD去除率96.6%，工藝流程見圖2。
1.3 渦凹?xì)飧?CAF)—A/O
寧波某紡織有限公司采用的CAF系統(tǒng)是美國(guó)HydroCal環(huán)保公司專門為去除污水中的油脂與膠狀物和固體懸浮物而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，其原理是通過獨(dú)特的渦旋曝氣機(jī)將微泡注入廢水中，工藝流程見圖3。實(shí)際使用證明：該系統(tǒng)非常適合于洗毛染色廢水的處理，其處理效果：COD：70%;BOD：46%;SS：90%以上。
1.4 新型內(nèi)電解鐵屑過濾塔—生物接觸氧化池
長(zhǎng)沙毛巾集團(tuán)公司采用內(nèi)電解鐵屑過濾塔作為印染廢水的預(yù)處理單元，鐵屑過濾塔的填料有鐵屑與輔料按1.5：1的比例組成，輔料的加入可以防止鐵屑板結(jié)和塔內(nèi)溝流并提高脫色效果。其工藝流程如圖4，處理結(jié)果見表3。
表3 新型內(nèi)電解鐵屑過濾塔—生物接觸氧化池處理效果
| 指標(biāo) | ρ(COD)／(mg·L-1) | ρ(BOD)／(mg·L-1) | 色度／倍 |
| 進(jìn)水 | 545.2-395 | 127-34.4 | 256-32 |
| 出水 | 274.8-94 | 86.3-26.4 | 4 |
1.5 推流式曝氣增氧活性污泥
浙江某集團(tuán)公司采用的該工藝將水解酸化池前置于系統(tǒng)中，能將不易降解的染料、印染助劑等大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物，提高了廢水的可生化性，為后續(xù)的好氧處理起鋪墊作用;在活性污泥前設(shè)置了生物選擇器，二沉池的回流污泥在此充分接觸，提高了基質(zhì)的濃度，菌膠團(tuán)細(xì)菌在生物選擇器中吸附了大部分的溶解底物，在后續(xù)的活性污泥池中利用這部分底物繼續(xù)生長(zhǎng)，而絲狀細(xì)菌在高基質(zhì)濃度下生長(zhǎng)緩慢，進(jìn)入活性污泥池后可以防止污泥膨脹的產(chǎn)生，而且其COD和色度的去除率達(dá)到90%以上，BOD的去除率可達(dá)99%。工藝流程見圖5。
1.6 接觸氧化—電解
石家莊某紡織經(jīng)編廠采用的電解池既工藝簡(jiǎn)單，又運(yùn)行管理方便，克服了混凝氣浮或沉淀工藝的復(fù)雜，其中電解池是集氧化還原、混凝、氣浮于一體的多功能處理裝置。在電解池的作用下，一方面污泥物在陽(yáng)極失去電子或在陰極得到電子發(fā)生氧化或還原反應(yīng);另一方面廢水中的物質(zhì)如Cl-，被電解成ClO-，氧化廢水中的污染物，即所謂的間接氧化;而鐵陽(yáng)極發(fā)生溶蝕，產(chǎn)生的鐵陽(yáng)離子對(duì)廢水中的膠體物質(zhì)、細(xì)小懸浮物、大分子有機(jī)物等就有絮凝的作用。
該工藝流程見圖6，處理效果見表4。
表4 接觸氧化—電解工藝處理效果
| 指標(biāo) | ρ(COD)／(mg·L-1) | ρ(BOD)／(mg·L-1) | ρ(SS)／(mg·L-1) | 色度／倍 |
| 進(jìn)水 | 800 | 300 | 200 | 500 |
| 出水 | 160.5 | 48.9 | 200 | 12 |
2 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
單位總處理費(fèi)用：?jiǎn)挝凰刻幚碣M(fèi)用+工程單位面積造價(jià)×0.001
其中單位水量處理費(fèi)用包括電費(fèi)、藥劑費(fèi)、管理費(fèi)、設(shè)備折舊費(fèi)等。
各種工藝處理費(fèi)用比較見表1。
由表1可知：在處理水量相似的情況下，新型內(nèi)電解鐵屑過濾塔—生物接觸氧化池工藝和水解酸化—UASB—SBR工藝的處理費(fèi)用較低，說明傳統(tǒng)工藝如水解酸化、接觸氧化等具有處理效果好，處理費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。而相對(duì)于其它工藝主要由于在處理工藝中加入了一些如渦凹?xì)飧 ㈦娊狻⒒钚蕴康却胧沟锰幚碣M(fèi)用增加，但是處理后水質(zhì)有較大的改善，有利于環(huán)境的保護(hù)。
3 結(jié)語(yǔ)
隨著排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，各國(guó)學(xué)者在印染廢水的處理技術(shù)方面進(jìn)行了深入的探索，相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，印染廢水的處理工藝將逐漸完善，投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單的處理技術(shù)將給印染廢水的治理帶來新的希望。
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