印染工业废水---棉纺工业废水处理 12页

《工业废水处理技术》论文——印染类工业废水处理题目：棉纺工业废水处理技术系部：材料与环保学院班级：环境监测与治理技术131班学号：20130403211048姓名：赵晓倩n成都纺织高等专科学校n棉纺工业废水处理摘要我国是纺织印染的第一大国，纺织印染行业又是工业废水排放的大户，实现印染行业的可持续发展显得十分必要。印染废水的量大，色度高，成分复杂，废水中含有染料、浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等，较难处理。而在各类印染废水中，棉纺印染废水的治理流程最为复杂。除了由于棉花纤维本身所含杂质外，混纺产品中较大量化学纤维成分的增加，也使废水水质发生变化，可生物降解性降低，增加了其处理难度。为了满足达标排放要求，采用在生化处理方法之后再串接到化学处理的方式。采用生化与物化联合的治理方式，可以充分发挥会生物处理法去除大部分有机污染物的能力，而其剩余的有机污染物和色度则由化学处理法承担，这样可以减少药剂投加量，使处理成本降低。此次我们将棉纺废水分为：棉机织印染废水与棉针织印染废水来讲述其处理工艺。由于棉机织废水含有一定量的化学浆料和剩余染料等难生物降解物质，因此现在常采用厌氧-好氧生物治理工艺。其治理流程也较复杂。而棉针织印染废水的处理流程则相对简单的多。关键词：棉纺工业废水印染废水厌氧-好氧生物治理工艺可生物降解性有机污染物前言随着工业化进程的不断深入，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。据不完全统计，我国印染废水排放量约为每天300～400万t，印染厂每加工100m织物会产生3～5t废水，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。纺织印染行业废水的主要来源是印染废水，其废水的量大，色度高，成分复杂，废水中含有染料、浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等。国内一般的印染厂每加工一吨织物要耗水200—300m3,其中80-90%成为废水排出。造成的生态及经济损失是不可计量的，所以解决印染水污染问题势在必行。n目录摘要I前言I1、棉纺工业废水分类及水质11.1退浆废水11.2煮炼废水11.3漂白废水11.4丝光废水11.5染色废水11.6印花废水11.7整理工序废水22、棉纺工业废水的污染物来源23、我国现状24、排放标准35、棉纺废水处理45.1棉机织产品废水治理45.1.1废水处理流程45.1.2主要工艺参数 55.2棉针织产品废水处理65.2.1废水处理流程65.2.2 主要工艺参数 7参考文献7n1、棉纺工业废水分类及水质1.1退浆废水水量较小，污染物浓度高，[1] 主要含有浆料及其分解物、纤维屑、酸、淀粉碱和酶类污染物，浊度大。废水呈碱性，pH值为12左右。用淀粉浆料时BOD、COD均高，可生化性较好；用合成浆料时COD很高，BOD小于5mg/L，水可生化性较差；1.2煮炼废水水量大，污染物浓度高，主要含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等。废水碱性很强，水温高，呈褐色，COD与BOD很高，达每升数千毫克。化学纤维煮炼废水的污染较轻；1.3漂白废水水量大，污染较轻，主要含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等；1.4丝光废水含碱量高，NaOH含量在3%-5%，多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD、SS均较高；1.5染色废水水质多变，有时含有使用各种染料时的有毒物质（硫化碱、吐酒石、苯胺、硫酸铜、酚等），碱性，PH有时达10以上（采用硫化、还原染料时），含有有机染料、表面活性剂等。色度很高，而SS少，COD较BOD高，可生化性较差；1.6印花废水含浆料，BOD、COD高；n1.7整理工序废水主要含有纤维屑、树脂、甲醛、油剂和浆料，水量少；2、棉纺工业废水的污染物来源印染废水中的污染物质，主要来自于纤维材料、纺织用桨和印染加工所使用的染料、化学药剂及印染助剂。(1)纤维材料。纺织用纤维材料主要有棉、毛、麻、丝和化学纤维。除化学纤维含杂质较少外，其他纤维都含有大量杂质。原棉含杂质约10%，主要是植物脂肪、棉蜡、含氮物质、果胶质，色素、棉籽壳及杆茎上的有机物等；原毛杂质超过60%，主要是植物砂土、草剂、羊脂、羊汗尿等；生丝含胶和少量油脂、色素等杂质约为20%；原麻所含杂质种类与棉相似，但含量略高，约为25%-30%；化学纤维较纯净，只是在制造过程加入的油剂，如矿物油、乳化剂、润滑剂和抗静电剂等，常用聚乙烯衍生物、聚乙二醇脂肪酸醇衍生物等。(2)主要助剂。染料是染整加工时排出废水中影响最大的物质，不同的纤维的织物使用不同的染料。3、我国现状纺织工业发展主要阻碍之一是环保节能(低碳)问题,环保的主要问题是废水,而约80%纺织废水来自于印染行业。统计数据显示,2008年纺织工业废水排放量23亿吨,居各工业行业第3位,占全国工业废水排放量的10.60%。纺织工业排放废水中化学需氧量(COD-Cr)排放量31.4万吨,居各工业行业第4位,占全国工业废水COD-Cr的7.76%。该数据是对规模以上企业的统计数据,实际数据可能要大很多。实际上印染行业是以中小企业为主的竞争性行业,中小企业比重占99.6%,非公有制企业占95%,大量小企业数据并未统计在内。若以纤维加工量的70%需进行印染加工计,则年排放废水约在30亿吨左右。n4、排放标准印染废水的排放标准为《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-1992)。4.1第一类污染物能在环境或动植物体内积蓄，对人体健康产生长远影响的有害物质，最高允许排放浓度表1序号有害物质名称最高允许排放浓度（毫克/升）1汞用其无机化合物0．05（按Hg计）2镉及其无机化合物0．1（按Ca计）3六价铬化合物0．5（按Cr6+计）4砷及其无机化合物0．5（按As计）5铅及其无机化合物1．0（按Pb计）4.2第二类污染物其长远影响小于第一类的有害物质，最高允许排放浓度表2序号有害物质或项目名称最高允许排放浓度1PH6-92悬浮物（水力排灰、洗煤水等）500毫克/升3生物需氧量（5天20℃100毫克/升n4化学需氧量（重铬酸钾法）100毫克/升5硫化物1毫克/升6挥发性酚0．5毫克/升7氰化物（以CN-计）0．5毫克/升8有机磷0．5毫克/升9石油类10毫克/升10铜及其化合物1毫克/升（按Cu计）11锌及其化合物5毫克/升（按ZN计）12氟的无机化合物10毫克/升（按F计）13硝基苯类5毫克/升14苯胺类3毫/升5、棉纺废水处理棉纺织工业废水的主要处理对象是碱度,不易生物降解或生产降解速度极为缓慢的有机质,染料色素以及有毒物质.在美国,印染污水多数采用二级处理,即物化预处理与生化处理品相结合的工艺路线,个别企业使用了三级处理系统,即在生化处理以后增加活性炭吸附处理.日本的纺织印染企业采用的处理工艺与美国相仿,但应用臭氧化处理的情况多一些.在我国,处理印染废水也主要采用物化处理与二级特殊化处理工艺结合,其中物化处理以混凝沉淀和混凝气浮为主,而在已经投入运行的生化处理设施中,大部分采用了活性污泥法,SBR工艺的应用也在逐步增加.5.1棉机织产品废水治理鼓风机5.1.1废水处理流程n混凝气浮池生物接触氧化池厌氧水解池调节池格栅印染废水排放沉淀池污泥脱水化学氧化池混凝沉淀池污泥浓缩池活性污泥池处置图一、棉机织产品废水治理典型流程5.1.2主要工艺参数 ① 格栅：流程中格栅一般设置两道，通常一道为固定式栅条式格栅，一道为自动回转式格栅。 ② 调节池：调节池一般均设有预曝气，气水比为3～5：1，预曝气一方面为防止沉淀进行搅拌，另外兼有去除部分有机污染物作用。调节池调节时间一般为T=6～8h，其COD去除率平均为8%左右。 ③ 厌氧水解酸化池：根据废水中污染物状况，停留时间T=4～10h，COD去除率一般为15%～30%，色度去除率可达40%～ 70%。对泡沫的消除也有明显的效果。 ④ 生物接触氧化池：生物接触氧化法实质上是生物膜法与活性污泥法的混合型式。国外又称为浸没式生物滤池法。由于在池中放置一定数量的、而且具有一定孔隙率和比表面积的填料，为微生物的生长提供了栖息场所，具有明显的生物膜法特点。同时它又采用了活性污泥法的曝气方式，并在池体中和填料间也具有一定数量的活性污泥，因此它又具有活性污泥特点。由于它采用鼓风曝气型式，不受池体表面产生的泡沫影响，不产生污泥膨胀，有机负荷高，占地少，流程中生物接触氧化法、活性污泥法均采用鼓风曝气方式。 生物接触氧化池停留时间一般为T=5～7h，COD去除率约为 55%～60%，色度去除率约为50%，气水比一般为(20～25)﹕n1。生物接触氧化池通常设计为二段，二段池容积可以相同，也可以第一段比第二段池容大。第一段气水比为(25～28)：1，第二段为(15～18)：1。 ⑤ 活性污泥池：活性污泥法中曝气池的停留时间通常为T=9～12h，COD去除率约为60%～70%，色度去除率约为50%左右。 ⑥ 沉淀池：沉淀时间通常采用T=1.5～2h。目前，沉淀池主要采用竖流沉淀池型式，对较大处理水量，多采用辐流式沉淀池型式。斜管(板)沉淀池由于排泥不畅且容易积泥，使污泥反硝化引起污泥上浮，目前在印染废水治理中已很少采用。沉淀污泥通常采用重力或机械排泥方法排入浓缩池，然后进行机械脱水或污泥干化。在厌氧水解池运行初，为了提高池中污泥含量，也采用部分沉淀池污泥回流方法。 ⑦ 混凝沉淀池和混凝气浮池：混凝沉淀或混凝气浮工艺，都采用化学投药方法。投药品种多为无机聚合铝或无机与有机聚合物，其产生的污泥也排入污泥浓缩池与生物污泥一并处理。其COD去除率约为40%～55%，色度去除率约40%～60%。混凝沉淀池或混疑气浮池中投加的药剂采用水力混合或机械搅拌。当好氧生物处理后沉淀池出水略高于排放标准时，亦可在沉淀池前投药，利用水力搅拌。 ⑧ 化学氧化池：化学氧化法主要以去除色度和剩余有机污染物为主，其脱色效果优于混凝沉淀或混凝气浮工艺，其中光化学氧化法或电化学氧化法具有一定的高新技术含量，目前已在工程中获得应用。 当废水pH值较高时，在调节池前应考虑加酸中和措施。但是当企业设有三效蒸发丝光淡碱回收装置并严格控制生产过程中碱用量时，印染废水pH值为9.0～9.5左右，一般可不需考虑中和装置。 在流程中，根据各地排放标准要求不同和处理后水质状况不同，又提出了不同的排放部位。可在沉淀池后排放，也可在混凝沉淀池后排放。5.2棉针织产品废水处理5.2.1废水处理流程n图二、棉针织产品印染废水治理典型流程图棉针织印染废水中，由于纤维织造时经纱不需上浆工艺，其废水中不含浆料成分，因此废水中有机污染物含量低于棉机织印染废水，其治理流程相对较短，有关设计参数也较低。5.2.2 主要工艺参数 ① 格栅：流程中格栅要求与棉机织废水处理相同。 ② 调节池：流程中调节停留时间T=6～8h，COD去除率平均约8%。通常也采用曝气形式进行搅拌，防止其沉淀及保证其去除率。 ③ 生物接触氧化池：停留时间T=4～6h，COD去除率55%～ 60%，色度去除率50%，气水比15～20：1。其中的生物接触氧化池可采用一段法或二段法。 ④ 活性污泥池：停留时间T=8～10h，COD去除率60%～70%，色度去除率50%。 ⑤ 沉淀池：沉淀时间通常为T=1.5～2h。 末端的混凝沉淀池或混凝气浮池，其COD去除率为30%～ 55%，色度去除率40%～60%。参考文献[1]杨书铭，黄长盾编，纺织印染工业废水治理技术.北京：化学工业出版社，2002[2]沈耀良.废水生物处理新技术--理论与应用[M].北京：中国环境科学出版社，1999[3]范雪荣主编.纺织品染整工艺学.北京：中国纺织出版社，1999[4]张自杰等编.环境工程手册（水污染防治卷）.北京：高等教育出版社，1996.687-698[5]沈东升等.环境污染与防治，1996,18（1）：26[6]郑元景等.污水厌氧生物处理.北京：中建筑工业出版社，1988.28-35n[7]郑书忠等.混凝--缺氧--好氧工艺处理纺织印染废水[J].工业废水处理，2000,20（8）：33-36[8]国家环保总局.纺织染整工业水污染物排放标准（GB4287--1992)[S],1992