印染废水处理面面观
hubo831129
hubo831129 Lv.2
2007年12月29日 11:27:40
来自于水处理
只看楼主

摘要:目前纺织行业的环境污染主要来自于其生产过程中的污水、废气和噪声。从这三个方面介绍了中国近几年纺织业对环境的污染。 印染废水是我国目前主要的有害、难处理工业废水之一,主要污染物有染料、浆料、助剂、纤维杂质、油剂、酸碱以及无机盐等。其特点是废水量大、水质复杂、有机物浓度高、难生物降解、色深、水质变化快而无规律等特点,其中尤以染料的污染最为严重,其残存的染料组分即使浓度很低,也会造成水体透光率降低,导致生态环境的破坏。因此,根据印染废水的来源不同,重点对印染废水的处理方法以及技术进行了归纳和总结。并建议解决印染废水污染问题应坚持改革工艺,从源头减少污染物排放和积极治理所排放污水,并加强印染污水处理站的绿化带面积。


摘要:目前纺织行业的环境污染主要来自于其生产过程中的污水、废气和噪声。从这三个方面介绍了中国近几年纺织业对环境的污染。 印染废水是我国目前主要的有害、难处理工业废水之一,主要污染物有染料、浆料、助剂、纤维杂质、油剂、酸碱以及无机盐等。其特点是废水量大、水质复杂、有机物浓度高、难生物降解、色深、水质变化快而无规律等特点,其中尤以染料的污染最为严重,其残存的染料组分即使浓度很低,也会造成水体透光率降低,导致生态环境的破坏。因此,根据印染废水的来源不同,重点对印染废水的处理方法以及技术进行了归纳和总结。并建议解决印染废水污染问题应坚持改革工艺,从源头减少污染物排放和积极治理所排放污水,并加强印染污水处理站的绿化带面积。
关键词:纺织行业 环境问题 印染废水处理工艺方法 建议措施
引言: 印染纺织工业是我国传统的支柱产业,包括纺织、印染、化纤、服装和纺织专用设备制造等5个部分。随着染料纺织工业的迅速发展,我国的印染业也进入了高速发展期,设备和技术水平明显提升,生产工艺和设备不断更新换代,印染企业尤其是民营印染企业发展十分迅速。印染废水已成为水质环境的重要污染之一.据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3×106~4×106m3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水。近年来由于化学纤维织物的发展,仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步,使PVA浆料、人造丝碱解物(主要是邻苯二甲酸类物质)、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水,其COD浓度也由原来的数百mg/L上升到2000~3000mg/L,从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右,甚至更低。传统的生物处理工艺已受到严重挑战,传统的化学沉淀和气浮法对这类印染废水的COD去除率也仅为30%左右。印染行业生产过程中排放的"三废",尤其是废水治理不当将会对环境造成严重污染,另一方面,随着印染工艺和产品结构的改变印染水质也发生了变化,废水的处理难度也随之加大。因此我们必须不断创新、改进和提高治理工艺水平,选择适用的工艺线。,
(一)纺织行业存在的主要环境问题
  1. 废 水
  纺织行业的环境污染主要包括废水、废气和噪声三个方面。废水是纺织行业最主要的环境问题。纺织部门是一个用水量和排水量较大的工业部门之一。
纺织废水主要包括印染废水、化纤生产废水、洗毛废水、麻脱胶废水和化纤浆粕废水五种。印染废水是纺织工业的主要污染源。据不完全统计,国内印染企业每天排放废水量约300~400万t,印染厂每加工100 m织物,将产生废水量3~5 t。排放的废水中含有纤维原料本身的夹带物,以及加工过程中所用的浆料、油剂、染料和化学助剂等,具有以下特点:(1)COD变化大,高时可达2000~3000 mg/L,BOD也高达2000~3000 mg/L。(2)pH高,如硫化染料和还原染料废水pH可达10以上。(3)色度大,有机物含量高,含有大量的染料、助剂及浆料,废水粘性大。(4)水温水量变化大,由于加工品种、产量的变化,可导致水温一般在40 ℃以上,从而影响了废水的处理效果。
  另外,传统的印染加工过程会产生大量的有毒污水,加工后废水中一些有毒染料或加工助剂附着在织物上,对人体健康有直接影响。如偶氮染料、甲醛、荧光增白剂和柔软剂具致敏性;聚乙烯醇和聚丙烯类浆料不易生物降解;含氯漂白剂污染严重;一些芳香胺染料具有致癌性;染料中具有害重金属;含甲醛的各类整理剂和印染助剂对人体具有毒害作用等。这样的废水如果不经处理或经处理后未达到规定排放标准就直接排放,不仅直接危害人们的身体健康,而且严重破坏水体、土壤及其生态系统。
 2. 废 气
  纺织行业的废气主要来自行业内的约两万台锅炉,这些锅炉总蒸汽容量约为6万t,其中烟尘排放达标的锅炉约占总数的85%。这些锅炉绝大多数以煤(包括一部分原煤)为燃料,这些煤含有一定量的硫,在燃烧过程中排放出大量的燃烧废气、二氧化硫和烟尘,严重污染了环境。
纺织废气的另一主要排放源来自纺织生产工艺过程。纺织工业生产工艺排放的废气主要来自于化学纤维尤其是粘胶纤维的生产过程。化纤生产过程中使用了大量的二硫化碳和硫化氢为合成原料,由于工艺原因和过程控制的不彻底,直接导致了一部分废气的排放。
3. 噪声
  噪声污染是纺织行业尤其是棉纺织行业目前存在的比较严重的问题之一,棉纺织厂由于大量使用有梭织机,厂内噪声达90~106 dB(A),而人耳对噪声的最大允许值仅为85 dB(A)。纺织车间的环境噪声平均在100~105 dB(A),超过了人耳对噪声的容许极限,故对工人听力损害特别严重,听力损伤可由听力下降逐渐发展为噪声性耳聋。此外噪声还可引发神经系统、心血管系统、消化系统及生殖系统等多种症状。有报告显示,噪声对纺织工人健康影响主要临床表现为耳鸣、头痛、头昏、失眠、记忆力衰退、听力下降、心电图异常等症状,严重威胁妊娠期的女工及其子代的健康安全。在强噪声环境下还会出现行为功能损害、视觉反应时间延长、阅读能力下降、思维受影响等症状,这些症状将随时间变化愈加明显。
  目前全国约有80多万台织机还在投入使用,其中绝大多数还是20世纪七八十年代的设备,由于资金和技术原因,相当一部分小企业还在利用20世纪70年代以前的机械进行生产。设备的落后,加上很多生产过程中噪声得不到有效的控制,每天约有近百万名织布工人被暴露在这种强噪声污染的环境中。
4.其他
  在纺织原料尤其是天然纤维原料的生产过程中,为了提高原料产量防止病虫害,不可避免地要使用化肥和农药。以棉花为例,美国某机构曾做过一项研究,如果在棉花的生长过程中不使用任何化肥和农药,美国的棉花产量将下降70%,可见,化肥和农药的使用十分重要。但是,这也使得化肥和农药的残留物存在于棉花纤维中,如棉花生长时施用的人造肥料,棉花种植时喷洒的农药,如DDT Lindane (高丙体六六六)、六氯环已烷(六六六);棉纤维上残留的杀虫剂、防腐剂和防霉剂等,如五氯苯酚。一些具有相当毒性和难降解的化学物质也残存于最终产品中,通过与人体皮肤的接触而在人体内富集,从而对人体健康构成危害。

免费打赏
hubo831129
2007年12月29日 11:29:19
2楼
(二)印染废水水质特征及处理技术综述
印染废水来源、水质、水量
1.来源
印染加工的四个工序都要排出废水,预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水,染色工序排出染色废水,印花工序排出印花废水和皂液废水,整理工序则排出整理废水。印染废水是以上各类废水的混合废水,或除漂白废水以外的综合废水。
2. 水质及水量
 印染废水的水质随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异,污染物组分差异很大。一般印染废水pH值为6~10,CODCr为400~1 000mg/L,BOD5为100~400mg/L,SS为10 0~2 00mg/L,色度为100~400倍。但当印染工艺及采用的纤维种类和加工工艺变化后,废水水质将有较大变化。如,当废水中含有涤纶仿真丝印染工序中产生的碱减量废水时,废水的COD Cr将增大到2 000~3 000mg/L以上,BOD5增大到800mg/L以上,pH值达11.5 ~12,并且废水水质随涤纶仿真丝印染碱减量废水的加入量增大而恶化。当加入的碱减量废水中CODCr的量超过废水中CODCr的量20%时,生化处理将很难适应。印染各工序的排水情况一般是:
(1)退浆废水:水量较小,但污染物浓度高,其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性,pH值为12左右。上浆以淀粉为主的(如棉布)退浆废水,其 COD、BOD值都很高,可生化性较好;上浆以聚乙烯醇(PVA)为主的(如涤棉经纱)退浆废水,C OD高而BOD低,废水可生化性较差。
(2)煮炼废水:水量大,污染物浓度高,其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等,废水呈强碱性,水温高,呈褐色。
(3)漂白废水:水量大,但污染较轻,其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。
(4)丝光废水:含碱量高,NaOH含量在3%~5%,多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH,所以丝光废水一般很少排出,经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性,BOD、COD 、SS均较高。
(5)染色废水:水量较大,水质随所用染料的不同而不同,其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等,一般呈强碱性,色度很高,COD较BOD高得多,可生化性较差。
(6)印花废水:水量较大,除印花过程的废水外,还包括印花后的皂洗、水洗废水,污染物浓度较高,其中含有浆料、染料、助剂等,BOD、COD均较高。
(7)整理废水:水量较小,其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。
(8)碱减量废水:是涤纶仿真丝碱减量工序产生的,主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等,其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般>12),而且有机物浓度高,碱减量工序排放的废水中CODCr可高达9万mg/L,高分子有机物及部分染料很难被生物降解,此种废水属高浓度难降解有机废水。
(三) 印染废水处理方法
目前,国内的印染废水处理手段以生化法为主,有的还将化学法与之串联。国外也是基本如此。由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使PVA浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水,给处理增加了难度。原有的生物处理系统大都由原来的70 %COD去除率下降到50%左右,甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题,旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外,PVA等化学浆料造成的COD占印染废水总COD的比例相当大,但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%~30%。
针对上述问题,近年来国内外都开展了一些研究工作,主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有:厌氧好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、高效脱色混凝剂的研制等。下面从活性污泥法、物理法、化学法和生物法等几个方面的评述着手,介绍目前印染废水处理的方法及研究的状况。
1.活性污泥法
纺织印染废水的污染物主要是棉毛等纺织纤维上的污物,盐类、油类和脂类,以及加工过程中投加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、碱等。采用的主工艺:“格栅 + 调节池 + 厌氧池 + 好氧池 沉淀池 + 消毒池”。运用接种、培养、驯化同步进行的方式进行调试,在1个月内能顺利培养出良好的活性污泥,3个月后能顺利达标验收。
把整个调试过程分为两个阶段:
第一阶段:印染废水成份十分复杂,没有完全相同的两种废水,尽管我们接种相类似废水处理站的活性污泥,但接种过来的微生物细胞内各种酶系统对新废水还需要一个适应过程。微生物经过适应期后,细胞开始分裂,微生物开始增殖,微生物细胞按几何倍数增加,经细菌增殖旺盛后,细菌大量繁衍增殖,废水中的营养料被大量耗用,营养料又逐步成为细菌增殖的限制因素。当在曝气池内残存有机污染物(BOD5)较低,有机物与细菌的数量的比值(F/M)较低时,活性污泥才能得到很好的形成。因此,在调试的第一阶段,采用间歇运行,接种占池容15%的印染废水厂活性污泥,闷曝1天后,在控制调节池水温底于42℃,PH在6 ~10的条件下 ,进水和曝气间歇运行,每天的进水量为设计总量的40%,曝气量为正常运行时的25%。印染废水的可生化性较低, 废水中的营养料不足以维持活性污泥微生物的繁殖、增长。每天都向厌氧池、好氧池投加碳源(投加量:使厌氧池、好氧池内的BOD5增加200mg/L)。氮、磷的投加量:厌氧池按BOD5∶N∶P =300∶5∶1的比例投加,好氧池按BOD5∶N∶P =100∶5∶1的比例投加。间歇进行时,沉淀池内的污泥量较少,全部回流至好氧池。间歇运行20天后,好氧池内出现沉淀性良好的活性污泥絮凝体。污泥浓度达1000mg/L 。


回复
hubo831129
2007年12月29日 11:30:17
3楼
第二阶段:在活性污泥处理系统中,有机污染物从废水中去除过程的实质就是有机污染物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程。也就是所谓的“活性污泥反应”的过程。这过程的结果是废水得到净化,微生物获得能量合成新的细胞,使活性污泥得到增长。经过间歇运行后,沉淀性能良好的活性污泥絮凝体的形成,活性污泥微生物量的增加,为生化系统连续运行创造了条件,开初以日处理总量的50%连续进水,在连续运行的过程中,污泥的增长主要受污泥负荷(F/M)的影响,F/M过低,活性污泥微生物因缺少营养料而解絮、老化,不利于活性污泥的增长。F/M过高,菌胶团解絮成游离细菌,同样不利于活性污泥的增长。因此,控制好氧池内的F/M至关重要,我们把好氧池内的F/M控制在400mg/LBOD5/mgMlss·d,利用变频器控制好氧池出水DO为3mg/L。厌氧池内的污泥自身增长很慢,为加快厌氧池内的污泥浓度,每天向厌氧池内回流占厌氧池容5%的好氧活性污泥,厌氧池内的BOD5控制在300~400mg/L,沉淀池内的活性污泥除少量回流至厌氧池外,都回流至好氧池内,回流量以Q1=Q·SV30/(1-SV30) 为理论指导(Q1为污泥回流量、Q为进水量),
灵活运用,随着活性污泥浓度的增加,在满足污泥负荷(F/M)的条件下,逐渐增加进水量。连续运行3个月后,日处理废水达到设计量,厌氧池内的污泥浓度高达10 Kg/m3,色度去除率高达70%,COD、BOD去除率达30%以上,PH:在6.8~7.5。好氧池内的污泥浓度达3.5 Kg/m3,SVI=200~300,COD、BOD去除率达85%以上。沉淀池出水的
COD<100mg/L、BOD<20mg/L、SS<30mg/L、PH:7~8、色度:40倍以下
2. 印染废水处理的物理法--吸附法
在物理处理法中应用最多的是吸附法,这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合,或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床,使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。目前,国外主要采用活性炭吸附法(多半用于三级处理),该法对去除水中溶解性有机物非常有效,但它不能去除水中的胶体和疏水性染料,并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。Saito T.等人的研究表明,活性炭的吸附率、BOD去除率、COD去除率分别达93%、92%和63%,活性炭吸附能力可达到500mgCOD/g炭,污水如先曝气,则会加快吸附速率。但若废水BOD5>200mg /L,则采用这种方法是不经济的。
吸附处理使用的吸附剂多种多样,工程中需考虑吸附剂对染料的选择性,应根据废水水质来选择吸附剂。研究表明,在pH=12的印染废水中,用硅聚物(甲基氧)作吸附剂,阴离子染料去除率可达95%~100%。
高岭土也是一种吸附剂,研究表明经长链有机阳离子处理,高岭土能有效地吸附废水中的黄色直接染料。此外,国内也应用活性硅藻土和煤渣处理传统印染工艺废水,费用较低,脱色效果较好,其缺点是泥渣产生量大,且进一步处理难度大。
3. 印染废水的化学处理法
A. 混凝法
主要有混凝沉淀法和混凝气浮法,所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主,其中以碱式氯化铝(PAC)的架桥吸附性能较好,而以硫酸亚铁的价格为最低。近年来,国外采用高分子混凝剂者日益增加,且有取代无机混凝剂之势,但在国内因价格原因,使用高分子混凝剂者还不多见。据报道,弱阴离子性高分子混凝剂使用范围最广,若与硫酸铝合用,则可发挥更好的效果。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高;缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。
B. 氧化法
臭氧氧化法在国外应用较多,Zima S.V.等人总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式。研究表明,臭氧用量为0.886gO3/g染料时,淡褐色染料废水脱色率达80%;研究还发现,连续运转所需臭氧量高于间歇运行所需臭氧量,而反应器内安装隔板,可减少臭氧用量16.7% 。因此,利用臭氧氧化脱色,宜设计成间歇运行的反应器,并可考虑在其中安装隔板。 臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果,但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。从国内外运行经验和结果看,该法脱色效果好,但耗电多,大规模推广应用有一定困难。
光氧化法处理印染废水脱色效率较高,但设备投资和电耗还有待进一步降低。
回复
hubo831129
2007年12月29日 11:31:07
4楼
电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果,脱色率为50%~70%,但对颜色深、 CODCr高的废水处理效果较差。对染料的电化学性能研究表明,各类染料在电解处理时其CODCr去除率的大小顺序为:硫化染料、还原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>阳离子染料。目前这种方法正在推广应用。
4.印染废水的生物处理法
70年代以来,国内对印染废水以生物处理为主,占80%以上,尤以好氧生物处理法占绝大多数。从现有情况看,我国印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。此外,鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用,生物流化床尚处于试验性应用阶段。但由于生物对色度去除率不高,一般在50%左右,所以当出水色度要求较高时,需辅以物理或化学处理。
好氧生物处理对BOD去除效果明显,一般可达80%左右,但色度和COD去除率不高,尤其如PVA等化学浆料、表面活性剂、溶剂及匹布碱减量技术的广泛应用,不但使印染废水的COD 达到2000~3000mg/L,而且BOD/COD也由原来的0.4~0.5下降到0.2以下,单纯的好氧生物处理难度越来越大,出水难以达标;此外,好氧法的高运行费用及剩余污泥处理或处置问题历来是废水处理领域没有解决好的一个难题。据资料报道,一般污泥处理或处置费用占整个污水厂费用的50%~70%(国外),在国内也占40%左右。由于上述原因,印染废水的厌氧生物处理技术开始受到人们的重视,探求高效、低耗、投资省的印染废水处理新技术已日显重要。
厌氧的主要处理构筑物是厌氧罐,Fukunaga N.等人对传统消化罐作了改造,在罐内装填固定微生物,主要是专性产碱杆菌属。染料中的偶氮基因、三苯甲烷基因以及单氮基因聚合物,都能通过厌氧分解,通常在中温条件下进行(37℃),水力停留时间6h,主要含甲基红染料的污水颜色能完全去除。有研究表明厌氧处理丝绸印染废水,在HRT=1.0~1.1d,COD 去除率74%~82%,脱色率分别为:黑色51%、紫红色94%、玫瑰红96%、茄紫30%、大红55%。用UASB和管道厌氧消化器直接处理高浓度染料废水的中长期运行结果表明,废水中的色度和 COD去除率分别稳定在80%和90%以上。
为了探求高效、低耗、低投资的印染废水处理新技术,近年来在厌氧法与好氧法的结合方面进行了大量的试验研究,获得了很大的成功。此时与好氧法结合的厌氧处理已不是传统的厌氧消化,它的水力停留时间(HRT)一般为3~5h,只发生水解和酸化作用。这一工艺流程的提出主要是针对印染废水中可生化性很差的一些高分子物质,期望它们在厌氧段发生水解、酸化,变成较小的分子,从而改善废水的可生化性,为好氧处理创造条件。采用这一流程,较好地解决了PVA、染料的处理问题。这一流程的另一大特点是,好氧段所产生的剩余污泥全部回流到厌氧段,厌氧段有较长的固体停留时间(SRT),有利于污泥厌氧消化,从而显著降低了整个系统的剩余活性污泥量。因此,厌氧好氧系统中的厌氧段具有双重的作用:一是对废水进行预处理,改善其可生化性能,吸附、降解一部分有机物;二是对系统的剩余污泥进行消化。
采用这一流程,目前主要开发了两种工艺:厌氧好氧生物炭接触工艺;厌氧好氧生物转盘工艺。两种工艺在设备和工艺上各有特点。
A. 厌氧好氧生物炭接触氧化工艺
主要设计参数如下:调节池:HRT 8~10h;厌氧池:HRT 3~5h;好氧池:HRT 6~8h ;生物炭池:HRT 1~2h。
试验和实际应用表明,厌氧好氧生物炭流程在上述运转参数下,对于CODCr为800~1000mg/L的印染废水,处理效果完全可以达到国家排放标准,再稍加进一步处理还可回用,系统的污泥趋于自身平衡。目前已有多家生产厂采用该流程,运转时间最长的达5年以上,处理效果稳定,而且从未外排污泥,也没发现厌氧池内污泥过度增长。
B. 厌氧好氧生物转盘
将厌氧生物转盘与好氧生物转盘串联起来,用于印染废水处理,也取得了好的效果。该工艺中厌氧、好氧各有污泥分离与回流装置,整个系统的剩余污泥全部回流到厌氧生物转盘。一是为了提高生物量,因而也缩短总的水力停留时间,二是为了将多余的活性污泥消化在系统内部。该工艺流程也是兼备固着生长和悬浮生长的特点。还可通过向转盘投加絮凝剂进一步提高COD去除率和脱色率。该流程对COD、色度等的去除率均达到70%以上。适当投加微量絮凝剂,测得CODCr、色度的去除率可提高15%~20%。进一步提高厌氧池中的悬浮污泥浓度也可以提高脱色率和COD去除率。但该工艺中转盘的金属构件有腐蚀现象,需进一步研究解决。
5. 碱减量废水处理方法
据资料介绍,目前处理碱减量废水的成熟技术在国内仍是空白。在研究该项废水的处理时通常采用化学法,化学法去除对苯二甲酸有较好的作用,但仍存在不少问题。
化学法处理碱减量废水的理论依据是:碱减量废水用酸中和使pH值达到4~6后,对苯二甲酸析出,去除对苯二甲酸的碱减量废水再与涤纶仿真丝印染废水中精炼、印染等其他工艺的废水混合,综合废水的pH值一般小于11,CODCr不超过1400mg/L,在此情况下采用生化法进行治理,再经物化处理,出水即可达到国家排放标准。
通常碱减量废水处理的流程为:碱减量废水→调节池→中和池→PE过滤器→出水与其它废水混合进一步生化处理。
采用化学法析出对苯二甲酸作为碱减量废水预处理技术,然后用生物技术处理综合废水的方法是治理高浓度涤纶仿真丝印染废水的有效方法,是目前治理该类废水的主要途径。高阳野王某工业区纺织印染厂实际应用表明:在原水水质浓度高、波动范围大的情况下,排放水可达到国家规定的水质排放标准。
该厂废水采用此法治理投资为5500元/m3废水;占地面积0.61m2/m3废水;电费为0.44元/m3废水;药费为0.9元/m3。
采用化学法处理碱减量废水虽然处理效果较好,但仍存在一些问题: (1)预处理工艺的最佳pH值在4~6的范围内,而碱减量废水pH值为12~14,降低pH值需耗用一定数量的酸,从而使运行费用提高,这是亟待解决的问题。 (2)预处理产生的对苯二甲酸白色粉状物在工业上有回收利用价值,但市场销路有待开拓。
6.天然膨润土直接处理印染废水方法
A. 膨润土改性处理后处理印染废水
由于未经改性的膨润土对去除废水中有机物和脱色效果较差,故一般用于废水处理的膨润土都要经过改性,增大其比表面积,提高吸附能力。目前膨润土的改性方法主要有三种:焙烧法、酸浸法、盐浸法。这三种方法均能改变膨润土的表面结构,提高其吸附能力。
B. 焙烧法
1.将优质煤粉与膨润土按3%的比例混合,550℃焙烧2h 后对印染废水处理,结果表明与煤粉混合高温焙烧改性的膨润土比直接焙烧改性的膨润土具有更强的吸附能力,水处理后只需较短时间静止就可实现液固分离,且高温活化后可多次重复使用。因此,膨润土与煤粉混合高温焙烧是一种低成本的改性方法。
2.通过比表面测定、扫描电镜、X射线能谱元素测定等,探讨了膨润土的结构与改性机理。研究结果表明:高温焙烧法活化膨润土有较好的效果,其对染化废水COD和色度有良好的去除能力,当投加0.11%改性膨润土,COD 去除率可达74%,脱色率达95%以上。为天然膨润土的表面改性及其在染化废水处理中的应用提供了有价值的参考依据
回复
hubo831129
2007年12月29日 11:33:02
5楼
C.酸浸法
1.膨润土的主要组分是蒙脱石,其晶体是由铝氧八面体和硅氧四面体层状结构组成,具有离子交换和吸附性能,将其酸性活化后具有更大的比表面和孔径,对印染废水的处理能达到较理想的效果。
2.用硫酸改性膨润土对分散染料印染废水脱色, pH 值的最佳范围为5.5~8.0 之间,投药量为200mg/L 时,脱色率可达90%以上,效果较好。
3.将钙基膨润土酸性活化,然后对印染废水脱色处理,当 pH 为7.0~8.0,加入量达到30g/L 时在室温条件下搅拌时间35min 时,其一次性COD 去除率达76%,色度去除率达87%;若经双层滤料柱进行过滤处理,色度去除率达93%以上,COD 去除率达78%,处理后的印染废水达到国家规定的排放要求。
4.将200ml 色度10000 倍、吸光度A 为0.2480、pH 为6 的酸性蓝印染废水,调节pH 值3~6 后,加入30g 20%盐酸酸化处理过的膨润土,慢速搅拌10min,静置20min 滤,取其滤液测色度,滤液色度由开始的10000 倍降解至400 倍,色度去除率高达96%,若再加入600mg/L 的FeCl3 絮凝剂,絮凝剂沉淀后,色度进一步降至20 倍,可达国家工业废水二级排放标准(GB8978-88)的色度要求。
D.盐浸法
用金属离子(铝盐-镁盐)对膨润土进行改性,对水中活性艳红染料进行了吸附脱色发现改性膨润土还具有一定的光化学催化降解作用。
钙基膨润土通过酸活化、热活化、TiCl4 活化、羟基铝和AlCl3 活化,对碱性紫染料溶液进行处理,发现用TiCl4 和AlCl3 活化的膨润土对碱性紫染料脱色率分别达到89%和98%以上,比原土脱色率显著提高;通过X射线分析发现:TiCl4 和AlCl3 活化的膨润土具有较大层间距,而且吸附性能明显提高。改性膨润土吸附碱性紫溶液时主要是通过阳离子交换作用和染料分子与膨润土颗粒发生共沉淀作用[12]。
E.其它改性方法
1.对膨润土改性及其在分散大红溶液脱色处理方面进行了研究,采用了新型无机-有机改性方法,对浙江临安膨润土进行改性,有效地将双长链阳离子表面活性剂引入膨润土层间,从而提高了有机膨润土的亲油性和对废水中有机污染物的吸附能力,改性后膨润土在处理分散大红时平衡速度快,吸附性能佳,脱色率可达90%。
2.对膨润土改性及对染料废水处理进行了研究。通过对酸性大红BS、活性艳红KE-3B 和酸性黑10B 等染料废水的实验证明,聚铁改性的膨润土对含各种类型染料废水都有稳定的去除效果。作者认为,膨润土的转型和改性,使膨润土在水中由单晶片形成层状缔合结构,从而在缔合颗粒之间形成吸附容纳有机大分子的空间,增加了晶面间距和膨润土的比表面积。经吸附饱和后的膨润土可用于工业烧砖,使有机物燃烧分解,减少了二次污染。冀静平等[10]的研究表明,经钠改型和羟基铁改性的膨润土吸附剂在投加量为5~6g/L 时,处理酸性大红COD 去除率达45%,活性艳红COD 去除率为71%,酸性黑COD 去除率达60%。用氯化十六烷基吡啶(CPC)或溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)加入膨润土反应,过滤,再在80~90℃烘干,105℃活化,研磨后过100 目筛制得了有机膨润土,该改性膨润土用于处理含苯胺染料的废水效果甚好。
3..研究HDTMA-膨润土对阴离子型染料酸性二号橙和阴离子型表面活性剂DBS(十二烷基苯磺酸盐)的竞争吸附行为。
4.比较了泥煤、钢厂矿渣、有机膨润土以及飞灰吸附处理染料废水的效果。研究发现,飞灰和矿渣对酸性染料有较高的脱色率;而有机膨润土和泥煤对碱性染料的脱色率较高。
F.改性膨润土混凝剂处理印染废水
主要探讨改性膨润土混凝剂Scpb(改性膨润土混凝剂Scpb 是由膨润土添加SCMC 和PAC 改性制成的80 目固体颗粒。主要成份是膨润土、PAC 和SCMC)对印染废水的实际处理效果,结果表明:Scpb 在短时间内不但能够使COD 去徐率达到60%以上,去浊率达70%以上,脱色率达60%以上,而且有较宽的pH 适用范围。冯雄汉等[18]研究了有机膨润土混凝剂处理阳离子染料废水的性能,考察了pH 值、反应温度、反应时间、膨润土用量、助剂、无机盐等因素的影响。他采用酸和有机铵盐复合改性膨润土,对含100mg/L 阳离子染料废水,投入400mg/L 的复合改性膨润土,平均脱色率超过99%,COD 去除率达92%以上,饱和吸附量明显优于原土。
G.膨润土与其它工艺联用处理印染废水
1.研究了膨润土-絮凝-内电解法处理印染废水。研究结果表明:经膨润土和絮凝后,色度去除率达99.5%,经内电解降解后,COD 去除率达98.2%,达到国家印染废水一级排放标准(GB4287-92)。
2.比较了膨润土吸附-絮凝法与单纯絮凝法处理染料水溶液的脱色效果,前者比后者的脱色率提高40%~200%,使用0.01%的膨润土加0.005%的聚合氯化铝,可使以阳离
子染料为主的印染废水脱色率达94%~100%。
3.把膨润土Na-Mont 和AlCl3 交联剂、淀粉S、PVA 及偶氮二甲酰胺AZO 等材料或化合物混合,用水调匀,经挤压成型后于烘箱中烘干。然后在电炉中以600℃先灼烧4h,再于不同温度800℃下继续灼烧1h,制成膨润土基多孔粘土材料。应用于吸附红色染液废水中最难处理的直接大红和阳离子红X-GRL 等。结果表明,该多孔材料对印染废水具有很好的脱色效果,并可克服污泥增多而造成二次污染等缺点。
G. 展 望
 膨润土来源极其广泛,成本较低,吸附性能较好,在工艺上具有投资小、方法简便易行的优点,尤适合中小型印染厂废水的处理。但目前,利用膨润土处理印染废水主要还处于实验室研究阶段,应用于工业化生产报道还不多,此方法还存在着泥渣的产生量大且难以处理的缺点。因此要进一步扩大在膨润土印染废水处理中的应用,今后的研究中应加强对膨润土改性方法以及吸附饱和膨润土处置技术的研究。
另外,由于印染废水的水质十分复杂,单一吸附脱色技术往往难以达到理想的效果。特别对于多种类型染料以及其他有机物的复杂废水,因此需不断开发、研究具有较广适用范围的复合吸附剂和集成脱色处理工艺。
7. 结论及存在问题
印染废水是一种水量大、色度高、组份复杂的废水,水质变动范围大。在城市下水道和污水处理厂建设较完善的城市,废水首先在工厂作预处理,达到城市下水道排放标准后进行集中处理。废水经过预处理再排放可改善污水水质,降低城市污水厂处理负荷,同时便于根据不同的废水水质采取不同的预处理手段。在对印染废水进行最终处理时,有机物的去除一般以生物法为主,对难于生物降解的印染废水,采用厌氧(水解)好氧联合处理较为合适,对易于生物降解的印染废水,可采用一段生物处理。色度的去除,一般以物理化学方法为主,对于规模大、处理水平高的工厂,可采用电解、化学絮凝、臭氧氧化等工艺,对于小规模的工厂,可采用炉渣过滤。
从我国染料行业废水治理技术的现状来看,尽管经过多年努力,已取得一批实用技术,解决了不少问题,但总体上没有实质性的突破,特别是产品结构及工厂布局等不合理因素的存在,加重了废水的治理难度。因此,认为解决废水问题的根本出路在于工艺改革,通过采用先进的生产工艺来减排或不排废水。这方面国内已有许多成功的例子,如苯胺和邻甲苯胺的生产将铁粉还原改为氢化还原,彻底消除了铁泥水的污染;又如以氢化还原代替硫化碱还原用于氨基苯甲醚的生产,彻底消除了含硫废水等。
预防和治理印染废水的污染是相辅相成的两个方面,如果既采用预防措施,又采用各种方法积极治理,并做到处理后的水循环使用,这不仅能降低水的消耗,而且能有效地减轻印染废水对环境的污染。
回复
hubo831129
2007年12月29日 11:34:01
6楼
(四)印染污泥处理药剂的选用
污泥是由污水处理过程中产生的固体沉淀物质组成的,是水处理过程中不可避免的副产物。污泥中存在寄生虫、病原菌、重金属等,如果随意处理,势必带来较严重的"二次污染",对污泥进行减量、无害化处理是整个净化系统不可或缺的环节。
  纺织印染行业废水处理产生的污泥与城市污水的污泥成分稍有不同。印染污泥一般惰性物质较高,例如牛仔服装洗漂废水产生的污泥含沙量很高,而有机物、病原菌等含量较城市污泥少,热值也较低,一般重金属含量较城市污泥高。由于印染行业本身因使用原料、产品品种、产品加工方式的不同,产生的污泥成分也不尽相同,如使用硫化染料的企业,硫化物的含量势必较高。因而印染污泥处理时药剂的选用及用量需根据污泥来源的不同而区别对待。要从污水处理规模、污泥产量、药剂来源、药剂投加量、运行费用、泥饼含水率等方面着手,因地制宜,综合考虑。
目前,国内印染厂受其规模限制,废水量一般不超过5万立方米/天,采用大面积土地自然干化或设焚烧炉等设施均不可取,特别在南方地区,多雨潮湿的气候使得干化场形同虚设。对小规模污水处理厂而言,污泥如果经过初步调理,脱水后含固率大于25%,就达到了运输要求,在投资、运行、污泥处置方式上业主均能接受。
用于污泥处理的絮凝剂很多,有硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚丙烯酰胺等,各种药剂均有其适用范围和优缺点。在印染污水处理的各工序使用的药剂均不同,但对于污泥处理,我们主要从以下几方面综合考虑:①药剂来源广泛、易购买;②价格便宜;③pH适用范围广;5药剂腐蚀性小;⑤絮凝效果好且耗量少;⑥滤液返回污水处理系统不产生负面影响。因此在污泥处理过程中,我们首选药剂是聚合氯化铝和聚丙烯酰胺,聚丙烯酰胺选用阳离子型。
1.大颗粒浮渣:主要为塑料袋、短线、织物绒毛等杂物。不需要加药,沥水后直接外运。
2.预处理污泥:包括初沉污泥和加药物化沉淀污泥。预处理污泥的沉降性能较好,在浓缩池中一般不加药剂,只在压滤脱水时不加或加少量PAM。
3.生化污泥:即剩余污泥,这类污泥的含水率高达99.9%,绝大部分为自由水。纺织印染企业的污泥一般同生活垃圾一并外运处置,对污泥处理要求达到运输条件即可。在实际运行中,若污水量较小,我们通常把物化污泥和生化污泥混合处理,因而在浓缩池不需加药调理,重力浓缩就能去除大部分自由水,污泥机械脱水时适量加入PAC、PAM。但污水量较大的工程,产生的剩余污泥在污泥浓缩池需加药调理后压滤脱水。
另外,为方便加药操作,减小劳动强度,加药池的有效容积均按1m3设计,这样药剂浓度较易控制,PAC一般按10~15ppm配制,PAM一般按0.5~1ppm配制,在调试及日后运行中可通过流量计调节药剂用量。
(五)印染废水处理的工艺选择
纺织印染行业是工业废水排放大户。废水含有多种染料、浆料、表面活性剂等助剂。废水特点是有机物浓度高、成分复杂、可生化性较差、色度高且多变、水质水量变化大,属于较难处理的工业废水。
  印染废水处理常用的工艺主要分为两大类:(1)物化法:利用加入絮凝剂、助凝剂在特定的构筑物内进行沉淀或气浮,去除污水中的污染物的一种化学物理处理方法。但该类方法由于加药费用高、去除污染物不彻底、污泥量大并且难以进一步处理,会产生一定的"二次污染",一般不单独使用,仅作为生化处理的辅助工艺;(2)生化法:利用微生物的作用,使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。由于其降解污染物彻底,运行费用相对低,基本不产生"二次污染"等特点,被广泛应用于印染污水处理中。
A. 物化工艺简介
物化工艺常用的主要有:絮凝沉淀、气浮、吸附、过滤。
1.絮凝沉淀通过加入絮凝剂、助凝剂,使胶体在一定的外力扰动下相互碰撞、聚集、形成较大絮状颗粒,从而使污染物被吸附去除。常用的处理设施有:竖流沉淀池、斜管沉淀池、辐流沉淀池、平流沉淀池等。絮凝沉淀在印染废水处理中常用,一般可去除40~50%的CODcr、60~80%的色度。
2. 气浮气浮是以微小气泡作为载体,粘附水中的杂质颗粒,使其密度小于水,然后颗粒被气泡携带浮升至水面与水分离去除的方法。主要设施有:传统溶气气浮、CAF涡凹气浮、超浅层气浮等。气浮在印染废水处理中常用,一般可去除40~50%的CODcr、60~80%的色度。
3.吸附利用固体表面的分子或原子因受力不均匀而具有多余的能量,当污染物碰撞到固体表面时,受到吸引而停留在固体表面的过程。常用的有:活性炭、硅藻土、树脂吸附剂等。吸附在印染废水处理中不常用。
4. 过滤去除化学沉淀和生物过程未能去除的微细颗粒和胶体物质。主要有:各类滤池、各种膜材过滤器等。过滤在印染废水处理中不常用,除非回用水的深度处理或针对某些难降解化合物的处理。
B. 生化处理技术介绍
生化处理技术主要分为厌氧和好氧。厌氧包括:水解酸化、UASB等;好氧主要包括:生物膜法、活性污泥法等。
1. 厌氧技术在无氧的条件下,由兼性菌及专性厌氧菌降解有机污染物,最终产物是二氧化碳和甲烷。厌氧生物反应通常被划分成两个阶段过程:第一阶段是水解酸化阶段,第二阶段是甲烷发酵阶段。在印染废水处理中常将厌氧控制在水解酸化阶段,来降解废水中部分污染物,同时提高废水的可生化性。即印染废水中常用的水解酸化工艺,一般CODcr去除率为20~40%,色度去除率可达40~70%。
2. 好氧技术由好氧微生物降解污水中有机污染物,最终产物为水和二氧化碳。在印染废水中常用的主要有:活性污泥法、接触氧化法,一般CODcr去除率为55~88%。
C. 印染废水常用的生化处理工艺组合
根据一些公司多年处理印染废水经验,总结出:"水解酸化+接触氧化"或"水解酸化+活性污泥"是比较经济适用的印染废水处理技术,单独使用厌氧或纯粹只用好氧都不是很好的处理方法。尤其对高难度、中难度处理印染废水,如没有水解酸化段将很难处理达标。即使较易处理的牛仔洗漂废水,采用厌氧不仅降低处理成本,同时也减少投资,方便运行。
D. 具体的各种废水对应处理工艺
随着人们对环境质量要求越来越高,印染废水排放标准也越来越严,对于高、中难度处理印染废水,单独的生化或物化处理都难以达到排放要求根据国家印染行业废水污染防治技术政策,印染废水治理宜采用生物处理技术和物理化学处理技术相结合的综合治理路线,不宜采用单一的物理化学处理单元作为稳定达标排放治理流程。这样既保留了物化除色、前处理去除部分污染物降低生化负荷、去除生化剩余污染物的特点,又充分发挥生化处理技术可降解大量有机污染物和一定除色功效的特点。我公司结合多年治理印染废水的工程经验,提出并总结了一些有针对性的印染废水处理工艺组合。  
1. 梭织布的退煮漂废水、牛仔浆纱废水一般采用:"物化沉淀+厌氧+好氧+物化沉淀"的组合工艺。
2. 丝绸印染、印花废水一般采用:"物化沉淀+厌氧+好氧+物化沉淀"的工艺组合
3. 缝纫线、拉链布废水一般采用:"物化沉淀+厌氧+好氧+物化沉淀"的工艺组合。
4. 毛线、毛绒废水,一般采用:"厌氧+好氧+物理沉淀"的工艺组合。
5. 牛仔洗漂废水,一般采用"厌氧+好氧+物理沉淀"的组合处理工艺。
6. 印花废水是一种很难处理的印染废水,特别是糊料印花工艺,因废水中含有大量的PVA,常规的工艺组合处理很难达标。 (
回复
hubo831129
2007年12月29日 11:35:04
7楼
六)印染废水处理的污泥来源与处置
印染废水处理中,将废水中的可溶性或不溶性污染物,部分或全部通过物理、化学或生物的方法将其以污泥的形式从废水中分离出来,使废水得到净化。印染污泥来源于废水处理的各工序,主要包括废水的预处理栅渣、物化污泥、生化污泥。废水处理所采用的工艺和处理深度不同,污泥量也有所差异。
1. 栅渣
因纺织印染的原料、工序不同,棉纺印染、毛纺印染、丝绸染整和麻纺印染行业废水的预处理栅渣均有所不同。
棉纺印染行业:预处理栅渣主要来源于天然纤维素除杂、纱线整理、坯布处理等工序排出的细小纤维、纱线、碎布条等。此外,牛仔服装行业的牛仔布水洗,因使用浮石,排放的废水中含有大量细沙,沙量较大(约占整个洗漂废水处理厂污泥量的50~70%)且易沉积板结,需及时清理,否则整个废水处理系统都可能发生泥砂沉积现象,影响污水处理效果。毛纺印染行业:毛纺织行业使用的原料大部分为动物性毛纤维,主要为羊毛。选毛、洗毛等工序排出废水中含有羊毛上尘砂、植物草刺、细毛等杂质,采用五槽式联合洗毛机时,固体杂质主要来源于第一槽。丝绸染整行业:化纤仿真丝绸加工废水中含有细纤维等杂质,天然真丝绸生产过程中的剥茧、煮茧等工序会排出含有废茧、细蚕丝等杂质的废水。麻纺印染行业:麻纺印染废水中的主要杂质为细小麻纤维。
2. 物化污泥
印染废水的物化污泥来源于废水的混凝沉淀或混凝气浮处理单元,废水的来源及所加混凝剂、絮凝剂种类和用药量不同,污泥的成分及污泥量均有所不同,主要为浆料、染料和混凝、絮凝药剂结合体。
3. 生化污泥
印染废水的生化污泥来源于活性污泥法处理单元,包括厌氧(水解酸化)、接触氧化、生物滤池等排出的剩余污泥。生化污泥中有机物含量较高,但一般比城市污水中有机物含量少(一般少于50%)。
物化污泥和生化污泥一般不分开处理,统一采用浓缩---脱水工艺即可,根据产生污泥量的多少决定采用间歇式或连续式脱水设备。间歇式脱水机以板框箱式压滤机为主,而连续式脱水机以带式压滤机为主。废水处理量1000m3/d以上建议采用连续式脱水设备;处理量为5000m3/d,有物化处理工序时,1台带宽2米的带式压滤机可满足要求。污泥量较少时也可采用污泥干化场。当印染废水中混有大量生活污水时,一方面可改善废水的可生物降解性,另一方面在处理时根据排放的水域不同还要考虑除磷脱氮问题。由于设置污泥浓缩池,会使污泥停留时间较长,容易导致磷的释放,为此可采用浓缩压滤一体机。
在我国,印染企业将印染污泥运送至城市垃圾焚烧厂是一个不错的选择。对泥饼和前处理沉降的泥沙进行卫生填埋也是污泥处置的另一个方法。垃圾填埋场对覆土的土质有要求,一是要达到卫生填埋的要求,二是要兼顾填埋垃圾土地的最终利用,恢复土地的利用价值。
(七)生物接触氧化法在印染废水处理中的应用
好氧处理技术在城市废水、工业废水处理中已得到大量应用,主要处理形式有活性污泥化和生物膜法。笔者所在公司在多年的工程设计和实际运行中,根据印染废水的特点,开发出适合此类废水处理、具有自身特点的好氧处理工艺---生物接触氧化法。
A.生物接触氧化法的反应机理
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,其特点是在池内设置填料,池底曝气对污水进行充氧,并使池体内污水处于流动状态,以保证污水与污水中的填料充分接触,避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。
该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给,生物膜生长至一定厚度后,填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢,产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落,并促进新生物膜的生长,此时,脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点:
1、由于填料比表面积大,池内充氧条件良好,池内单位容积的生物固体量较高,因此,生物接触氧化池具有较高的容积负荷;
2、由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流完全混合,故对水质水量的骤变有较强的适应能力;
3、剩余污泥量少,不存在污泥膨胀问题,运行管理简便。
B.设计要点
1、填料选择
填料是一种比表面积较大的微生物载体,其特性对接触氧化池中生物固体量、氧的利用率、水流条件和废水与生物的接触情况等起着重要的作用,是影响生物接触氧化池处理效果的重要因素。
笔者所在公司考虑到印染废水性质、有机负荷及填料的特性,经过比较,最终选用组合式纤维填料,这种填料运行中不易堵塞,处理效果很好。
2、根据印染废水的特点
笔者所在公司在设计生物接触氧化池时,往往在池体中间和后段设计预沉池,一是降低出水中SS浓度,保证后续沉淀池处理效果;二是沉淀下来的污泥回流到厌氧池,保证池内具有一定的污泥浓度,保证较高的去除率。
3、高效曝气充氧方式选择
(1)曝气器的选择 在废水处理上,曝气方式有射流曝气、表面曝气机和可变微孔管状曝气等。
在污水处理站的运行中,动力消耗是运行费用的主体,而曝气设备的动力消耗是整个系统动力消耗的主要设备。
可变微孔曝气器是一种负压设计的曝气设备,具有微孔曝气、防堵塞、有效服务面积大、气泡直径小和氧气利用率高等特点。其氧气利用率达20%以上(同济大学环境保护产品质量监督检验中心在4m水深,用清水淹没测试,氧利用率为29%),并已在工程中长期运行使用,取得良好曝气效果。运用该曝气设备后,可减少风机的动力消耗,降低整个污水处理运行费用。可变微孔曝气器的膜采用高质量的进口原材料,确保了使用寿命。
(2)曝气装置的配置选择
传统的生物接触氧化池曝气方式,是在池底安装穿孔管或曝气盘,主要缺点是氧利用率不高,动力消耗大,且检修、维护不方便,必须排空池体才能检修。
下垂式曝气装置是笔者所在公司根据水中氧气的转移原理及目前各种充氧曝气装置的特点研究开发出来的,它克服传统曝气装置的缺点,是一种溶氧效率高、检修方便、操作可靠的曝气装置。曝气器安装在池底部,通过连接管与空气支管相连接,检修时,只需将要检修的曝气器连同连接管从空气支管上取下,从水中提上来即可进行检修、更换,无需排空池中污水。与其他曝气装置相比,该曝气装置具有以下优点:①曝气效果好;②检修方便,维护简单;③不易被腐蚀、使用寿命长等。
由于可变微孔曝气器布置于池底部,对整个池体的泥水形成很好的搅动,提高了好氧系统的去污功效。
回复
hubo831129
2007年12月29日 11:35:37
8楼
(八)印染废水中色度的去除
印染工业废水色度较大,会给印染废水的排水带来不良影响,而这些有色污染物也是一种有毒物质。在印染废水的处理工程设计中,不能仅仅考虑色度的达标排放,同时还需考虑色度与COD等污染物的去除率。笔者认为,印染废水处理的脱色最好采用生化处理。
  生物法脱色是利用微生物酶来氧化或还原染料分子,破坏其不饱和键及发色基团。脱色微生物先将染料分子吸附和富集,接着再生物降解。染料分子通过一系列氧化、还原、水解、化合等活动,最终降解成简单无机物或转化为各种营养物及原生质。
染料分子细微的结构变化会影响脱色率,而不同的微生物对不同结构的染料去除率差别较大,染料浓度对脱色率也有一定影响,高浓度染料(染料本身有较强的生物毒性)会抑制微生物活性,影响脱色效果。
好氧工艺是常见的处理工艺,但由于染料分子的抗生物降解性强,处理过程中BOD5/COD比值下降(可生化性变差),致使普通的好氧工艺对废水色度、COD去除率不高(60~70%)。通过向曝气池中投加铁盐、活性炭等吸附物质,可延长难降解物质在系统内的停留时间,提高曝气池的活性污泥浓度,降低污泥负荷,从而提高系统的脱色率和COD去除率。近年开发的厌氧(水解酸化)-好氧处理工艺能在一定程度上弥补好氧工艺的不足。但仅靠生化处理工艺仍无法满足色度和COD稳定达标的要求。
针对企业的生产情况和不同水质,对废水进行预处理和后续处理,可以确保色度和其他污染物能达标排放。
梭织布印染工艺通常有退浆废水、煮炼废水、染色废水等。该类废水碱度大、色度高、COD高,并且水温也较高,使用染料种类繁多,有时在生产工艺中使用硫化染料,会含有一定量的硫化物,如果采用PVA作为浆料,混合废水中会含有一定量可生化性极差的PVA。对该类废水单纯采用厌氧-好氧或延时曝气等工艺,出水COD、色度均难以达标,在系统出水投加强氧化剂时,硫化物会转化成硫单质析出,出水呈稀米汤状的乳白色,色度还是难以达标。在该类废水的处理中,如果在生化处理前增加物化处理设施,投加以硫酸亚铁和聚合氯化铝为主的脱色剂,可去除80%左右的色度,95%以上的硫化物,以及40%左右的COD,这其中还去除了部分难降解的大分子染料,如果再配以设计良好的生化工艺,该类废水的COD和色度均能稳定达标。
牛仔纱线的浆染废水色度高,COD高,该类废水在印染过程中大量使用硫化染料,因此,废水中含有大量硫化物,常常高达200~1000mg/L,色度高达2000~3000倍。该类废水也必须进行物化加药预处理,然后进行生化处理,才能稳定达标排放。
牛仔服装漂洗废水中含有染料、浆料、表面活性剂等助剂。该类废水水量大,浓度和色度均较低,如果单纯采用物化处理,出水COD只在100~200mg/L之间,色度也能满足排放要求,但污泥量却大大增加,污泥处理的费用较高,容易造成"二次污染",因此,也要考虑采用生化处理。
针织布(纱)印染废水和毛衫印染废水,多使用阳离子染料、活性染料、分散染料等。该类废水的脱色在一级物化处理中,多采用以硫酸亚铁为主的脱色剂,助凝剂常采用熟石灰粉,但是,石灰的投加会导致管道结垢堵塞,造成系统维修工作量的增加。此外,出水一旦与空气中的氧气结合,会将二价铁离子氧化为三价铁离子,水体呈现浑浊的黄褐铁锈色。
布(纱)印染废水和毛衫印染废水一般可直接进行厌氧-好氧为主的生化处理,但有时在好氧系统中会出现色度增加的现象,这时说明生化系统运行良好,但此时除了强氧化剂之外,其他的脱色剂去除效果均不理想,强氧化剂与废水的接触反应时间应控制在30~60分钟。该类废水的脱色还应考虑水质波动的影响,企业在接到一批硫化印染的订单时,常常是在1个星期或10天之内排放含硫化物的废水,由于微生物适应性等原因,所排放废水中的硫化物会强烈抑制微生物的活性,造成出水的COD和色度出现不同程度的超标,这一部分废水应先进行物化预处理才能进行生化处理。 2.膨润土在印染废水处理中的应用
(九)活性污泥法运行中常见的问题以及防止办法
A.污泥上浮问题
在沉淀池中,有时候会 产生污泥不沉淀,凝聚或成块从下上扶的现象,随水流失,影响出水水质的现象,这种情况有管理上的饿原因也有设计考虑不周的原因,现介绍防止方法:
1. 污泥膨胀
正常的活性污泥沉降性能良好,含水量一般在99%左右,当活性污泥变质时污泥就不易沉淀,含水率上升,体积膨胀含清液减少,这种现象就叫做污泥膨胀。污泥膨胀主要是由于大量丝状细菌(特别是球衣细菌)在污泥中繁殖。使泥块松散密度减低所致。其次就是真菌的繁殖也会引起污泥膨胀。当废水中碳水化合物较多溶解氧不足,缺乏氧、磷等养料水温高或PH值较低时都能引起污泥膨胀。
为了防止污泥膨胀,首相应该加强操作管理哦,经常检查废水中的水质,曝气池中的DO、SS等,如果出现不正常的情况,就必须采取预防措施。一般说,污泥指数增多,超过正常范围后不久将发生严重的污泥膨胀现象,预防的主要措施;
(1)按照进水的水质,出水的处理效果,按比例投加营养物质。变更供气量,使营养和供氧维持适当的比例关系。
(2)严格控制排污量和排泥时间,排污量应根据30分钟沉降比或曝气池中的污泥浓度进行控制。
当发生污泥膨胀后,可针对丝状细菌和真菌的特征,采取如下一些措施进行补救:
(1)加强曝气,使废水中保持足够溶解氧(一般要求DO不等于1-2mg/L)。
(2)工业废水若含碳水化合物较多,曝气池中碳氮比失调,可能投加适量的氮化物。废水中的含磷量不足也应该投加磷化合物。
(3)氮处理,在回流污泥中投加漂白粉或液氨以消除细丝状菌,加氯量可按干污泥的0.3-0.6%倍左右估计。
(4)调节PH值范围在6-8,而真菌则在PH值的4.5-6.5之间生长良好。当PH值大于9时细菌代谢将受到阻碍。
(5)此外还可以投加惰性物质如石棉粉末、黄泥等也有效果。
污泥膨胀是一个较难解决的问题,应根据具体情况进行处理。必要时可以换新泥,如果曝气池后用气浮代替沉淀也可以消除由于污泥上浮而影响出水水质量。
2.污泥脱氮
当曝气时间长或曝气量大时,在曝气池中将发生高度硝化作用而使混合液中含有硝酸盐(特别是当进水中含有较多上午氮化合物时)。这时在沉淀池中可能由于反硝化而使污泥上浮。所以反硝化是指硝酸盐被反硝化细菌换云成氨的作用(反硝化作用)
一般在溶解氧低于0.5毫克每升时发生氮气上升时携带污泥一起升起。实验表明如果让硝酸盐含量高的混合液静止沉淀,在开始的90分钟沉淀效果很好,但是不久可以看到由于反硝化作用产生的氮气在污泥中形成气泡,使污泥比重减低。只能检查30分钟沉降性能,往往忽略污泥的反硝化作用,这是运行中应注意的。
防止由于脱氮而引起的污泥上浮的办法:
(1)增加污泥的回流量或即使排污,以减少沉淀池中的污泥量。
(2)减少曝气量或缩短曝气时间,以减弱硝化作用。
(3)减少沉淀池的进水量以减少池子中的污泥量。
3.污泥腐化
A.如果操作不当,曝气量过小,沉淀池污泥可能由于缺氧而腐化。即造成厌氧分解,产生大量气体。促使污泥上浮,这个时候应该加大曝气量。
B.活性污泥不增长或不减少的现象在活性污泥培养或运转过程中,有时后会产生污泥不增长或不减少现象,主要原因是:
(1)污泥由于上浮或流失
(2)污泥所需要的养料不足,包括废水中有机物少。 解决办法有:
(1)提高沉淀效率,防止污泥流失。
(2)投加足够的养料,包括进水水量。
(3)如果养料少,减少空气量,因为空气量大养料少,将引起污泥的"过氧化"而使污泥量减少。如果养料多,则增加曝气量而使污泥速度增加。
C.泡沫问题
曝气池中大量泡沫产生的主要原因是废水中存在着大量含成洗涤剂或其他泡沫物质而引起的泡沫会给生产操作带来一定的麻烦。如影响操作环境,带走大量污泥等水质问题。
控制泡沫的方法有:
(1)用自来水或处理过的废水喷洒可有相当好的处理效果。
(2)投加如机油、煤油等除沫剂,效果好,但注意减少加油类物质进入会影响水体污染水质,尽量少投。
(3)增加曝气池中活性污泥的浓度比较有效,但是实际操作中可能无足够活性污泥。
回复
hubo831129
2007年12月29日 11:37:04
9楼
十)纺织业环境问题的应对对策建议
  自1992年在里约热内卢召开了联合国环境与发展大会后,环境和可持续发展战略被列入国际经济与贸易领域。各国政府越来越重视环境保护和生态问题,绿色产品和消费已开始主导国际纺织品贸易的新潮流,绿色壁垒(环境壁垒)构成了国际市场新的保护网。一些发达国家利用自身先进的环保技术,纷纷提高环保标准,阻碍他国产品进入本国市场。而且,绿色标志已成为纺织和服装产品进入国际市场的通行证。目前推行ISO14000的热潮正在全球范围内兴起。面对机遇和挑战,各级政府和企业应转变观念,采取积极的入世应对策略。
A.管理层次上应采取的对策
  (1)加强宣传,提高全民环境意识。随着中国加入WTO以及国际市场对优质纺织产品和服装的需求增加的趋势,中国纺织业在国际市场上仍将具有较强的竞争优势。中国纺织业要想保持并扩大这种领先优势,这就要求广大主管部门和公众提高认识,树立环保理念,积极推行环保。如在天然纤维的生产方面推行生态农业,在工业生产环节中积极推行清洁生产,开展一系列的环境质量认证,在产品的销售环节推行环境标志等。
  (2)建立健全相关的环境法规法律体系,加大环境执法力度。我国现有的法律法规体系还很不完善,中国加入WTO,纺织和服装产品的环境质量标准与国外相差较大,这在很大程度上影响了纺织和服装产品的出口。为此,只有建立和完善相关的环境法律法规,才能为我国纺织产品的出口建立绿色通道。同时,还应加强政府管理职能,加大环境执法力度,对纺织企业的偷排超排行为依法进行处罚,对污染问题严重的企业坚决予以关闭,对小型企业实行"关、停、并、转"的措施,对一味发展经济不顾环境的地方保护行为进行打击,对环境友好的产品和企业大力扶持,鼓励和发展绿色产业,促进绿色消费。
  (3)采取多种措施推进环保。国家应发挥自己的政策指导、宏观调控职能,运用经济手段对推行环保产品的企业给予政策上的优惠和资金上的支持,对弱势环保企业予以扶持,鼓励环保产业的发展。运用政策手段来调整纺织产业的布局,对存在污染问题的"三资企业"和生产设备与技术要进行严格的审批和环境影响评价,达不到环保要求的坚决不能引进。合理征收环境污染治理费用,加大环境治理资金的投入,提高污染治理效果。增强企业的技术创新能力,淘汰落后工艺和落后设备,引进先进技术,开发高效低耗的节能环保设备,采取有效措施减少燃煤锅炉的比重。在税收方面对环境产品和企业进行适当的减税甚至免税。
B.经营决策上应采取的对策
  (1)优化产品结构,关注消费者健康。随着环保和可持续发展观念深入人心,环境污染产品的市场前景越来越不被看好。面对挑战,纺织企业应迎难而上,用国际先进标准和技术来规范自己的生产行为,自觉淘汰落后工艺和设备生产的非绿色产品。加快调整企业的产品结构,积极开发高附加值少污染产品。在生产过程中关注生产者劳动安全的同时,更加重视消费者的身体健康,减少对人体和环境有毒有害物质的生产和使用。例如在纺织和服装产品的印染过程中更多地使用环保染料和加工助剂以及开发天然可降解的植物染料,在原材料上考虑引入天然彩色纤维材料、天然植物浆料,在纺织和服装产品的后处理过程中采用绿色整理剂和生物处理技术,在纺织机械上考虑淘汰有梭设备,引进和开发无梭织机及其他能除尘降噪的环保机械。
  (2)进行产品生产链全过程控制,实行清洁生产。面对国际国内竞争形势,我国纺织印染和服装企业必须提高认识,把环境保护纳入企业的决策要素之中,从纺织新产品的开发、设计,原材料的选用、生产过程,到最终产品的包装、使用和服务等各个环节,都要考虑并符合环境保护法规和标准的要求,重视产品的全过程控制,以高质量的环保产品参与国际市场竞争。在企业中应积极推行清洁生产,开展产品生命周期分析,大力发展循环经济,加大对污染物质的回收和综合利用,减少资源的浪费。这些,对企业研究和开发安全无害的的绿色生产技术,生产出绿色安全的产品都具有极其重要的意义。
  (3)积极申请绿色标志,争取一系列的环境认证。我国纺织企业应清醒地意识到入世所带来的机遇和挑战,在产品和外包装上积极申请绿色标志,争取绿色认证。这样,可以有效地减少发达国家借环保之名行贸易壁垒之事实,尽快与国际通行的环境标准和法规相适应,从而有利于企业打开国际市场。各企业应注意到ISO14000认证包含有环境表现评价、生命周期分析、环境审核、环境标志、环境管理体系、产品标准、环境设计、资源管理、废物管理等多方面的内容,实施ISO14000环境管理系列标准,有助于企业降低成本,走集约化经营和可持续发展的道路,树立企业良好的国际国内形象,从而取得进入国际市场的通行证。因此,结合自身情况争取包括ISO14000等在内的一系列环境质量认证就成为必要。
(4)转变经营思想,确立绿色营销观念。各企业应积极收集绿色信息,加强对环保标准和法规特别是国际环境标准和法规的收集和分析,研究和制定对策。积极转变企业经营观念,更多地从消费者的健康安全角度和生态环保的理念出发来设计产品,开发绿色环保可降解的外包装材料,建立绿色销售渠道,实施绿色营销理念,积极参与各种与环保有关的活动,树立企业绿色形象,充分认识到环保将是企业未来提高产品竞争力的重要手段。
C.清洁生产建议
(1) 由于以前采用的设备虽符合节水政策,但还不属于高效前处理机理.染色工艺和设备都是人工和半机械化生产,不属于智能化小浴比和封闭式染色生产工艺和设备,建议在以后生产中逐步实现生产工艺和设备的更新改造,向高智能化方向发展.
(2) 现有的设备不属于低水位逆流水洗技术和设备,建议以后加快设备更新和改造步伐,加强新工艺和设备方法.
(3) 建议以后的印染纺织厂采取奖励惩罚的承包制度,加强日常维护管理,严格工艺操作过程.促进清洁生产.
回复
organize_l
2008年01月10日 09:45:57
10楼
写得真是很详细,谢谢
仔细拜读以后再探讨
回复
zychenjiabin
2008年01月10日 10:00:11
11楼
佩服,研究相当深刻!
回复

相关推荐

APP内打开