印染污水處理工藝探討

孫金梅

（常州民生環(huán)境檢測(cè)有限公司，江蘇 常州 213000）

印染行業(yè)是我國(guó)工業(yè)廢水排放大戶(hù)，是我國(guó)排放廢水和污染物量較大的行業(yè)之一。印染行業(yè)產(chǎn)生的廢水一般水量都比較大，且化學(xué)需氧量較高、顏色比較深、呈強(qiáng)堿性[1]。因?yàn)樯a(chǎn)的產(chǎn)品變化多樣，再加上生產(chǎn)工藝流程多，造成了水質(zhì)波動(dòng)大的特點(diǎn)，故屬于相對(duì)比較難處理的工業(yè)廢水之一。

我國(guó)一直比較重視紡織印染污水的處理，出臺(tái)了很多相關(guān)的政策法規(guī)。早在五十年代末廢水處理就開(kāi)始采用物化處理方法，到六十年代及七十年代，相關(guān)學(xué)者開(kāi)始對(duì)延時(shí)曝氣和生化處理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)并建成污水處理設(shè)施，投入運(yùn)行，在污水處理技術(shù)方面積累了豐富的技術(shù)資料和管理經(jīng)驗(yàn)。七十年代后，由于國(guó)家對(duì)環(huán)保工作的重視和“三同時(shí)”精神的貫徹，以及紡織工業(yè)部有計(jì)劃地定期組織技術(shù)交流總結(jié)，更使印染廢水的治理工作不斷進(jìn)步，廢水治理技術(shù)也有了較大發(fā)展。目前污水處理方式仍以生化處理為主，生化與物化方法結(jié)合使用也較多，很少采用單獨(dú)的物化方法。近年來(lái)出現(xiàn)了電化學(xué)催化氧化法[2]和微電解法[3]。

在國(guó)家正確的環(huán)保政策指導(dǎo)下，相關(guān)企業(yè)在印染污水治理方面投入了大量資金，為防止有色污水污染及環(huán)境保護(hù)作出了貢獻(xiàn)。但由于印染污水的特殊性，生化處理后色度一般只能去除40%～50%，并有相當(dāng)多的工廠(chǎng)由于種種原因，存在一定數(shù)量的處理設(shè)施不能充分發(fā)揮作用的現(xiàn)象。

近年來(lái)，人們對(duì)棉麻化纖織物的多樣化需求越來(lái)越高，使印染行業(yè)的生產(chǎn)工藝和后整理技術(shù)得到了日新月異地發(fā)展，各種漿料和新型助劑等可生化降解的有機(jī)物被排入污水中，其中COD值從原來(lái)的400～500 mg/L上升到1 000～2 000 mg/L左右[4]，有的甚至更高，而B(niǎo)OD/COD值確越來(lái)越小，從原來(lái)的0.4左右降到0.3以下，傳統(tǒng)的生化處理工藝已不能完全適應(yīng)新的廢水水質(zhì)。因此研究新的經(jīng)濟(jì)有效的印染污水處理技術(shù)已成為新時(shí)代環(huán)保行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。

1 印染污水的來(lái)源、水質(zhì)及水量

印染加工一般包括四個(gè)工序，預(yù)處理階段排出的是退漿廢水、煮煉廢水和漂白廢水及絲光廢水；染色工序排出的是染色廢水，印花工序排出的是印花廢水和皂液廢水，整理工序排出的為整理廢水。印染污水是上面幾類(lèi)廢水的混合[5]。退漿廢水水量小，但濃度較高，含有各種漿料和助劑。廢水呈堿性；煮煉廢水水量大，濃度高，其中含纖維素、果酸、堿、表面活性劑等，廢水呈強(qiáng)堿性，水溫高且呈深褐色；漂白廢水水量大，污染物濃度較低，其中含有殘余的漂白劑等；絲光污水的NaOH含量比較高，能達(dá)到3%～5%[5]，可通過(guò)蒸發(fā)濃縮回收NaOH；染色廢水水量大，水質(zhì)隨所用染料的不同而有所差異，可生化性較差；印花污水水量較大，污染物濃度較高；整理廢水水量較小；堿減量廢水pH值超過(guò)12以上，而且COD值高，達(dá)到10 000 mg/L左右，其中的高分子有機(jī)物和染料很難被微生物降解，此類(lèi)廢水屬于高濃度難降解的有機(jī)廢水[5]。

印染廢水因生產(chǎn)品種和工藝的不同，水質(zhì)變化很大，即使生產(chǎn)的品種和采用的工藝相似，因生產(chǎn)管理和采取的措施不同，所產(chǎn)生的廢水水質(zhì)往往相差也很大。這就存在兩方面的問(wèn)題：首先是生產(chǎn)管理上的問(wèn)題，其次是生產(chǎn)所必須排放的污水治理問(wèn)題。本次探討的焦點(diǎn)集中在如何處理廢水色度深、堿性強(qiáng)、COD值高等問(wèn)題，并提出了相應(yīng)的解決措施。

2 幾種治理工藝方案的比較

第一種方案：將所有的污水全部混合，納入治理系統(tǒng)。

（1）如果污水的pH值接近中性，而且色度不高，有一定的有機(jī)負(fù)荷，可以單獨(dú)使用生化處理方法進(jìn)行處理。

（2）如果污水的pH值接近中性，而且色度不高，有機(jī)負(fù)荷也不高，可單獨(dú)采用物化處理方法即可解決。

（3）如果污水的pH值較高，色度又深，而且有機(jī)負(fù)荷特別是COD值較高，即使采用生化、物化方法相結(jié)合對(duì)污水進(jìn)行治理，也不一定能達(dá)標(biāo)排放。

第二種方案：將全部污水區(qū)別對(duì)待，使之清濁分流，特別對(duì)水量大、堿性強(qiáng)、COD值高、色度深的污水，要分別進(jìn)行重點(diǎn)處理。

（1）對(duì)污水中可提取的部分，盡可能地回收利用。

（2）對(duì)有色污水及pH值較高的部分污水，在分流后進(jìn)行預(yù)處理，使pH值及色度降低。

（3）將色度較淺或無(wú)色的污水與以上兩類(lèi)污水混合，再進(jìn)行一次生化處理，這樣就基本上可以達(dá)標(biāo)排放。

以上兩種方案采用的是不同的治理方案和工藝路線(xiàn)，其不同點(diǎn)在于：在一般情況下，色度及pH值高的污水約占總量的5～10%，即使分流不嚴(yán)格，占比也不會(huì)超過(guò)20%，故從治理設(shè)施和投資方面考慮，第二種方案應(yīng)比第一種方案好。其中脫色可減少脫色裝置的規(guī)模及數(shù)量，而且僅僅是提取一項(xiàng)就能節(jié)約較大的能源。但是，不能否認(rèn)，如果利用第二種方案將不同污水進(jìn)行分流是很困難的。有很多實(shí)際案例證明環(huán)保工作與生產(chǎn)工作一樣，如不加強(qiáng)管理，即使有良好的治理設(shè)施，也無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同樣如果生產(chǎn)技術(shù)管理工作跟不上，單純要求搞好污水處理工作也是不可能的。如某廠(chǎng)日處理污水4 000 m3，有完整的生化物化處理設(shè)施，但運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，治理水量?jī)H達(dá)設(shè)計(jì)水量的40%，查其原因，是地下堿管滲漏所致，如加酸中和，每天要使用的硫酸量較大，與生產(chǎn)用酸發(fā)生矛盾。這說(shuō)明在確定污水處理工藝時(shí)，首先要檢查水質(zhì)是否有反常現(xiàn)象，否則所設(shè)計(jì)的工藝不能發(fā)揮較好的作用。

第三種方案：實(shí)現(xiàn)印染園區(qū)廢水集中處理模式，由專(zhuān)業(yè)的污水處理廠(chǎng)將廢水通過(guò)一廠(chǎng)一管的方式排入污水處理廠(chǎng)的集水池，經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)后進(jìn)行生化+物化處理，最終實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。這樣就不再需要每個(gè)印染企業(yè)都花費(fèi)金錢(qián)和人力去建造小型的污水站，每天都受廢水能否達(dá)標(biāo)排放的困擾，企業(yè)的重心就可以放在生產(chǎn)和工藝改造上，而后續(xù)的廢水處理由專(zhuān)業(yè)機(jī)構(gòu)完成。常州西夏墅印染園區(qū)就是采用這種模式運(yùn)行的，從2006年運(yùn)行至今，效果不錯(cuò)，完全實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)排放。而且隨著太湖流域治理政策的出臺(tái)，COD排放標(biāo)準(zhǔn)從最初的100 mg/L到現(xiàn)在的60 mg/ L，園區(qū)污水處理廠(chǎng)也一直不斷地進(jìn)行技術(shù)改造，這是一種雙贏(yíng)的模式，也是現(xiàn)在比較流行的污水處理方法。

通過(guò)以上例子說(shuō)明，對(duì)印染污水進(jìn)行治理，首先要加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)工藝源頭的管理，這是環(huán)保工作的重要組成部分，也是最經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的措施。沒(méi)有這個(gè)前提，即使有再好的治理設(shè)施，也是徒勞。其次是從污水中盡可能提取可以回收利用的物質(zhì)。最后才是考慮針對(duì)本廠(chǎng)生產(chǎn)及污水的水質(zhì)特點(diǎn)，研究合理的治理工藝，采用清濁分流、重點(diǎn)治理、如有可能采用園區(qū)集中處理方法較為合理。

3 問(wèn)題討論

3.1 關(guān)于pH值問(wèn)題

凡是全部污水集中后pH值在9.5以下的可進(jìn)行生化處理，不必考慮pH值的影響。混合污水pH值在10以上的，偶爾還有pH值為12以上的污水沖擊，須采取相應(yīng)的措施，否則，即使治理設(shè)施建成，也不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。這類(lèi)事例很多，特別是棉織物比重較高及以厚重織物為主的企業(yè)，問(wèn)題尤為突出。因此，解決印染污水pH值高的問(wèn)題，最現(xiàn)實(shí)的途徑是將pH值特高的污水進(jìn)行分流，然后再用濕法煙道除塵加以解決。試驗(yàn)中用1 m3的煙道廢氣處理0.5 L的污水，pH值可從12降到8.5～9，從而有效地保證了后工序生化處理的穩(wěn)定性，同時(shí)還可以減少物化處理時(shí)的加藥量。因此，對(duì)印染污水中部分堿性高的污水用濕法除塵，是解決pH高的較為現(xiàn)實(shí)的措施之一，不但具有環(huán)保效益，又有良好的社會(huì)效益。有條件的企業(yè)可以?xún)?yōu)先考慮該治理工藝。此外，如果部分污水pH值較高，BOD5亦較高，但水量又不大，可以考慮采用厭氧預(yù)處理來(lái)降低pH值，盡可能不用加酸中和。當(dāng)然在特殊的情況下并不排除用酸中和的方法。如部分高濃度的堿性污水，其混合pH值能適合生化或物化處理要求，但短時(shí)間內(nèi)的沖擊影響很大，可將排放的高濃度堿性污水另行蓄存，用細(xì)水長(zhǎng)流的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.2 關(guān)于色度問(wèn)題

色度是印染污水特有的問(wèn)題，使人在感官上產(chǎn)生厭惡感。解決色度，目前在技術(shù)上不存在困難，主要問(wèn)題在于治理費(fèi)用。因此，在有條件的情況下，可將分流后的有色污水，經(jīng)適當(dāng)加藥后，用煤渣過(guò)濾吸附脫色，作為可供選擇的工藝之一。煤渣不但有部分殘?zhí)浚浔旧硪灿幸欢ǖ奈侥芰Γ捎眠@一工藝后，還可減少用化學(xué)凝聚法處理后污泥處置的困難。對(duì)活性染料較多、色度又深的污水，可考慮在煤渣過(guò)濾前進(jìn)行。采用先化學(xué)方法脫色，再進(jìn)行生化處理的工藝，這樣用于脫色工序的費(fèi)用比集中混合后再脫色的費(fèi)用要降低30～50%左右。當(dāng)然，并不排除水量較少的企業(yè)將所有的污水集中后再生化或物化處理的可能性。

此外，可按水質(zhì)條件，將濃度高的有色污水分流出來(lái)，用化學(xué)方法脫色，如NaCLO法、CLO2法、臭氧氧化法等，還有催化氧化法[2]和微電解法[3]對(duì)印染廢水的脫色效果也很好。

3.3 關(guān)于COD問(wèn)題

目前，由于化纖產(chǎn)品的比例不斷增大，應(yīng)先考慮織物的上漿工藝。由于PVA（乙烯基聚合物）不易被微生物降解，部分印染廠(chǎng)從經(jīng)濟(jì)和后續(xù)污水處理角度考慮，正在用薯粉等漿料來(lái)代替PVA，這不但有利于提高經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也有利于解決污水處理的難度。

目前，一般印染廠(chǎng)COD值在500 mg/L左右，經(jīng)二級(jí)處理尚能達(dá)標(biāo)，但如果COD值在800 mg/L以上時(shí)，雖經(jīng)生化和物化處理，要達(dá)標(biāo)排放有時(shí)也是很困難的，除非再經(jīng)三級(jí)深度處理，但治理費(fèi)用將大幅度提高，經(jīng)濟(jì)上較難承受，因此建議將這類(lèi)污水進(jìn)行園區(qū)集中處理。某專(zhuān)門(mén)集中處置印染園區(qū)廢水的污水處理廠(chǎng)，采用的方法就是印染企業(yè)先對(duì)印染廢水進(jìn)行適當(dāng)?shù)厍疤幚恚_(dá)到一定的水質(zhì)要求后再由每家企業(yè)通過(guò)獨(dú)立污水管網(wǎng)排入污水處理廠(chǎng)集水池進(jìn)行中和，對(duì)于企業(yè)少量有機(jī)物高難降解的廢水先進(jìn)入污水處理廠(chǎng)的厭氧罐，將高濃度有機(jī)物分解成小分子可降解有機(jī)物，再進(jìn)入集水池，后續(xù)采用的是A2O+活性炭吸附+催化氧化工藝，處理后的廢水的COD值一般都低于50 mg/ L，滿(mǎn)足了排放標(biāo)準(zhǔn)60 mg/L的要求。

在生化處理中，適當(dāng)降低負(fù)荷，提高污泥濃度，或在現(xiàn)有的曝氣設(shè)施中增設(shè)填料，也是提高污水處理效果的有效措施之一。另外，還可以將不同的生化方式結(jié)合應(yīng)用，注意生化過(guò)程中的碳氮磷營(yíng)養(yǎng)的配比，增加污泥活性以提高處理效率。在物化處理方面，通過(guò)加藥、超聲波處理，破壞膠體的狀態(tài)，有利于提高COD的去除率。

4 結(jié)論

（1）對(duì)印染污水進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)污染源頭的管控，消除或減少生產(chǎn)過(guò)程中的部分“三廢”，做到預(yù)防為主、治理為輔，這是最現(xiàn)實(shí)、最積極而有效的措施，在這方面有大量的工作要做。

（2）在充分摸清污染源及水質(zhì)、水量的基礎(chǔ)上，首先要考慮從污水中回收提取有用的物質(zhì)，使“三廢”資源化。對(duì)污水總的治理工藝，提出了清濁分流、重點(diǎn)治理、集中排放的方案。

（3）排放的部分高濃度堿性污水混合液的pH值經(jīng)常在10以上，在有條件的情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮將堿性特高的部分污水，先用于煙道濕法除塵，以節(jié)約用酸中和的費(fèi)用，既有經(jīng)濟(jì)效益，又有環(huán)境和社會(huì)效益。

（4）色度是印染污水的重點(diǎn)。應(yīng)盡量避免有色污水與其它印染污水混在一起。在有條件的情況下，加藥后采用煤渣過(guò)濾吸附的工藝是可行的，這樣可以克服化學(xué)污泥處置的困難。污水經(jīng)脫色預(yù)處理后，再與其它污水混合，然后再進(jìn)行生化處理，這樣基本上可以保證污水色度達(dá)標(biāo)，而且治理費(fèi)用可以降低50%左右。

（5）應(yīng)充分掌握導(dǎo)致COD值高的原因，以便有針對(duì)性地考慮具體治理工藝及方法。為此，在生化處理過(guò)程中可提高污泥的活性，降低污泥負(fù)荷并在曝氣設(shè)備中增設(shè)填料，還可以將不同的生化方法結(jié)合使用進(jìn)行污水處理，也是提高COD去除率的有效措施之一。

由于印染污水水質(zhì)比較復(fù)雜，且水質(zhì)易變化，因此不能只采用一種模式進(jìn)行治理，要因地制宜、因水制宜，結(jié)合具體情況，只有這樣才能使印染污水處理工藝及流程更趨合理和有效，達(dá)到投資小、效果好、成本低的效果，從而為開(kāi)拓紡織印染工業(yè)的環(huán)保工作而努力。