印染紡織廢水處理清潔生產技術及案例分析

葉運弟

（廣東省循環經濟和資源綜合利用協會 廣東廣州 510030）

引言

印染行業是我國工業企業中的高耗水行業之一，資料顯示，我國印染廢水每年向自然排放為18.4 億t，印染廢水占工業廢水排放比例高達35%，但廢水中水回用率不足10%[1]。同時，印染廢水具有排放水量大、有機物含量高、色度深、堿性大、鹽分高等特點[2]。因此，開發印染廢水高效再生技術，提高印染廢水回用率是印染行業發展的趨勢，是實現該行業綠色轉型的關鍵，同時也是完成印染行業節水和減排清潔生產目標的重要手段。

1 印染廢水處理回用方法

1.1 印染廢水處理方法

印染廢水處理技術主要包括化學法、物理法、物理化學法、生物化學法等。物理方法中膜分離技術是當前發展最快的水處理技術，印染廢水處理后出水水質較好，可以直接回用于生產，存在問題主要是投資費用較高，膜件壽命較短和后期處理難度大等問題?；瘜W法常用的氧化劑包含Fenton 試劑和臭氧，Fenton試劑優點主要操作簡單，反應迅速，易產生絮凝，缺點是處理成本高、氧化效率差，氧化劑的利用率低等問題。物理化學法中常用的吸附劑是活性炭，具有吸附脫色效果好、親水性強等優點，主要應用于低濃度的廢水處理或深度處理工藝。生化法中好氧生物處理對BOD 的去除效果率較好，但是對于色度和COD 去除效率較差；厭氧生物處理優點主要是易水解難生物降解的有機物，但不能完全降解有機污染物。因此，國內外印染廢水的處理多數采用厭氧和好氧聯合工藝。

1.2 印染廢水回用方法

印染紡織廢水成分復雜和難度大，難以形成一種特定的處理回用工藝，因此國內印染紡織企業選擇廢水處理回用工藝主要是依據自身廢水成分特點和回用水質要求，常用的處理與回用工藝如下：

（1）印染混合廢水+氣浮+厭氧生物處理+混凝沉淀（助凝劑+絮凝劑+活性炭）+膜生物處理+中水回用。膜生物反應處理法是由膜分離與生物化法法相結合的水處理技術，該處理法優點可保持活性污泥的高濃度，通過降低污泥負荷達到減少污泥產生量目的。徐開枝[3]通過實驗證明，某廠印染廢水進水通過MBRNF 組合工藝對廢水進行深度處理，水質符合《再生水水質標準SL368-2006》的回用標準。

（2）印染混合廢水+二級生化處理+臭氧氧化+過濾/吸附+中水回用。Gregon 等人[4]證明氧化法+活性污泥生物法處理印染廢水并回用，處理成本遠遠低于膜分離處理技術且出水水質達到回用標準，可用于生產及設備清洗工序。

（3）印染廢水+二級生物化學處理法+臭氧氧化法+膜分離處理（UF+RO）+中水回用。膜分離處理技術中常用工藝為超濾（NF）和反滲透（RO），應用于印染廢水回用工程，主要優點為能夠有效處理廢水中有機物，脫鹽效果明顯。張廣文[5]通過膜分離處理技術處理某紡織廠的印染污水，該處理方法既能保證出水的水質，并且處理后廢水回用于生產環節。

2 廣東省某印染紡織園區廢水處理工程實例分析

2.1 廢水處理回用方法

廣東省某工業園區有印染、紡織等企業70 余家，日產生廢水8 萬m3。廢水排放到工業園區某污水處理廠集中處理，通過中水回用系統回用于工業園區生產企業，廢水處理及回用采用1.2章節中第三種方法“印染混合廢水+二級生化處理+臭氧氧化+膜組合技術（UF+RO）+回用”，主要處理工藝介紹如下：

（1）臭氧氧化

臭氧反應池對濃水中濃縮的COD 和色度去除效果顯著，保障后續膜處理工藝的運行。臭氧反應池通過微孔擴散器將臭氧發生器產生的臭氧擴散于待處理水中，利用臭氧的強氧化性將化工廢水中的復雜有機物降解為小分子有機物或無機物。臭氧具有極強的氧化性，能去除絕大部分的有機和無機污染物，作用迅速，不會對環境造成二次污染。

（2）超濾系統UF

超濾系統共設置18 套超濾裝置，單套凈產水340m3/h，每套運行約30min 反洗2min，設備輪流開機、清洗、檢修。每套含膜元件68 支，總共1224 支膜，單支膜有效膜面積為72m2或80m2，系統運行為PLC 自動控制，易于恢復，有高且穩定的透水量。

園區某污水處理廠采用外壓式超濾膜，投資低，過濾穩定，保證被膜截留的物質非常容易通過化學清洗和反洗去除。超濾采用氣水反洗和錯流過濾等全自動連續的方式運行。錯流過濾指進溶質在膜表面流動，透水垂直于進水方向再通過膜，被截留的物資富集在水里，沿進水的流動方向排出膜組件，再返回于進水箱與原水合并，循環返回于超濾系統。錯流過濾優點為增大膜的表面液體流速，促使膜表面的凝膠層厚度下降，有效降低膜的污染。

（3）反滲透系統RO

反滲透系統工作機理為超濾后的出水進入反滲透膜組系統（RO），在壓力作用下，極微量一價離子透過反滲透膜，經處理后為透過水，透過水進入后續處理設備；而水中的微細膠體和有機物等物質不能透過膜而殘留在濃水中，再通過濃水管排出污水管網。反滲透裝置處理能力840 m3/h，操作壓力1.0～1.2MPa，裝置水回收率70%，初始脫鹽率≥97%，脫COD 率≥95%，脫色度率≥95%。

2.2 效益分析

廢水排放到某污水處理廠集中處理后，通過中水回用系統回用于工業園區生產企業，中水回用率達到80%以上，廢水污染物排放濃度符合廣東省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）的第二時段一級標準及 《紡織染整工業水污染物排放標準》（GB4287-2012）直接排放標準的要求，中水回用水質滿足《再生水水質標準SL368-2006》的要求，實現園區節水和減排清潔生產目標。工業園區印染廢水排放和回用情況見表1 和表2。

表1 工業園區印染廢水排放情況一覽表（單位：mg·L-1）

表2 工業園區印染廢水中水回用情況一覽表（單位：mg·L-1）

污水處理廠采用超濾、反滲透處理技術對工業園印染廢水處理后進行回用，實現工業園區內完善的中水循環回用系統，中水回用率達到83%，實現中水回用量達到2640 萬噸。經處理后達到回用標準的中水按自來水價供給園區70 余家印染紡織企業生產使用，提高水資源的利用率，減排效果明顯。

2.3 印染廢水回用的環保意義

隨著工業化、城鎮化進程的加快，工業用水持續增長，水資源供需矛盾日益突出，節約用水和重復用水是創建節水型企業重要的清潔生產手段。在我國的工業企業中，印染紡織企業廢水排放占全國總排放廢水前五名，同時，印染紡織廢水內含多大量難以降解的物質，處理難度大，污染性強。因此，亟需對印染廢水開展深度處理并回用，減少對環境帶來不利影響。上述廣東省某印染紡織園區廢水處理回用技術可靠，環保效果明顯，可大力推廣應用。

印染廢水回用的環保效益明顯，中國是水資源欠缺的大國，水資源分布嚴重不平衡，為節約水資源，國家和省政府近期發布《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》、《工業和信息化部水利部全國節約用水辦公室深入推進節水型企業建設工作的通知》、《廣東省節約用水辦法》、《廣東省節水行動實施方案》等文件。印染紡織行業是重點用水行業，提高印染紡織企業工業用水效率，減少企業用水排放，實現中水回用，是實現印染紡織行業可持續發展的重要保障。值得一提的是，廣東省制定政策要求印染企業必須入園生產，實現廢水集中處理和回用，減少印染廢水排放帶給周邊居住的群眾的環境影響，從而達到經濟提升和生態環境改善雙目的。

從企業生產經營來看，生產成本的控制是印染紡織企業生存發展主要因素，用水成本和處理廢水成本占企業總成本的50%以上，因此企業廢水循環利用，可減少新鮮水消耗，而且廢水通過超膜處理后，水中不含有機物，硬度和色度較低，回用水質指標遠遠低于純水水質指標，可提高產品染色效果，實現節水、減排、增效等效益。

結語

印染紡織行業廢水成分復雜、產生量大而回用率低，亟需開展清潔生產，減少對環境帶來不利影響。廣東省某印染紡織工業園區根據所排廢水特點和回用水質的要求，采用“印染混合廢水+二級生化處理+臭氧氧化+膜組合技術（UF+RO）+回用”工藝，技術可靠，環保效果明顯，可大力推廣應用，實現節水、減排、增效的清潔生產目的。