印染行業(yè)廢水處理基本工藝生物吸附段對有機物的去除,主要是靠污泥絮體的吸附作用,生物降解只占三分之一左右,由于物理化學(xué)作用占主導(dǎo)作用因此吸附段對毒物值負荷以及溫度的變化都有較強的適應(yīng)性。
我國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,印染加工的四個工序都要排出廢水,預(yù)處理階段(包括退漿、煮煉、漂白、絲光等工序)要排出退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水和絲光廢水,染色工序排出染色廢水,印花工序排出印花廢水和皂液廢水,整理工序則排出整理廢水。通常所說的印染廢水是以上各類廢水的混合廢水,或除漂白廢水以外的綜合廢水。
印染廢水的水質(zhì)隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異,污染物組分差異很大。印染廢水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒有害成分及色度高等特點。一般印染廢水pH值為6~10, CODCr為400~1000mg/L,BOD5為100~400mg/L, SS為100~200mg/L,色度為100~400倍。但當印染工藝、采用的纖維種類和加工工藝變化后,廢水水質(zhì)將有較大變化。近年來由于化學(xué)纖維織物的發(fā)展,仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進步,使PVA漿料、人造絲堿解物(主要是鄰苯二甲酸類物質(zhì))、新型助劑等難生化降解有機物大量進入印染廢水,其CODCr濃度也由原來的數(shù)百mg/L上升到2000~3000mg/L以上, BOD5增大到800mg/L以上, pH值達11.5 ~12,從而使原有的生物處理系統(tǒng)CODCr去除率從70%下降到50%左右,甚至更低。
隨著人們對環(huán)境質(zhì)量要求越來越高,印染廢水排放標準也越來越嚴,對于高、中難度處理印染廢水,單獨的生化或物化處理都難以達到排放要求。目前國內(nèi)的印染廢水處理多采用以生化法為主,物理化學(xué)法為輔的手段。但是由于近年來化纖織物的發(fā)展和印染后整理技術(shù)的進步,尤其是PVA漿料、新型助劑等難生化降解有機物大量進入印染廢水,給印染廢水的處理增加了難度。普通的生物處理系統(tǒng)大都由于處理效率低下而使出水的CODcr、色度等污染指標達不到排放要求。此外,PVA等化學(xué)漿料造成的CODcr占印染廢水總CODcr的比例相當大,但由于很難被普通微生物所利用而使其去除率只有20~30%。針對上述問題,近年來國內(nèi)外都開展了一些研究工作,主要是新的生物處理工藝和高效專門細菌、以及新型化學(xué)藥劑的探索和應(yīng)用研究。其中具有代表性的有:厭氧—好氧生物處理工藝、高效脫色菌和PVA降解菌的篩選與應(yīng)用研究、高效脫色混凝劑的研制等。根據(jù)我們多年處理印染廢水實踐經(jīng)驗,總結(jié)提出:以“強化生物吸附+厭氧水解酸化+好氧生化處理"為主體的工藝是比較經(jīng)濟適用的印染廢水處理技術(shù)。
1 生物吸附
一般把活性污泥作用分為三步:步,在活性污泥與廢水接觸的初期,通過附聚、吸附、吸收作用使水中有機物含量迅速降低:第二步,是活性污泥對有機物的氧化分解,用來使細菌生長,維持微生物的新陳代謝:第三步,沉淀分離。其中步是物理、化學(xué)、生物作用共同產(chǎn)生的結(jié)果,這一過程的綜合作用———附聚、吸附、吸收作用稱為生物吸附。
生物吸附的特點:
1)生物吸附段中存活大量的細菌,而且還不斷地進行繁殖、適應(yīng)、淘汰、優(yōu)選等過程,從而能夠培育出適應(yīng)性和活性都很強的微生物群體,本工藝不設(shè)初沉池,使原廢水中的微生物全部進入系統(tǒng),使吸附再生段成為一個開放式的生物動力學(xué)系統(tǒng)。
2)生物吸附段負荷較高,有利于增殖速度快的微生物增長繁殖,而且在這里成活的只能是抗沖擊能力強的原核細菌,其它微生物都不能存活。
3)廢水經(jīng)生物吸附段處理后,廢水的可生化性大大提高,有利于后續(xù)處理單元的工作。
4)生物吸附段污泥產(chǎn)率較高,吸附能力強,重金屬、難降解物質(zhì)等等,都可以通過污泥的吸附作用,而得到去除。
5)生物吸附段對有機物的去除,主要是靠污泥絮體的吸附作用,生物降解只占三分之一左右,由于物理化學(xué)作用占主導(dǎo)作用因此吸附段對毒物值負荷以及溫度的變化都有較強的適應(yīng)性。
2 強化生物吸附法預(yù)處理
混凝沉淀與生物吸附兩種預(yù)處理方法均有效果,但因混凝沉淀的投藥量較大、工作量較大、操作復(fù)雜,而生物吸附的投藥量較少、處理效果較好,故根據(jù)印染廢水CODcr濃度較高, pH偏高的特點,我們提出強化生物吸附法即生物吸附結(jié)合混凝沉淀作為預(yù)處理手段。利用污泥絮體的強吸附作用,吸附廢水中的污染物質(zhì)和難降解物質(zhì):同時補充一定量的混凝藥劑進行混凝反應(yīng),反應(yīng)后的混合液進入吸附沉淀池進行沉淀分離。這樣,一方面可以減少混凝藥劑的投加量,降低運行費用:另一方面,可以減少處理工藝中污泥總量的產(chǎn)生量,減少處理費用。
印染各工序的排水情況一般是:
(1)退漿廢水:水量較小,但污染物濃度高,其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和各種助劑。廢水呈堿性, pH值為12左右。上漿以淀粉為主的(如棉布)退漿廢水,其COD、BOD值都很高,可生化性較好:上漿以聚乙烯醇(PVA)為主的(如滌棉經(jīng)紗)退漿廢水,COD高而BOD低,廢水可生化性較差。
(2)煮煉廢水:水量大,污染物濃度高,其中含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等,廢水呈強堿性,水溫高,呈褐色。
(3)漂白廢水:水量大,但污染較輕,其中含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、硫代硫酸鈉等。
(4)絲光廢水:含堿量高,NaOH含量在3% ~5%,多數(shù)印染廠通過蒸發(fā)濃縮回收NaOH,所以絲光廢水一般很少排出,經(jīng)過工藝多次重復(fù)使用最終排出的廢水仍呈強堿性,BOD、COD、SS均較高。
(5)染色廢水:水量較大,水質(zhì)隨所用染料的不同而不同,其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等,一般呈強堿性,色度很高,COD較BOD高得多,可生化性較差。
(6)印花廢水:水量較大,除印花過程的廢水外,還包括印花后的皂洗、水洗廢水,污染物濃度較高,其中含有漿料、染料、助劑等,BOD、COD均較高。
(7)整理廢水:水量較小,其中含有纖維屑、樹脂、油劑、漿料等。
(8)堿減量廢水:是滌綸仿真絲堿減量工序產(chǎn)生的,主要含滌綸水解物對苯二甲酸、乙二醇等,其中對苯二甲酸含量高達75%。堿減量廢水不僅pH值高(一般>12),而且有機物濃度高,堿減量工序排放的廢水中CODCr可高達9萬mg/L,高分子有機物及部分染料很難被生物降解,此種廢水屬高濃度難降解有機廢水。
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