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印染廢水深度處理工藝及發展

發布時間:2019-06-29 09:12人氣:

一、印染廢水的深度處理工藝方法

1.物理法

(1)吸附法

吸附法是最常用的深度處理方法之一,印染廢水深度處理工藝中采用的吸附劑以活性炭為主,此外也有一些新型吸附劑。例如張鳳娥等利用改性磁粉吸附協同二氧化氯氧化深度處理代替原有的混凝沉淀加活性炭吸附的深度處理工藝,廢水CODcr的質量濃度可從60-90mg/L降20mg/L以下,色度可從55-60倍降30倍以下,CODcr和色度的去除率分別可達到94.56%和60%,且處理工藝經濟合理,總成本為1.053元/t;楊占紅利用超聲波一活性炭聯合法對印染廢水生化出水進行深度處理,CODcr去除率可達89.6%,出水CODcr的質量濃度小于25 mg/L;胡娟等研究并比較了混合炭、原煤炭和果殼炭3種不同材質的活性炭對印染廢水生化出水的吸附容量,在活性炭床中,當進水CODcr的質量濃度為75-101mg/L時,出水CODcr濃度可以穩定達到GB 4287--92(紡織染整工業水污染物排放標準》一級標準的要求。

(2)微絮凝直接過濾

微絮凝直接過濾近年來在發達國家已經成為處理低溫、低濁、有色水質的主流選擇工藝,其工作原理是在廢水通過濾池前投加絮凝劑,之后直接進入濾料內部完成反應、沉淀和截留過程,是一種高效、經濟的集成工藝。例如陳士明等采用微絮凝一變孔隙直接過濾工藝對印染廢水二級出水進行深度處理。出水濁度、色度、CODcr的平均值分別為0.16NTU、6倍、21mg/L,去除率依次為98.8%、85%、61.8%。同時陳士明等采用微絮凝直接過濾作為超濾的預處理工藝,對印染廢水二級出水進行深度處理。微絮凝直接過濾一超濾組合工藝對濁度和CODcr的去除效果都較穩定,出水濁度小于0.1NTU,色度小于5倍,CODcr的質量濃度小于30mg/L。微絮凝工藝既可以單獨使用,也可以與生物工藝如BAF或者膜技術組合使用,都可以有很好的處理效果。

2.高級氧化技術

高級氧化技術(AOP)是借助氧化反應過程中產生的具有強氧化能力的羥基自由基(•OH)使水體中許多結構穩定、很難被微生物分解的有機分子轉化為無毒無害的可生物降解的低分子物質,從而提高廢水的可生化性。根據反應條件和產生•OH方式的不同,可將AOP分為電催化氧化、濕式氧化、臭氧氧化、Fenton氧化、光化學氧化、超聲波氧化等。Tung等采用電催化氧化一粉末活性炭吸附工藝對臺灣省某印染廠高有機物濃度、高色度廢水進行處理,在電流密度50mA/cm2的條件下處理60min后,TOC和色度的去除率分別達到90%和92%。李文杰等采用真空紫外(VUV)一高頻超聲(US)耦合深度處理印染廢水尾水。實驗結果表明VUV-US處理印染廢水尾水時存在著協同增效作用,在VUV為16W、US為100W的條件下反應120min后,TOC及UV254的去除率分別達到27.68%和93.03%,而反應溫度、初廢水始pH對處理效果的影響較小。由于降解污染物的高效性和低選擇性,高級氧化技術已成為印染廢水深度處理研究領域的熱點課題。但現有技術操作復雜,添加藥劑易引入二次污染,且單獨使用這一技術徹底去除廢水中的難降解COD和色度的成本較高,這極大地限制了該技術在廢水深度處理中的產業化應用。

3.生物法

(1)BAF

與普通活性污泥法相比,BAF工藝用于處理低濃度、難降解有機廢水,具有占地面積小、抗沖擊負荷強、氧傳輸效率高、避免污泥膨脹、出水水質穩定等優點。如許峰等采用上向流礫石濾料BAF反應器深度處理印染廢水,對于m(BOD5)/m(CODcr)小于0.1,N、P含量低的廢水具有很好的處理能力,出水CODcr的質量濃度為39.6-45.3mg/L,NH3-N的質量濃度為0.11-0.24mg/L。吳川等通過對陶粒生物濾池深度處理某印染廠二級生化出水的研究表明:陶粒生物濾池在整個穩定運行階段,對CODcr的去除率達55%左右,當進水CODcr的質量濃度為90-100mg/L時,出水可保持低于50mg/L;對NH3-N也有很好的去除效果。平均去除率為88.5%左右,出水NH3-N的質量濃度保持在1.0-1.5mg/L,但是對色度的去除率只有20%,原因在于廢水中引起色度的難生物降解有機物,通過陶粒微弱的吸附能力以及極少量的生物降解只能去除少部分。

(2)BAC

BAC工藝利用活性炭的巨大比表面積、發達孔隙結構以及優良的吸附性能等特點,以活性炭作為載體構建生物膜,從而形成活性步吸附和微生物氧化分解有機物的協同作用。此工藝提高了廢水中有機物的去除率,增強了系統抗毒物和負荷變化的能力,改善了污泥脫水及消化的性能,延長了活性炭的使用壽命,是一種以生物處理為主,同時具有物化處理特點的生物處理新技術。

二、印染廢水深度處理技術的發展趨勢

1.污染的源頭控制

當前我國印染廢水的治理還主要是以末端治理為主,這種治理方法只是把污染物從一種狀態轉化為另一種狀態,并未真正的消除污染。這種轉化既不能最大限度地減輕對人類和環境的影響,也不符合資源循環利用的原則。因此,在注重末端治理的同時,加強污染的源頭控制,實行清潔生產技術,盡量減少污染的產生以減輕后續處理的負荷,是印染廢水深度處理的一個發展趨勢。一般而言,在紡織印染行業推行清潔生產主要針對原料、工藝技術、設備和管理措施幾方面。企業在選擇原料時應優先考慮易生物降解的新型環保原料以有效減輕廢水終端處理的難度,如在染色印花過程中用易生物降解的人造漿料代替聚乙烯醇漿料、用淀粉酶代替燒堿退漿等。在各工序操作過程中,有效利用各種方法,如在車間排水口分離回收疏水染料,最大限度地減少原料的流失,這樣既充分利用了資源,也減輕了后續處理的難度。在工藝技術的設計或改造時選擇值得推廣的清潔生產工藝技術,如染整高效前處理工藝、少水印染加工技術等。此外,為了更好地實現清潔生產,企業還應加強管理,實行清潔生產審核,建立一套健全的環境管理體系,使人為的資源浪費和污染排放減至最小。

2.組合工藝的優化

組合工藝的目的在于充分發揮各組合單元的優勢。廢水處理站出水—生物陶粒—臭氧脫色一雙層濾料過濾一陽離子交換樹脂軟化—出水就是一個較典型的組合工藝,但李武全等人研究發現臭氧脫色后出水中的剩余臭氧可能會破壞交換樹脂結構,使其失去交換能力,因此在工程中需要增加清水池,待臭氧分解完畢后再進入交換樹脂單元。所以在實際應用中,研究不同組合工藝中不同單元間相互制約、乃至相互破壞的方面,以避免這些不利因素的影響是印染廢水深度處理的一個研究方向。

結語:綜上所述,印染廢水作為水污染重點需要處理的廢水之一,一定要對其予以高度重視,在采取科學、有效的處理方法時,還要從根本上提高印染廢水處理工作的效率,用最好的處理效果來確保廢水的合理排放,從而在一定程度上推動生態環境的健康持續發展。

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