印染废水处理技术现状及发展趋势 6页

'印染废水处理技术现状及发展趋势环境工程专业特色讲座课程论文题目：印染废水处理技术现状及发展趋势姓名：xxxxx班级：xxxx学号：xxxxx成绩：浙江工商大学环境科学与工程学院2013年11月５ 印染废水处理技术现状及发展趋势印染废水处理技术现状及发展趋势摘要：详细介绍了印染废水的现状以及特点,并对现今处理印染废水的物理、化学、生物技术进行了介绍。关键词：印染废水,现状,发展趋势，物理法,生物法,化学法1.引言纺织印染行业排放的印染废水是我国工业系统中重点污染源之一，一直以排放量大、处理难度高而成为废水治理工艺演研究的重点和难点。特别是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的有机物大量进入印染废水，给废水处理增加了难度，使原有的生物处理系统COD去除率由70%下降到50%左右，甚至更低。由于水资源的日渐短缺和污染严重，印染行业的废水处理已引起高度重视。印染废水量大，色度高，成分复杂，非书中含有染料、浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等，是目前我国较难处理的工业废水之一。虽然我国印染废水的治理工作起步较早，但由于印染废水的复杂性和特殊性，目前还没有只用一种方法就能对印染肺水肿的有害物质进行完全的去除，一般均要集中方法联合作用。随着我国对环保工作的重视，近些年来对印染废水处理技术的研究取得了较大的发展。处理印染废水常用的方法大致分为三种：利用微生物新陈代谢作用去除肺水肿的有机物的生物方法；基于胶体化学理论，采用混凝手段的化学方法；天然矿物质多孔材料吸附和膜分离技术的物理方法。2印染废水排放的现状与特点2.1印染废水排放的现状20世纪90年代以来，我国经济高速发展，人民生活水平不断提高，但环境污染问题并未得到有效控制，在有些地区反而呈现加重的趋势。据报道，我国每年污水的排放量约为3.9x1010t，其中工业废水占51%，并以1%的速率逐年递增。随着工业化进城的不断深入，全球性环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来所形成的生态平衡，并对人类自身的生存环境构成了严重威胁。由于逐年加重的环境压力，世界各国纷纷制定各自的环保法律、法规和采取不同的措施，我国政府对环境问题也予以高度重视，并向国际社会全球性环境保护公约做出了自己的承诺。我国是纺织印染的第一大国而纺织印染行业又是工业废水排放的大户，约占整个工业废水排放量的35%。聚不完全统计，我国印染废水排放量约为每天3x106-4x106m3，印染厂每加工100m织物，会产生35t废水，故由此而造成的生态破坏及经济损失是不可估量的，因而要实现印染行业的可持续发展，必须首先解决印染行业的污染问题。５ 印染废水处理技术现状及发展趋势2.2印染废水的特点印染企业生产的产品多种多样,除了织造方法不同外,纤维成分也发生了较大变化,特别是近年来化学纤维的快速发展,各类天然纤维与化学纤维混纺产品不断增加,即使同一企业其产品成分变化也较大,因而其生产过程中排放的废水水质也经常处于变化之中。一般而言,天然纤维产品印染过程中排放的废水水质可生物降解性较好,天然纤维与化学纤维混纺产品排放的废水水质可生物降解性稍差,而纯化学纤维产品排放的废水水质可生物降解性则较差。这主要是生产加工过程中使用的浆料和染料以及对纤维的不同前处理工艺所致。总的说来,印染废水具有以下特点。1）色度大、有机物含量高印染废水总体上属于有机性废水,其中所含的颜色及污染物主要由天然有机物质(天然纤维所含的蜡质、胶质、半纤维素、油脂等)及人工合成有机物质(染料、助剂、浆料等)所构成。由于在印染加工中大量使用了各种染化料,这些染化料不可能全部转移到织物上,在水中有部分残留,使得废水的颜色深。不同纤维织物在印花和染色过程中使用的染料不同,染料的上染率不同,染料的残留形态也不同,致使排放废水的颜色也不相同。近年来,随着大量新型助剂、浆料的使用,有机污染物的可生化性降低,处理难度加大。2）水质变化大印染废水是印染企业生产过程中排放的各种废水混合后的总称。有些企业排放的全部为生产废水(包括生产废水和辅助生产废水),而有些企业排放的废水中则含有部分生活污水,致使其废水水质处于经常变化之中。因此印染废水排放与企业生产的织物品种、数量及所选用的染化料等多种因素有关,水质变化大,在所排放的废水中,化学需氧量(COD)高时可达2000～3000mg/L,且生化需氧量(BOD)与COD之比小于0.2,可生化性差。3）pH值变化大由于不同纤维织物在印染加工中所使用的工艺不同,在染色或印花中为使染色溶液和印花色浆更好地上染到不同织物上,需要在不同pH值条件下进行染色,因此,不同纤维织物在印染加工中所排放废水的pH值是不同的。一般来说,由于棉及其混纺织物印染加工中很多工艺都需要加入碱,造成废水中pH值较高。4）水温水量变化大由于加工品种、产量的变化,导致水温水量的不稳定。正是由于印染企业生产品种的多样性及生产工艺的多样性,而且其废水具有上述的特点,因而印染废水的处理具有一定的难度,需采用物理、化学、生物等多种方法组合进行。５ 印染废水处理技术现状及发展趋势印染行业的废水治理主要集中在生产不同纤维产品的印染企业中。我国印染企业主要采用以水为媒介的湿法加工工艺,生产中使用较大量的清洁水,排放出较大量的含有一定色度及不同污染物的有害废水。这种废水如不进行治理,则会对受纳水体产生较大的有机性污染,使生态系统产生较大的破坏,印染废水的治理势在必行。3印染废水常用处理方法3.1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、黏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。SaitoT1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COD能力可达到500mg/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值为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的废水,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。3.2化学法3.2.1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,使用高分子混凝剂的还不多见。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,设备投资少,占地面积小,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。3.2.2氧化法臭氧氧化法在国外应用较多,ZimaS.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0.886g/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,５ 印染废水处理技术现状及发展趋势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。3.2.3电解法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。3.3生物法3.3.1好氧生物处理活性污泥法在处理印染废水中应用最为普遍，这是因为活性污泥法具有可分解大量有机物、能去除部分色素、可调节pH值、运转效率高且费用低等优点。活性污泥法的BOD5去除率一般可达到80％～90％，COD去除率一般可达到40％～60％，脱色能力为30％～50％。由于常规活性污泥法对色度的去除往往不够理想且COD去除不高。因此，目前印染废水处理中，大多采用活性污泥处理的改进工艺。3.3.2厌氧生物处理厌氧法具有应用范围广、能耗低、有机负荷高、剩余污泥量少和脱水性良好的特点。由于厌氧法能够把难降解的大分子有机物分解成小分子有机物现在采用不同措施改善此工艺，取得了一定成果李亚新等设计的厌氧生物滤池实验取得了较好效果，可使COD去除率达到70％～86％，色度去除率为60％～84％，且出水水质稳定。但是，单一的厌氧处理运行周期比较长，而且往往很难达到排放标准，特别是在气味和色度上，还需进一步处理。 3.3.3好氧一厌氧生物处理在印染废水处理中，厌氧一好氧工艺得到了深入的研究和应用。即在好氧处理前先进行厌氧处理，在兼性微生物的作用下。使印染废水中大分子有机物分解成小分子。非溶解性有机物成溶解性物质，难生物降解物质转化为生物降解物质。4.发展趋势５ 印染废水处理技术现状及发展趋势目前印染废水处理的逐渐向膜法其他处理技术相结合发展。工程师与研究人员不断开研制新的超滤膜，改善超滤膜的材质，孔径大小等方面性能，主要为了降低膜的制作成本，提高过滤效能。然而膜法仍然具有它的缺点，只采用透过液反冲洗的清洗方法己不能保持膜的通量稳定，需采用药剂清洗，膜的污染比较严重，这一问题尚未很好解决。而且，国内目前还未开发出高质量的超滤膜装置，需从国外引进成套的工艺设备，价格必然不菲。因此如何降低成本，保持膜的稳定性能是未来研究的重点。参考文献[1]王辉,张玥,李朗晨.印染废水处理技术现状及发展趋势[J].现代商贸工业,2009(10):279-280.[2]朱虹,孙杰,李剑超.印染废水处理技术[M].1.中国纺织出版社,2004:15-20.[3]沈东升,冯孝善,沈益民,等.我国印染废水处理技术的现状和发展趋势[J].环境污染与防治,1996,18(1):26-28.[4]刘梅红.印染废水处理技术研究进展[J].纺织学报,2007,28(1):116-119.[5]何珍宝.印染废水特点及处理技术[J].印染,2007,33(17):41-44.[6]洪俊明,洪华生,熊小京.生物法处理印染废水研究进展[J].2005.５'