印染廢水處理工藝進展
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，具有以下特征：水量大、有機污染物含量高、堿度和pH值變化大、水質(zhì)變化大；可生化性能差，廢水m(BOD)／m(COD)值一般在20％左右；色度高，有時可達4 000倍以上；印染行業(yè)中，PVA漿料和新型助劑的使用，使難生化降解的有機物在廢水中的含量大大增加。
1 印染廢水處理工藝方案
從我國染料行業(yè)廢水治理技術的現(xiàn)狀來看，經(jīng)過多年努力，已有一系列處理效果好的工藝應用到實際工程中(如表1)。現(xiàn)把近幾年來較成熟、處理效果相對較理想的處理工藝作一些介紹。
表1 各工藝運行情況
| 組合工藝 | 處理費用／ (元·m-3) | 處理水量 ／(m3·d-1) | 工程總投資／ 萬元 | 占地面積 ／ m2 | 工程單位造價／ (元·m-2) | 單位總處理費用／ (元·m-2) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 水解酸化—UASB—SBR[1] | 0.6-0.8 | 2000 | 240 | 1500-2500 | 1200 | 1.9 | <||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 水解酸化—生物接觸氧化[2] | 0.45 | 4800 |
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| 活性污泥—接觸氧化[3] | 0.79 | 700-1000 |
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| 椎流式曝氣增氧活性污泥[4] | 0.95 | 1200 |
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| 1100 | 2.05 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 渦凹氣浮(CAF)-A／O工藝[5] | 1.93 | 500 |
| 715 | 1517.6 | 3.43 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 缺氧-好氧-壓濾- 富氧生物炭處理[6] | 0.7 | 2200 |
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| 改良厭氧—生物接觸氧化[7] | 1.85 | 400 |
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| 水膜除塵-水解酸化-接觸氧化[8] | 1.35 | 1000 |
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| 混凝—生物膜曝氣—氧化塘[9] |
| 4000 |
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| 微電解-爐渣吸[10] | 0.41 | 148 | 30 |
| 2143 | 2.51 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 新型內(nèi)電解鐵屑過濾塔-生物接觸氧化池[11] | 0.45 | 150 | 200 | 749 | 556 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 混凝—水解酸化—接觸氧化[12] | 0.8 | 3840 |
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| 接觸氧化—電解[13] | 1.45 | 400 |
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| 二級生物接觸氧化-砂濾-活性生物炭[14] |
| 4000-5000 |
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| 水解—混凝—復合生物池[15] | 1.10 | 4000 | 460 | 2500 | 1150 | 2.2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 水解-接觸氧化-氣浮[16] < | 1.56 | 4000 | 380 | 2400 | 950 | 2.51 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 水解—接觸氧化—活性炭[17] | 2.25 | 1200 | 180 | 1000 | 1500 | 3.75 |
1.1 水解酸化-UASB-SBR 該工藝流程如圖1，已在綿陽和成都2家印染廠應用成功，在運行過程中，用高濃度、高堿度的煮煉和絲光廢水取代清水加堿的脫硫除塵用水，達到以廢治廢的效果；采用調(diào)節(jié)池和酸化池共建，既保證了調(diào)節(jié)池容量的足夠大，解決了印染廢水多變化的難題，又節(jié)約占地和投資；由SBR排出的剩余污泥不是直接排放，而是返回了調(diào)節(jié)酸化池，在進入UASB反應池以厭氧消化后再排放，這種污泥回流處理方式可使污泥基本實現(xiàn)穩(wěn)定，易脫水，不發(fā)臭，可直接用作肥料，處理效果見表2。
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表2 水解酸化—UASB—SBR工藝處理效果
| 指標 | ρ(COD)／(mg·L-1) | ρ(BOD)／(mg·L-1) | ρ(SS)／(mg·L-1) | 色度／倍 |
| 進水 | 2500-4500 | 600-1000 | 400-600 | 100-600 |
| 出水 | 80-150 | 30-40 | 20-70 | 50-60 |
1.2 水解—混凝—復合生物池 海城市中新印染廠采用該工藝處理印染廢水是成功的，水解、混凝處理可以降低廢水的pH值，提高廢水的可生化性，有利于后續(xù)的生物處理；混凝氣浮脫色使色度去除率達76.6％；復合生物池生物量大，運行穩(wěn)定，抗沖擊負荷強，對于可生化性較差的廢水有較好的去除效果：COD去除率90.5％，BOD去除率96.6％，工藝流程見圖2。
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1.3 渦凹氣浮(CAF)—A／O 寧波某紡織有限公司采用的CAF系統(tǒng)是美國HydroCal環(huán)保公司專門為去除污水中的油脂與膠狀物和固體懸浮物而設計的系統(tǒng)，其原理是通過獨特的渦旋曝氣機將微泡注入廢水中，工藝流程見圖3。實際使用證明：該系統(tǒng)非常適合于洗毛染色廢水的處理，其處理效果：COD：70％；BOD：46％；SS：90％以上。
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1.4 新型內(nèi)電解鐵屑過濾塔—生物接觸氧化池 長沙毛巾集團公司采用內(nèi)電解鐵屑過濾塔作為印染廢水的預處理單元，鐵屑過濾塔的填料有鐵屑與輔料按1.5：1的比例組成，輔料的加入可以防止鐵屑板結(jié)和塔內(nèi)溝流并提高脫色效果。其工藝流程如圖4，處理結(jié)果見表3。
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表3 新型內(nèi)電解鐵屑過濾塔—生物接觸氧化池處理效果
| 指標 | ρ(COD)／(mg·L -1) | ρ(BOD)／(mg·L-1) | 色度／倍 |
| 進水 | 545.2-395 | 127-34.4 | 256-32 |
| 出水 | 274.8-94 | 86.3-26.4 | 4 |
1.5 推流式曝氣增氧活性污泥 浙江某集團公司采用的該工藝將水解酸化池前置于系統(tǒng)中，能將不易降解的染料、印染助劑等大分子有機物分解成小分子有機物，提高了廢水的可生化性，為后續(xù)的好氧處理起鋪墊作用；在活性污泥前設置了生物選擇器，二沉池的回流污泥在此充分接觸，提高了基質(zhì)的濃度，菌膠團細菌在生物選擇器中吸附了大部分的溶解底物，在后續(xù)的活性污泥池中利用這部分底物繼續(xù)生長，而絲狀細菌在高基質(zhì)濃度下生長緩慢，進入活性污泥池后可以防止污泥膨脹的產(chǎn)生，而且其COD和色度的去除率達到90％以上，BOD的去除率可達99％。工藝流程見圖5。
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1.6 接觸氧化—電解 石家莊某紡織經(jīng)編廠采用的電解池既工藝簡單，又運行管理方便，克服了混凝氣浮或沉淀工藝的復雜，其中電解池是集氧化還原、混凝、氣浮于一體的多功能處理裝置。在電解池的作用下，一方面污泥物在陽極失去電子或在陰極得到電子發(fā)生氧化或還原反應；另一方面廢水中的物質(zhì)如Cl-，被電解成ClO-，氧化廢水中的污染物，即所謂的間接氧化；而鐵陽極發(fā)生溶蝕，產(chǎn)生的鐵陽離子對廢水中的膠體物質(zhì)、細小懸浮物、大分子有機物等就有絮凝的作用。 該工藝流程見圖6，處理效果見表4。
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表4 接觸氧化&mdas
| 指標 | ρ(COD)／(mg·L-1) | ρ(BOD)／(mg·L-1) | ρ(SS)／(mg·L-1) | 色度／倍 |
| 進水 | 800 | 300 | 200 | 500 |
| 出水 | 160.5 | 48.9 | 200 | 12 |
2 經(jīng)濟評價
單位總處理費用：單位水量處理費用+工程單位面積造價×0.001 其中單位水量處理費用包括電費、藥劑費、管理費、設備折舊費等。 各種工藝處理費用比較見表1。 由表1可知：在處理水量相似的情況下，新型內(nèi)電解鐵屑過濾塔—生物接觸氧化池工藝和水解酸化—UASB—SBR工藝的處理費用較低，說明傳統(tǒng)工藝如水解酸化、接觸氧化等具有處理效果好，處理費用低的優(yōu)點。而相對于其它工藝主要由于在處理工藝中加入了一些如渦凹氣浮、電解、活性炭等措施，使得處理費用增加，但是處理后水質(zhì)有較大的改善，有利于環(huán)境的保護。
3 結(jié)語
隨著排放標準的日益嚴格，各國學者在印染廢水的處理技術方面進行了深入的探索，相信隨著科學技術的不斷進步，印染廢水的處理工藝將逐漸完善，投資省、運行費用低、操作簡單的處理技術將給印染廢水的治理帶來新的
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