印染废水处理

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。随着国民经济的快速发展,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。但是,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。

·1、印染废水的产生和特性分析·

1.1前处理产生的废水

1.1.1退浆废水

退浆是用化学药剂将织物上所带的浆料退除(被水解或酶分解为水溶性分解物)，同时也除掉纤维本身的部分杂质。退浆废水是碱性有机废水，含有浆料分解物、纤维屑、酶等，其COD、BOD₅都很高。退浆废水的量较少，但污染较重，是前处理废水有机污染物的主要来源。当采用淀粉浆料时，废水的BOD₅含量约占印染废水的45%；当采用PVA（聚乙烯醇）或CMC（羧甲基纤维素钠）化学浆料时，废水的BOD₅下降，但COD很高，废水更难处理。PVA浆料是造成印染废水处理效果不好的主要原因之一。

1.1.2煮炼废水

煮炼是用烧碱和表面活性剂等的水溶液，在高温(120℃)和碱性(pH值为10～13)条件下，对棉织物进行煮炼，去除纤维所含的油脂、蜡质、果胶等杂质，以保证漂白和染整的加工质量。煮炼废水呈强碱性，含碱浓度约为0.3%，呈深褐色，BOD₅和COD值都较高。

1.1.3漂白废水

漂白是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有色杂质。漂白废水的特点是水量大、污染程度较轻，其BOD₅和COD值均较低，属较清洁废水。

1.1.4丝光废水

丝光是将织物在浓氢氧化钠溶液中进行处理，以提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率和提高对染料的亲和力。丝光废水是在丝光过程中产生的废水。丝光废水特点是碱度高，BOD₅和COD均较低。

1.2染色和印花产生的废水

1.2.1染色废水

染色废水主要污染物是染料和助剂。由于不同的纤维原料和产品需要使用不同的染料、助剂和染色方法，加上各种染料的上染率和染液浓度不同，使染色废水水质变化很大。一般染色废水的色泽较深，且可生化性差。其COD值一般为300～700mg/L，BOD₅/COD小于0.2，色度可高达几千倍。

1.2.2印花废水。

印花废水主要来自配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花后处理时的皂洗、水洗废水。由于印花色浆中的浆料量比染料量多几倍到几十倍，故印花废水中除染料、助剂外，还含有大量浆料，其BOD₅和COD值都较高。

1.2.3整理废水

整理废水含有树脂、甲醛、表面活性剂等。整理废水量较小，对混合废水的水质水量影响也较小。

·2、印染废水水质及水量·

2.1不同产品排放的废水水质

2.1.1毛纺染色产品

由于毛纺染色产品中天然纤维所占比例较大，化学纤维占比例相对较少，而且织造过程中也不需上浆，故毛混纺染整产品加工过程产生的废水水质相对较为稳定，废水的可生物降解性优于棉纺产品排放的印染废水。

2.1.2真丝绸印染产品

在真丝绸印染产品加工过程中排放的印染废水属于中低浓度的有机废水，可生物降解性好。

2.1.3化纤仿真丝产品

在化纤仿真丝产品的碱减量工艺中产生的废水，含有相当量的对苯二甲酸和乙二醇，其可生物降解性能较差，但与印染废水混合后，水质稍有改善。

2.2废水水量

印染废水排放量约为全厂用水量的60%～80%。废水量随工厂的类型、生产工艺、机械设备、加工产品的品种不同，差异较大。根据国内外的资料估算，每加工1匹棉织物，用水量约为1～1.2m³。

·3、印染废水的特点和危害·

3.1废水的特点

印染产生的废水主要特点有:

①水量大；

②浓度高。大部分废水呈碱性，COD值较高，色泽深；

③水质波动大。印染厂的生产工艺和所用染化料，随纺织品种类和管理水平的不同而异。而对于每个工厂，其产品都在不断变化，因此，废水的污染物成分浓度的变化与波动十分频繁；

④以有机物污染为主。除酸、碱外，废水中的大部分污染物是天然或合成有机物；

⑤处理难度较大。染料品种的变化以及化学浆料的大量使用，使印染废水含难生物降解的有机物，可生化性差。可见印染废水是较难处理的工业废水之一。

3.2废水的危害

印染废水的色泽深，严重影响着水体外观。造成水体有色的主要因素是染料。目前全世界染料年总生产量在60万t以上，其中50%以上用于纺织品染色；而在纺织品印染加工中，有10%～20%的染料作为废物排出。印染废水的色度严重，用一般的生化法难以去除。有色水体会影响日光的透射，不利于水生生物的生长。

·4、印染废水处理的基本方法·

印染废水是成分复杂的有机废水，处理的主要对象是BOD₅、不易生物降解或生物降解速度缓慢的有机物、碱度、染料色素以及少量有毒物质。

4.1预处理

印染废水污染程度高，水质水量波动大，成分复杂，一般都需进行预处理，以确保其他处理法的处理效果和运行稳定性。

4.1.1调节

由于印染废水的水质水量变化大，因此，印染废水处理工艺流程中一般都设置调节池，以均化水质水量。为防止纤维屑、棉籽壳、浆料等沉淀于池底，池内常用水力、空气或机械搅拌设备进行搅拌。水力停留时间一般为8h左右。

4.1.2中和

印染废水的pH值往往很高，除通过调节池均化其本身的酸、碱度不均匀性外，还需要设置中和池，以使废水的pH值满足后续处理工艺的要求。

4.1.3废铬液处理

在有印花工艺的印染厂中，印花滚筒镀筒时需使用重铬酸钾等，滚筒剥铬时就会产生铬污染。这些含铬的雕刻废水含有重金属，必须进行单独处理，以消除铬污染。

4.1.4染料浓脚水预处理

染色换品种时排放的染料浓脚水，数量少，但浓度极高，COD可达几万甚至几十万。对其进行单独预处理可减少废水的COD浓度，这对于小批量、多品种的生产企业尤其重要。

4.2生物处理

4.2.1活性污泥法

这是目前使用最多的一种方法，有推流式活性污泥法、表面曝气池等。活性污泥法具有投资相对较低、处理效果较好等优点。污泥负荷的建议值通常为0.3～0.4kg(BOD₅)/kg(MLSS)·d。该法的BOD₅去除率大于90%，COD去除率大于70%。据上海印染行业的经验表明，当污泥负荷小于0.2kg(BOD₅)/kg(MLSS)·d时，BOD₅去除率可达90%以上，COD去除率为60%～80%。

4.2.2生物接触氧化法

该法具有容积负荷高、占地小、污泥少、不产生丝状菌膨胀、无需污泥回流、管理方便、可降解特殊有机物的专性微生物等特点，因而近年来在印染废水处理中被广泛采用。生物接触氧化法特别适用于中小水量的印染废水处理，当容积负荷为0.6～0.7kg(BOD₅)/kg(MLSS)·d时，BOD₅去除率大于90%，COD去除率为60%～80%。

4.2.3缺氧水解好氧生物处理工艺

缺氧段的水力停留时间，一般是根据进水COD浓度来确定的。当缺氧段采用填料法时，建议按100mg/L的COD需水力停留时间为1h累计取值。好氧段负荷限值有2种方法:

①不计缺氧段去除率，此时好氧段负荷的限值略高于一般负荷值；

②按缺氧段BOD₅去除率为20%～30%计，而好氧段的负荷按一般负荷值计算。经这一工艺处理后，BOD₅去除率在90%以上，COD去除率在70%以上，该法的色度去除率较单一的好氧法有明显提高。

4.2.4生物转盘、塔式滤池

生物转盘、塔式滤池等工艺在印染废水的处理中也曾采用，取得了较好的效果，有的厂目前还在运行。但由于这些工艺占地较大，对环境影响较大，处理效果比其他工艺低，目前已很少采用。

4.2.5厌氧处理

对浓度较高、可生化性较差的印染废水，采用厌氧处理方法能较大幅度地提高有机物的去除率，是较有发展前途的新工艺。但其生产运行管理要求较高，在厌氧处理法后面还需好氧法处理才能达到出水水质要求。

4.3物化处理与其他处理技术

印染废水处理中，常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。此外，电解法、生物活性炭法和化学氧化法等也用于印染废水处理中。

4.3.1混凝法

混凝法是印染废水处理中采用最多的方法，有混凝沉淀法和混凝气浮法2种。常用的混凝剂有碱式氯化铝、聚合硫酸铁等。混凝法对去除COD和色度都有较好的效果。混凝法设置在生物处理前，混凝剂投加量较大，污泥量大，易使处理成本提高，并增大污泥处理与最终处理的难度。混凝法的COD去除率为30%～60%，BOD₅去除率为20%～50%。

4.3.2化学氧化法

纺织印染废水的主要特征之一是带有较深的颜色。这些颜色主要由残留在废水中的染料所造成。此外，有些悬浮物、浆料和助剂也能产生颜色。废水脱色就是去除废水中的显色有机物。一般情况下，生物法和混凝法的脱色率都较低，需要用化学氧化法来进一步处理。

4.3.2.1氯氧化脱色法

氯作为消毒剂已广泛地应用于给水处理，其作为氧化剂时的功能与消毒有所不同。氯氧化脱色法就是利用废水中的显色有机物易被氧化的特性，应用氯或其化合物作为氧化剂，氧化显色有机物，并破坏其结构，达到脱色的目的。

4.3.2.2臭氧氧化脱色法

臭氧作为强氧化剂，除了在水消毒中得到应用，在废水脱色及深度处理中也得到广泛应用。影响臭氧氧化的主要因素有水温、pH值、悬浮物浓度、臭氧浓度、臭氧投加量、接触时间和剩余臭氧等。

4.3.2.3光氧化脱色法

光氧化脱色法是利用光和氧化剂联合作用时产生的强烈氧化作用，氧化分解废水中的有机污染物质，使废水中的BOD₅、COD和色度大幅度下降的一种废水处理方法。光氧化脱色法中常用的氧化剂是氯气，有效光是紫外线。紫外线对氧化剂的分解及对污染物质的氧化起催化作用。因此，设计时应选择相应的特殊紫外线灯作为光源。

4.3.3电解法

利用电解的化学反应，使废水的有害杂质转化而被去除的方法称为废水电解处理法，简称电解法。电解法处理印染废水时，电解法起主要作用，而内电解起辅助作用。COD的去除主要依靠电解产生的Fe(OH)₃絮体沉降作用；色度的去除主要依靠电解产生的高价态氯化物的强氧化性。

电解法具有下列特点:

①反应速度快，脱色率高，产泥量小；

②在常温常压下操作，管理方便，容易实现自动化；

③当进水中污染物质浓度发生变化时，可以通过调节电压与电流的方法来控制，保证出水水质稳定。