紡織廢水主要是原料蒸煮、漂洗、漂白、上漿等過程中產(chǎn)生的含天然雜質(zhì)、脂肪以及淀粉等有機物的廢水。印染廢水是洗染、印花、上漿等多道工序中產(chǎn)生的,含有大量染料、淀粉、纖維素、木質(zhì)素、洗滌劑等有機物,以及堿、硫化物、各類鹽類等無機物,污染性很強。
廢水特點是有機物濃度高、成分復(fù)雜、色度深且多變,pH變化大,水量水質(zhì)變化大,屬難處理工業(yè)廢水。隨著化學(xué)纖織物的發(fā)展,仿真絲的興起和印染后整理要求的提高,使PVA漿料、人造絲堿解物、新型染料、助劑等難降解有機物大量進入紡織印染廢水,對傳統(tǒng)的廢水處理工藝構(gòu)成嚴(yán)重挑戰(zhàn),COD濃度也從原來的數(shù)百毫克每升上升到3000~5000mg/l。
漿染廢水色度高、COD高,特別是根據(jù)國外市場開發(fā)出來的絲光藍、絲光黑、特深藍、特深黑等印染工藝,該類印染大量使用硫化染料、印染助劑硫化鈉等,因此廢水中含有大量的硫化物,該類廢水必須加藥預(yù)處理,然后再進行系列化處理,才能穩(wěn)定達標(biāo)排放。漂染廢水中含有染料、漿料、表面活性劑等助劑,該類廢水水量大,濃度和色度均較低,如果單純采用物化處理,則出水也在100~200mg/l之間,色度也能以滿足排放要求,但污染量大大增加,污泥處理的費用較高,容易造成二次污染,在環(huán)保要求較嚴(yán)的情況下應(yīng)充分考慮生化處理系統(tǒng),常規(guī)的強化生物處理工藝可以滿足處理要求。
各類紡織印染廢水的特征
(1)棉紡織印染廢水棉紡織物印染廢水(包括前處理工序、染色或印花及后整理工序)均為有機性廢水,主要成分為人工合成有機物及部分天然有機物,并含有一定量難生物降解物質(zhì)。
(2)毛紡織印染廢水毛紡織產(chǎn)品染色過程中主要使用酸性染料,染料上染率較高,染色廢水的色度相對較低。毛紡織產(chǎn)品染色廢水可生物降解性較好,很適宜采用生物化學(xué)進行處理。
(3)絲紡織印染廢水真絲綢印染廢水為中性有機性廢水,可生物降解性好,廢水中有機物含量相對低些。
(4)麻紡織印染廢水麻紡纖維為纖維素纖維,其加工過程中產(chǎn)生脫膠廢水和印染廢水。麻紡產(chǎn)品生產(chǎn)過程中脫膠廢水為高濃度的有機性廢水,較易生物降解。麻紡織產(chǎn)品加工過程中排放的印染廢水與棉紡織印染廢水相近,只是色度略低。總之,各類印染廢水總體上屬于有機性廢水,其中所含的顏色及污染物主要有天然有機物質(zhì)(天然纖維所含的蠟質(zhì)、膠質(zhì)、半纖維素、油脂等)及人工合成有機物質(zhì)(染料、助劑、漿料等);由于不同纖維原料的織物在染色和印花過程中,染色溶液和印花溶液為電解質(zhì)溶液,為更好地印染到不同的織物上,需要在不同pH值條件下進行,因此在印花和染色過程中排放廢水的pH值各不相同。不同纖維織物在印花和染色過程中使用的染料不同及其上染率不同,排放廢水的顏色也不相同。
紡織廢水處理的常規(guī)工藝一般分為生化+物化和物化+生化兩大類處理工藝。但由于缺少水解酸化單元,實際運行中存在好氧生化單元反應(yīng)不夠*,導(dǎo)致后續(xù)物化處理費用偏高的問題。在傳統(tǒng)的好氧生物處理裝置前增加水解酸化處理的“水解+好氧” 串連工藝,可以使印染廢水中難以降解的有機物進行水解,生成為較易生物降解的物質(zhì),改善廢水的可生物降解性,從而提高傳統(tǒng)流程的COD去除率。目前國內(nèi)許多新建的印染廢水處理裝置(包括生活污水和印染廢水集中處理)均采用由這一工藝開發(fā)的“水解一好氧” 生物處理工藝已取得了明顯的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
紡織印染工藝的四個工序都有廢水排放,預(yù)處理階段(包括燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光等工序)排出的退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水;染色工序排出的染色廢水;印花工序排出的印花廢水、皂液廢水;整理工序排出的整理廢水。印染廢水是上述各類廢水的混合廢水,或者除漂白廢水以外的綜合廢水。
染料是一種難降解的合成有機物,其分子結(jié)構(gòu)中主要含有難以生物降解的吸引電子基團——偶氮基等。如果能夠脫除分子結(jié)構(gòu)上的吸引電子取代基,使電子雙鏈等斷開,則后續(xù)的生物降解會很容易,且染料分子也失去了發(fā)色基團。水解酸化降解染料有機物和脫色的機理在于,利用水解酸化微生物的酶促作用打斷偶氮基的電子雙鏈。這種生物降解過程需要多種酶的共同參與。水解過程中,水解污泥中生長的假單胞菌屬、氣單胞菌屬、紅螺菌屬的細菌具有較好的脫色能力?;旌暇旱拿撋芰Ω哂诟鲉沃昃?,混合菌群依靠協(xié)同作用,使染料的降解更*、脫色更*。 采用水解酸化處理,可以緩沖、降低原污水的pH值,增加污水中可溶性COD的比重,從而提高后續(xù)好氧處理的COD去除率,同時還可以緩沖、調(diào)節(jié)可能發(fā)生的沖擊負荷影響,預(yù)防和克服后續(xù)活性污泥法處理過程中可能出現(xiàn)的污泥膨脹或絲狀菌過量生長,增強處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和可靠性。
混凝氣浮
紡織廢水可生化性較差,僅僅依靠生化處理一般難以達到排放要求。為確保最終出水穩(wěn)定達標(biāo)排放,同時為了防止生化系統(tǒng)意外情況的發(fā)生,在生化系統(tǒng)之后增加一段物化工藝。通過投加混凝劑或脫色劑,去除廢水中殘留的色度,另外還可將膠體物質(zhì)轉(zhuǎn)化為懸浮物,并連同廢水中殘余的較小和較輕的懸浮物一道從水中分離除去?此外還可去除部分菌體的代謝產(chǎn)物,保證處理效果。加藥混凝之后的分離有沉淀和氣浮兩種,其中加壓溶氣氣浮法對染色廢水的處理有較好的脫色效果。此外,因氣浮分離能力約為沉淀分離能力的4-5倍,可大大減小分離區(qū)的面積,節(jié)省大量投資,且分離效果穩(wěn)定,不受外界環(huán)境的影響,故選擇加壓溶氣氣浮法做為物化處理的措施。