紡織印染行業(yè)廢水處理工藝及污泥處置標(biāo)準(zhǔn)化的研究

摘 要：紡織印染行業(yè)是工業(yè)廢水的主要來源之一，其廢水含有大量有機物、染料、助劑等污染物，對環(huán)境和人體健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，紡織印染廢水處理工藝的標(biāo)準(zhǔn)化具有重要的意義，可以有力保障廢水處理的有效性，減少污染排放。深入研究污泥的危險特性及標(biāo)準(zhǔn)化的處置方法，有助于全面了解污泥潛在風(fēng)險，采取更具針對性的處理措施，防止二次污染。推動紡織印染廢水處理工藝及污泥處置的標(biāo)準(zhǔn)化，對于該行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：紡織印染，廢水處理，污泥處置，標(biāo)準(zhǔn)化

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.20.011

0 引 言

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，紡織印染行業(yè)的發(fā)展也越來越迅速，紡織印染過程中產(chǎn)生了大量廢水。廢水中含有多種類型的有機物[1]、重金屬[2]等污染物質(zhì)，紡織印染企業(yè)建設(shè)污水處理站對污水進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)后排放，廢水中的污染物經(jīng)處理分解或者進(jìn)入污水處理污泥中。紡織印染污泥屬于固體廢物，但是不是危險廢物尚無法確定，危險廢物不合理的管理和處置，會對生態(tài)環(huán)境及人們的身體健康造成嚴(yán)重威脅[3]，因此需要通過危險廢物鑒別判定固體廢物的危險特性。目前，國家已建立了完善的危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)體系，可以按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)路線鑒別固體廢物的危險特性[4]。本文對紡織印染行業(yè)的工藝流程及原輔材料進(jìn)行研究，對紡織印染廢水中的特征污染因子進(jìn)行分析，對我國印染污泥危險特性鑒別現(xiàn)狀進(jìn)行了探討，為紡織印染污泥科學(xué)合理處置及生態(tài)環(huán)境主管部門的環(huán)境管理提供技術(shù)依據(jù)。

1 紡織印染行業(yè)介紹

紡織印染行業(yè)是指將紡織品進(jìn)行印染、整理等加工處理的行業(yè)，它是紡織工業(yè)的重要組成部分，也是國民經(jīng)濟中的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一，紡織印染行業(yè)的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于服裝、家居紡織品、工業(yè)用紡織品等領(lǐng)域。

1.1 紡織印染行業(yè)的主要生產(chǎn)工藝流程

不同的紡織印染企業(yè)和產(chǎn)品，工藝流程有所不同，但總體上包括以下幾個環(huán)節(jié)。

（1）紡紗：將原材料（如棉、麻、絲、化纖等）進(jìn)行紡織，制成紗線。具體包括清棉 →梳棉→精梳→并條→粗紗→細(xì)紗[5]。

（2）織布：將紗線經(jīng)過織機織成布匹。具體包括絡(luò)筒→整經(jīng)→漿紗→穿經(jīng)→織造→整理。

（3）印染：將織成的布匹進(jìn)行印染，使其具有不同的顏色和花紋。具體包括配坯→縫頭→燒毛→冷軋車→退煮漂→絲光→前定拉幅→調(diào)漿→印花→蒸化機→皂洗機→整理定型→預(yù)縮機→壓光機→品檢包裝。

（4）整理：對印染后的布匹進(jìn)行整理，包括定型、壓光、預(yù)縮等環(huán)節(jié)，使其具有更好的手感和外觀。

1.2 紡織印染行業(yè)的主要原輔材料

紡織印染行業(yè)的原輔材料主要包括以下幾類，不同的紡織印染工藝和產(chǎn)品需要使用不同的原輔材料，在實際應(yīng)用中需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。

（1）纖維原料：包括天然纖維和化學(xué)纖維，如棉、麻、絲、毛、滌綸、錦綸等。

（2）染料：包括天然染料和合成染料，如藍(lán)靛、茜草、咖啡、紅木、偶氮染料、酞菁染料等。

（3）助劑：包括染色助劑和整理助劑，如分散劑、還原劑、催化劑、增白劑、防皺劑、防縮劑等。

（4）洗滌劑：包括助劑和表面活性劑等，如烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚等。

2 紡織印染行業(yè)廢水處理工藝的標(biāo)準(zhǔn)化

2.1 廢水產(chǎn)生及污染因子分析

紡織印染企業(yè)再生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，主要包括以下幾個方面：

（1）原料蒸煮、漂洗、漂白、上漿等過程中產(chǎn)生的含天然雜質(zhì)、脂肪以及淀粉等有機物的廢水。

（2）洗染、印花、上漿等多道工序中產(chǎn)生的含有大量染料、淀粉、纖維素、木質(zhì)素、洗滌劑等有機物，以及堿、硫化物、各類鹽類等無機物的印染廢水[6]。

（3）漂染廢水中含有染料、漿料及表面活性劑等助劑，該類廢水水量大。

這些廢水的特點是有機物濃度高、成分復(fù)雜，水量水質(zhì)變化大。紡織印染過程中使用的染料、助劑等化學(xué)品都含有大量的有機物、重金屬等，這些污染物通過生產(chǎn)過程進(jìn)入廢水中。紡織印染廢水處理污泥的污染因子主要包括重金屬、有機物、pH值和其他污染物，具體指標(biāo)包含pH、鋅、汞、鉛、銻、甲苯、乙苯、無機氟化物、無機氰化物、硫離子、石油溶劑、甲醛、苯胺、氯苯胺、硝基苯胺等。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)化的印染廢水處理工藝

紡織印染廢水的處理工藝主要包括以下幾種[7]：

（1）生物處理工藝：利用微生物對有機物進(jìn)行降解，將COD和BOD等有機物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O等無害物質(zhì)。生物處理工藝包括活性污泥法、生物膜法、生物接觸氧化法等。

（2）化學(xué)處理工藝：利用化學(xué)方法對廢水中的有機物進(jìn)行氧化、還原、沉淀等處理，使其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。化學(xué)處理工藝包括氧化法、還原法、沉淀法等。

（3）物理處理工藝：利用物理方法對廢水進(jìn)行處理，如氣浮法、吸附法、膜分離法等。

（4）綜合處理工藝：將多種處理工藝結(jié)合起來，形成綜合處理系統(tǒng)，以達(dá)到更好的廢水處理效果。

在實際應(yīng)用中，常采用多種工藝結(jié)合的綜合處理工藝進(jìn)行廢水處理，以達(dá)到更好的處理效果。廢水中污染因子會在廢水處理過程中被吸附到污泥中，在污泥中累積。紡織印染污泥屬于固體廢物，但是不是危險廢物尚無法確定，因此需要通過危險廢物鑒別判定固體廢物的危險特性，從而對紡織印染污泥進(jìn)行合理的處理和處置，避免對環(huán)境造成二次污染。

2.3 紡織印染廢水處理工藝標(biāo)準(zhǔn)化的意義

（1）提升廢水處理效率

廢水處理工藝的標(biāo)準(zhǔn)化意味著采用統(tǒng)一的、經(jīng)過驗證的處理技術(shù)和操作規(guī)范。這有助于確保廢水處理設(shè)施的穩(wěn)定運行，提高廢水處理的效率。通過標(biāo)準(zhǔn)化處理工藝，可以更加精準(zhǔn)地控制廢水處理過程中的各項參數(shù)，如溫度、pH值、反應(yīng)時間等，從而確保廢水處理效果的一致性和可靠性。

（2）降低廢水處理成本

廢水處理工藝的標(biāo)準(zhǔn)化有助于實現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，降低廢水處理的成本。當(dāng)采用統(tǒng)一的廢水處理工藝時，可以集中采購和處理設(shè)備、藥劑等物資，從而降低采購成本。同時，標(biāo)準(zhǔn)化的處理工藝可以降低設(shè)備的維護(hù)和管理成本，提高設(shè)備的使用壽命。此外，通過優(yōu)化處理工藝，可以減少廢水處理過程中的能源消耗和廢物產(chǎn)生，進(jìn)一步降低廢水處理的成本。

（3）促進(jìn)環(huán)保法規(guī)的執(zhí)行

廢水處理工藝的標(biāo)準(zhǔn)化有利于環(huán)保法規(guī)的執(zhí)行和監(jiān)管。通過制定明確的廢水處理工藝標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范，可以確保企業(yè)按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行廢水處理，避免違規(guī)排放。同時，標(biāo)準(zhǔn)化的處理工藝可以方便環(huán)保部門對企業(yè)的廢水處理設(shè)施進(jìn)行檢查和評估，及時發(fā)現(xiàn)和處理違法違規(guī)行為，保障環(huán)境權(quán)益。

（4）推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步

廢水處理工藝的標(biāo)準(zhǔn)化可以推動紡織印染行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。在標(biāo)準(zhǔn)化的過程中，需要不斷引進(jìn)和研發(fā)新的廢水處理技術(shù)和設(shè)備，以滿足不斷變化的環(huán)保要求和市場需求。這有助于提升整個行業(yè)的技術(shù)水平和競爭力，推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 紡織印染污泥的危險特性及標(biāo)準(zhǔn)化處置

紡織印染行業(yè)在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量含有復(fù)雜污染物的污泥。這些污泥可能具有多種危險特性，如可能含有重金屬、有機污染物等，若處置不當(dāng)會對環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重危害。因此需對紡織印染污泥的危險特性進(jìn)行鑒別，根據(jù)其危險特性和屬性，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的處置。通過制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，可以確保污泥處置的安全性、有效性和可持續(xù)性。

3.1 紡織印染污泥的危險特性

全國危險廢物鑒別信息公開服務(wù)平臺上已建立固廢危險特性數(shù)據(jù)庫，并公布了紡織纖維印染污泥的鑒別數(shù)據(jù)信息，信息內(nèi)容具體包含固體廢物名稱、廢物類別、廢物描述、特征污染物種類、可排除的危險特性、特征污染物統(tǒng)計表、典型污染物數(shù)值分布圖等，可為同類型固體廢物的危險特性鑒別提供重要的參考。

根據(jù)全國危險廢物鑒別信息公開服務(wù)平臺2022年12月20日公布的統(tǒng)計結(jié)果，紡織纖維印染污泥是以纖維為原料進(jìn)行染整、印染過程產(chǎn)生的廢水處理污泥，主要性狀為泥狀，灰色或紅色，含水率約70%，多有異味。紡織纖維印染污泥可排除的危險特性為易燃性、急性毒性，主要特征污染物包括pH、鋅、汞、鉛、銻、甲苯、乙苯、無機氟化物、無機氰化物、硫離子、石油溶劑、甲醛、苯胺、氯苯胺、硝基苯胺。部分統(tǒng)計數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)限值見表1。

由表1可知，不同企業(yè)產(chǎn)生的紡織纖維印染污泥污染因子含量存在一定的差異性，腐蝕性均未超過限值要求，統(tǒng)計的紡織纖維印染污泥均不屬于腐蝕性的危險廢物；95%置信區(qū)間的污泥浸出毒性統(tǒng)計數(shù)據(jù)不超過標(biāo)準(zhǔn)要求，不屬于具有毒性的危險廢物，但是存在部分污泥檢測結(jié)果超出浸出毒性限值要求，屬于具有毒性的危險廢物。

3.2 紡織印染污泥處置的標(biāo)準(zhǔn)化

在明確紡織印染污泥的危險特性的基礎(chǔ)上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的無機處置，紡織印染污泥處置的標(biāo)準(zhǔn)化對于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

（1）制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

首先需要制定一系列關(guān)于紡織印染污泥處置的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)涵蓋污泥的分類、收集、運輸、儲存、處理和處置等各個環(huán)節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)明確規(guī)定污泥的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、毒性以及處理后的環(huán)境要求等關(guān)鍵指標(biāo)。對于屬于危險廢物的污泥和一般固體廢物污泥要分類合理處置。

（2）規(guī)范處理流程

標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)包括一套規(guī)范的處理流程，確保所有紡織印染企業(yè)都按照相同的步驟和程序進(jìn)行污泥的處置。處理流程可能包括污泥的收集、脫水、穩(wěn)定化、無害化等步驟，以及處理過程中所需的設(shè)備和操作方法。在污泥處置過程中，可能會涉及到多種技術(shù)，如物理法、化學(xué)法、生物法等。標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)明確各種技術(shù)的適用范圍、優(yōu)缺點以及最佳實踐，以便企業(yè)根據(jù)實際情況選擇合適的技術(shù)。

（3）環(huán)境監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)化還應(yīng)包括環(huán)境監(jiān)管方面的要求，如環(huán)境監(jiān)測、污染物排放控制、環(huán)境風(fēng)險評估等。通過環(huán)境監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)化，可以確保污泥處置過程符合環(huán)保法規(guī)的要求，防止對環(huán)境造成污染和破壞。

通過紡織印染污泥處置的標(biāo)準(zhǔn)化，可以規(guī)范企業(yè)的污泥處置行為，提高污泥處置的效率和安全性，降低對環(huán)境的污染和破壞，促進(jìn)紡織印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié) 語

紡織印染行業(yè)產(chǎn)生大量廢水，廢水中含有多種類型的有機物、重金屬等污染因子，包括pH、鋅、汞、鉛、銻、甲苯、乙苯、無機氟化物、無機氰化物、硫離子、石油溶劑、甲醛、苯胺、氯苯胺、硝基苯胺等。經(jīng)污水站處理后，廢水中的污染物經(jīng)處理分解或者進(jìn)入污水處理污泥中。在紡織印染污泥的危險特性鑒別中，由于不同企業(yè)產(chǎn)生的紡織纖維印染污泥的污染因子種類、濃度和危險特性存在差異性，因此需有針對性地對特定企業(yè)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)路線開展危險特性鑒別工作。本文中論述的紡織印染行業(yè)主要原輔材料、工藝流程、污染因子、危險特性分析等可為類似紡織纖維印染污泥危險特性鑒別工作提供重要的參考，為紡織印染污泥科學(xué)合理處置及生態(tài)環(huán)境主管部門的環(huán)境管理提供技術(shù)依據(jù)。

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作者簡介

王京敏，碩士研究生，工程師，研究方向為危險廢物鑒別。

張娟，通信作者，碩士研究生，研究員，研究方向為危險廢物

鑒別、產(chǎn)品質(zhì)量檢測等。

（責(zé)任編輯：袁文靜）