賈慧婕
(河南極科環保工程有限公司,河南 鄭州 450000)
印染生產中會產生較多的廢水,而且隨著多種原材料的應用,廢水成分也呈現出復雜性和多樣性的特點,在處理工作中面臨的難度也在提升。環境影響評價工作可以針對印染項目對周圍環境的影響狀況進行科學分析和評價,以得到可靠的評價報告,用于分析項目建設與環境保護的關系,從而可以采取有效的預防及控制措施,符合新時期社會可持續發展的要求。環境影響評價工作真正實現了事前、事中和事后控制的密切銜接,在提升污染治理水平的基礎上,提高了水資源的循環利用率,對印染企業成本控制的改善效果較好,為行業轉型升級創造了可靠保障。
在紡織工業中,印染廢水的產出環節較多,由于在傳統生產體系下對于環境保護工作的重視程度不高,因此會造成嚴重的污染問題。我國印染廢水每天的產出量達到上萬噸,其中含有大量的有機污染物,因此處理難度相對更高。如果直接排放到湖泊和河流當中,會對農業灌溉和人們的飲水安全造成威脅,長此以往會引發人類的各類疾病。染色工藝、印花工藝和整理工藝等是印染生產中的主要工藝,不同環節產生的廢水量和污染物成分也有一定的差異。近年來,我國的紡織行業獲得了長足發展,加工工藝和纖維原料類型、產品類型等都更具多樣化特點,這也導致印染廢水呈現出復雜性的特征,隨著時間的推移,其性質也會出現改變[1]。漂白處理、燒毛處理和煮煉處理等是印染工藝中的預處理措施,這些工藝會產生較多的染色廢水和漂白廢水、絲光廢水等。此外,在后處理環節和水洗環節、脫水環節等,也會產生不同種類的廢水。印染廢水產生途徑如圖1所示。

圖1 印染廢水產生的途徑
1.2.1 廢水的有機物含量和色度高
有機物在印染廢水中十分常見,包括人工合成有機物和天然有機物等,其處理難度較大。染料是印染工藝中必不可少的材料,其加大了印染廢水的色度,甚至增長到幾萬倍以上[2]。此外,漿料和助劑等的應用量也在逐漸增長,因而有機污染物的可生化性受到影響,采用傳統工藝手段往往難以有效去除其中的有機污染物,相關人員必須要在實踐中不斷改進和創新處理技術和設備。
1.2.2 水質變化性強
印染廢水的特點不僅會受到織物類型和染料類型的影響,也與生產工藝息息相關。不同工藝產生的印染廢水水質存在較大的變化性,這也給廢水處理工作造成困擾。比如印染廢水中COD的含量相對較高,一般在2 060~3 000 mg/L左右,BOD和COD的比值在0.2以內。
1.2.3 pH值的穩定性差
纖維織物類型決定了生產工藝的差異性,因此需要控制的酸堿環境也有所不同,不同環節排出的廢水,其pH值的差異十分顯著。比如在制造棉及其混紡織物的過程中,對于堿的需求量較大,因此在該環節產生的廢水pH值相對更高。
1.2.4 溫度變化大
控制穩定的高溫條件,是開展印染生產的關鍵,因此也會導致各個環節的廢水溫度較高,隨著時間的推移,其溫差也會出現較大的改變。此外,在不同織物的生產過程中都會涉及染色工藝,對于用水量和溫度的要求存在差異,這也導致了廢水溫度變化范圍增大,而且廢水量也有所不同。
2.1.1 絮凝沉淀法
絮凝沉淀法是處理印染廢水的常用方法,該方法借助助凝劑和絮凝劑的作用,提高膠體的碰撞和聚集效果,當出現較多的絮狀顆粒時就能夠對其中的污染物實施集中處理。在應用該工藝時,斜管沉淀池、平流沉淀池、豎流沉淀池和輻流沉淀池等設施的應用較為廣泛。通過生產實踐可以看出,絮凝沉淀法對于廢水中色度的去除作用十分顯著,去除率在60%~80%左右,CODCr的去除效果也較好,一般在40%~50%左右。通常情況下,為了改善絮凝處理的整體實效性,通常將該方法與A/O工藝融合應用,可以保障處理過程的一體化,達到自動化處理的目的,符合當前印染行業快速發展的需求。在該體系下,會用到格柵井、調節池、絮凝沉淀池、水解酸化池和接觸氧化池等設施,需要確保各類設施之間良好的配合效果,從而獲得良好的出水水質。通過該系統處理的印染廢水,其水質能夠達到《紡織印染工業水污染排放標準》的二級標準要求,可將CODCr含量控制在240 mg/L以內。格柵井和調節池、絮凝沉淀池能夠起到預處理的作用,但要合理控制格柵井的柵條間距,一般在20 mm左右,可以起到良好的過濾作用,調節池內廢水的停留時間控制在8 h左右,而在絮凝沉淀池中則要控制在2.5 h左右[3]。印染廢水經過處理后會產生較多污泥,需要對其進行濃縮和干化處理,以滿足堆肥需求,防止造成嚴重的二次污染問題。
2.1.2 氣浮法
氣浮法處理印染廢水,可有效發揮微小氣泡的作用,對水體中的雜質進行吸附,并從水體中分離出來,達到控制廢水中污染物濃度的目的。在應用氣浮法時,可以采用超淺層氣浮和傳統溶氣氣浮,也可以采用CAF渦凹氣浮,對于CODCr和色度的去除率分別為40%~50%和60%~80%。CAF渦凹氣浮系統在實踐中得到了廣泛應用,曝氣機可以提高微氣泡的數量,降低了對其他設備的依賴性,包括高壓泵、循環泵和釋放器等,因此便捷性較強,對于工作人員的操作能力要求也不高,能夠達到自動化處理的目的。該系統的運行能耗也相對較低,因此呈現出經濟性特點,節約成本40%~90%左右。在CAF渦凹氣浮系統中,微氣泡的產生速度也很快,因此極大提高了印染廢水的處理效率,SS的去除率能夠達到90%以上。在某印染項目中采用CAF渦凹氣浮系統,原水的CODCr和BOD5、SS濃度分別為1 300 mg/L、400 mg/L和540 mg/L,經過處理后的廢水濃度分別為61 mg/L、3.6 mg/L和37 mg/L,能夠滿足《污水綜合排放標準》中的一級標準要求[4]。此外,應用曝氣調節池可以保障水量的穩定性,防止對系統造成嚴重沖擊。
2.1.3 吸附法
利用吸附法處理印染廢水也十分普遍,可運用特定的吸附劑對水體中的污染物實施吸附與控制,使其長久停留在廢水表面,提高廢水處理效率。樹脂吸附劑、活性炭和硅藻土等是幾種常用的吸附劑類型。其中,活性炭吸附劑的使用效果較好,具有較大的孔隙率,微孔直徑更小,一般在2~50 nm左右,吸附作用更強。然而,單純利用活性炭通常難以達到廢水處理標準,因此需要和其他工藝融合應用。比如化學氧化法和活性炭吸附法融合處理的效果較強,在應用該工藝時,需要先對污染物進行氧化處理,再利用活性炭進行高效吸附,從而達到快速分離和凈化水體的目的。如果印染廢水中污染物的濃度較高,則可以先實施氧化再進行吸附,如果污染物濃度較低,則可以先進行吸附處理再實施氧化處理。在實踐工作中,活性炭可以和Fenton試劑融合應用,色度去除效率可達到90%以上,保障了出水水質達到標準要求[5]。此外,臭氧和活性炭結合也可以提高印染廢水的處理效率,不僅能夠發揮氧化和吸附作用,而且能夠起到良好的降解效果。污染物在臭氧的作用下可以快速絮凝和氧化,因而提高了活性炭的吸附能力,使活性炭的使用周期也更長,降低了不必要的損耗。在運用臭氧-活性炭處理工藝時,印染廢水中COD的去除率在85%左右,色度的去除率在97%左右。
2.1.4 過濾法
過濾法主要是控制水體中膠體物質和微細顆粒的含量,也是去除廢水中污染物的有效方法,其設施設備包括膜過濾器和濾池等,尤其是在回用水深度處理中,過濾法的應用相對較多。而單純采用過濾法無法達到預期處理要求,需要與混凝法和氣浮法等融合應用。在采用多項工藝處理廢水時,會用到格柵、調節池、攪拌池、分離器和沉淀池、氣浮等。應該確保整個系統的運行負荷達到生產要求,防止負荷過大造成處理成本上升的狀況,同時控制堿鋁和硫酸亞鐵的用量,避免造成不必要的資源浪費[6]。雖然攪拌器的應用可以確保廢水和各類試劑良好的混合效果,但會對絮凝物產生影響,因此可以借助廢水在分離器上部流入混凝箱時的沖擊力實施攪拌,具有良好的經濟性特點。
2.2.1 厭氧技術
生化處理技術可以有效去除印染廢水中的有機污染物,且處理效果更好,不會造成嚴重的二次污染,因此應用范圍十分廣泛。其中,厭氧技術是生化處理的關鍵技術,該技術主要是通過控制厭氧環境對有機污染物實施高效降解,充分發揮厭氧菌和兼性菌的作用,經降解的有機污染物會產生甲烷和二氧化碳等,不會對環境造成嚴重污染,具有綠色環保的特點。厭氧處理過程主要涉及水解酸化反應和甲烷發酵反應兩個步驟,尤其是要加強對第一環節的嚴格控制,處理后可以提升廢水的可生化性,對CODCr的去除效果較好,去除率能夠達到40%左右,對于度的去除率也能夠達到70%左右。升流式厭氧污泥床法是實踐中的一種常用的厭氧處理技術,需要保障反應器具備良好的密閉條件,確保污泥中微生物的良好活性,在與廢水接觸過程中可以利用微生物對其中的污染物進行降解處理,且處理能力更強。當進水中的COD濃度為400 mg/L時,運用升流式厭氧污泥床法可以將去除率提升到70%左右,而色度去除率可以達到90%,因此能夠達到相關排放要求。通常情況下,厭氧處理工藝也可以與好氧處理工藝融合應用。但是,該技術也存在一定的局限性,水流會對污泥床造成一定的沖擊,長此以往會降低其使用性能[7]。厭氧生物膜法也屬于厭氧處理中的一種主要工藝,可以采用厭氧過濾床和厭氧膨脹床、厭氧生物轉盤等對廢水中的污染物進行處理,對COD和色度的去除率能夠達到50%和90%左右。
2.2.2 好氧技術
借助好氧微生物可以對印染廢水中的污染物實施降解處理,產生較多的二氧化碳和水等,不會污染環境,該方法主要包括接觸氧化法和活性污泥法等。其中,活性污泥法能夠起到良好的凝聚和吸附、沉淀等作用,具有便捷性特點,因此受到業內人士的廣泛歡迎。在采用該處理工藝時,需要設置曝氣池和二沉池、回流系統、污泥排放系統、供氧系統等。其中,對于污泥和水分的分離處理可借助二沉池實現,確保污泥濃度能夠達到處理要求。而應用回流系統,則可以確保整個系統處于良好的工況條件下。當前活性污泥處理法的類型較多,包括延時曝氣技術和多點進水技術等[8]。常規的活性污泥處理方法存在一定的局限性,因此可以采用漸降曝氣方式代替原有工藝,確保供氧量達到實際工作需求,避免出現資源浪費的問題。系統運行還會受到污泥負荷率的影響,只有不斷優化該項參數,才能降低系統運行的能耗,提高印染廢水的處理效率。
化學法、物化法和生化法等是常用的幾種廢水處理方法。其中,采用化學法能夠有效去除廢水中的COD,而且脫色效果也較好,但是該技術的缺陷也十分明顯,尤其是在處理親水性染料時的效率不高,而且成本較高。在采用物理化學法時,可以借助吸附、沉淀、絮凝和臭氧氧化等方式進行處理,也可以發揮高壓脈沖電解法和離子交換法的作用,有效提高了印染廢水處理工作的效率,出水水質也較高。但是,該技術也具有一定的局限性,尤其是前期的成本投入相對較高,而且適用性較差,在處理環節還會產生較多污泥,對后續處理工藝產生影響。生化法是當前印染廢水處理中的常用方法,不僅能夠有效提升工作效率,而且系統的占地面積不大,能夠充分發揮生物降解的作用,且處理效果更徹底[9]。
在印染項目中會有較多的廢水產生,所以應該在環境影響評價中做好針對性處理,以降低其對自然生態環境的威脅,促進印染行業的綠色發展。印染廢水的有機物含量和色度高,而且呈現出較強的變化性,pH值穩定性差,溫度變化大。在處理印染廢水時主要采用物化處理技術和生化處理技術,前者主要包括絮凝沉淀法、氣浮法、吸附法、過濾法等,后者包括厭氧技術和好氧技術等。在實際應用過程中,應該結合不同處理技術及工藝特點制定合理的處理方案,以確保印染項目的順利推進,預防嚴重的環境污染問題,同時提高水資源的利用率。