【文章內(nèi)容簡介】 理工藝概述 印染廢水概述 印染廢水的 主要來源 印染加工的四個(gè)工序都要排出廢水，預(yù)處理階段（包括燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光等工序）要排出退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水和絲光廢水，染色工序排出染色廢水，印花工序排出印花廢水和皂液廢水，整理工序則排出整理廢水。印染廢水是以上各類廢水的混合廢水或（除漂白廢水以外的）綜合廢水。印染廢水的水質(zhì)復(fù)雜，污染物按來源可分為兩類：一類來自纖維原料本身的夾帶物；另一類是加工過程中所用的漿料、油劑、染料、化學(xué)助劑等。 印染廢水的水質(zhì)特點(diǎn) 印染企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類多種多樣，同一企業(yè)其產(chǎn)品成分變化也較大，因而南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 3 其生產(chǎn)過程 中排放的廢水處于變化之中?？偟膩碚f，印染廢水具有以下特點(diǎn)： (1) 廢水量大，一般可達(dá)印染廢水廠家用水量的 70%～ 90%； (2) 廢水有機(jī)物含量高、色度深、堿性和 pH值變化大、水質(zhì)變化劇烈，組成成分復(fù)雜。由于化纖織物的發(fā)展和印染技術(shù)的進(jìn)步，使得 PVA 漿料、新型助劑等難以生化講解的有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水中。廢水中所含的顏色和污染物主要由天然纖維和染料、助劑、漿料構(gòu)成，它的有機(jī)成分大多是芳烴和雜環(huán)化合物，其中帶有各類顯色基團(tuán) (如 — N=N— ， — N=O 等 )以及極性基團(tuán) (— SO3Na， — OH， —NH2)，還混有各類 鹵代物、苯胺、酚類及各種助劑； (3) 可生化性差。由于不同染料、不同助劑、不同織物的染整要求，使得廢水中的 pH值、 COD、 BOD值、顏色等各不相同。但是其共同特點(diǎn)是化學(xué)需氧量 (CODCr)較高，而生化需氧量 (BOD5)相對(duì)較小，即 BOD5/CODCr 值很低，一般在 左右，所以需采取措施使 BOD5/CODCr 提高到 或更高，以利于后面的生化處理； (4) 印染廢水中的堿減量廢水，其 pH≥ 12， CODCr 值可達(dá) 10 萬 mg/L 以上，因此必須進(jìn)行預(yù)處理，回收堿并投加酸以降低 pH 值，達(dá)到一定要求后再進(jìn)入調(diào)節(jié)池與其他廢水一起處理； (5) 印染廢水的另一個(gè)特點(diǎn)是色度高，有的可高達(dá) 4000 倍以上。故印染廢水處理的目的之一就是脫色，為此，需要研究和選用高效脫色劑和有利于脫色的處理工藝； (6) 印染廢水水質(zhì)隨原材料、生產(chǎn)品種、生產(chǎn)工藝、管理水平的不同而有所差異，水質(zhì)水量變化大。 [2] [3] 印染廢水的分類： 印染工業(yè)各工序排出的廢水主要有八大類： (1)退漿廢水 退漿廢水是用化學(xué)藥劑將織物上所帶的漿料退除，同時(shí)除去纖維本身的部分雜質(zhì)所得到的廢水。退漿廢水是有機(jī)廢水，呈淡黃色，含有漿料分解物、纖維屑、酶等，廢水 呈堿性， pH 約為 12， BOD5 和 CODCr 的量約占印染廢水的 45%左右。當(dāng)工藝采用 PVA 或 CMC 化學(xué)漿料時(shí)，廢水 BOD5 下降，但 CODCr 值很高，更難處理。 PVA 漿料是造成印染廢水處理效果不好的主要原因之一。 (2)煮練廢水 煮煉工藝是用燒堿和表面活性劑等的水溶液在高溫（ 120℃）和堿性（ pH=10～13）的條件下對(duì)織物進(jìn)行煮練，去除纖維中所含的油脂、蠟質(zhì)、果膠等物質(zhì)，以南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 4 保證漂白和染整的加工質(zhì)量。煮練廢水中含有油脂、蠟質(zhì)、纖維素、果酸、堿、表面活性劑、含氮化合物等物質(zhì)， BOD5 和 CODCr 的值較高，水量大、 水溫高，呈深褐色和強(qiáng)堿性。 (3)漂白廢水 漂白工藝一般是用次氯酸鈉、雙氧水、亞氯酸鈉等氧化劑去除纖維表面和內(nèi)部的雜質(zhì)。漂白廢水的特點(diǎn)是水量大，污染程度較輕， BOD5 和 CODCr 的值均較低，屬于較清潔廢水，可直接排放或處理后循環(huán)再利用。 (4)絲光廢水 絲光廢水是將織物在氫氧化鈉溶液中進(jìn)行處理，以提高纖維的張力強(qiáng)度、增加纖維的表面光澤，降低織物的潛在收縮率和提高對(duì)染料的親和力。絲光廢水堿性較強(qiáng)，多數(shù)印染廠通過蒸發(fā)濃縮回收 NaOH，所以絲光廢水一般很少排出，經(jīng)過工藝多次重復(fù)使用最終排出的廢水仍呈強(qiáng)堿性， BOD CODCr 和 SS 的值均較高。 (5)染色廢水 染色廢水主要污染物是染料和助劑。不同纖維原料和產(chǎn)品使用的染料、助劑和染色方法均不同，故使得染色廢水的水質(zhì)變化很大。染色廢水中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，一般呈強(qiáng)堿性，色度可高達(dá)幾千倍， CODCr 比 BOD5 高很多， BOD5/CODCr 一般小于 ，廢水的可生化性較差。 (6)印花廢水 印花廢水主要來自于配色調(diào)漿、印花滾筒、印花篩網(wǎng)的沖洗廢水，以及印花后處理時(shí)的皂洗、廢水。由于印花色漿中的漿料比染料量多幾到幾十倍，故印花廢水中除染料、助劑外，還有大量漿 料， BOD5 和 CODCr 值都較高。 (7)整理廢水 整理廢水水量較小，含有纖維屑、樹脂、漿料、表面活性劑、甲醛等。相對(duì)影響較小。 (8)堿減量廢水 由于滌綸仿真絲堿減量工序，主要含滌綸水解物對(duì)苯二甲酸、乙二醇等，其中對(duì)苯二甲酸含量高達(dá) 75%。堿減量廢水不僅 pH 含量高，而且有機(jī)物濃度高， CODCr 值可達(dá) 9 萬 mg/L，高分子有機(jī)物及部分染料很難生物降解。此種廢水屬高濃度難降解有機(jī)廢水。 廢水化學(xué)組成分析 本設(shè)計(jì)所針對(duì)的印染廠排放的印染 廢水主要來源于 煮煉、染色、漂洗 等工序。南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 5 煮煉 廢水主要含 油脂、 堿 、表面活性 劑、含氮化合物等 ， 染色 廢水主要為 活性染料和分散染料、硫化染料等單環(huán)及多環(huán)芳烴類化合物及助劑、表面活性劑等 ， 漂洗廢水主要含分散染料和勻染劑等表面活性劑。綜合廢水具有色度深、 堿性大 、有機(jī)污染物含量高、水質(zhì)水量變化大等特點(diǎn)。 [1] 印染廢水處理設(shè)計(jì)工藝比較 本廢水處理系統(tǒng)擬采用“物化＋水解酸化＋好氧生化 +氣浮”的處理工藝。擬采用方案比較如下： [2] [5] [9] (1) 混凝工藝與活性炭吸附工藝 混凝工藝技術(shù)成熟，運(yùn)行穩(wěn)定，在脫色的同時(shí)去除一部分 COD、 BOD，既可置于生物處理系統(tǒng)以前 ，又可置于其后作為深度處理，該工藝在印染廢水處理中應(yīng)用十分廣泛；活性炭吸附工藝只可作為三級(jí)處理用于脫色，該工藝占地少，但活性炭費(fèi)用高。 (2) 混凝沉淀與混凝氣浮 混凝氣浮工藝自動(dòng)化程度高 ， 效果穩(wěn)定 ，占地面積小， 但工程造價(jià)高 ， 運(yùn)行費(fèi)用高 ， 污泥脫水難，適用于廢水中含有較多相對(duì)密度小于 1的懸浮物時(shí) ； 混凝沉淀工藝運(yùn)行效果穩(wěn)定可靠 ， 操作管理簡單 ， 自動(dòng)化程度高 ， 運(yùn)行費(fèi)用較低 。 (3) 活性污泥工藝與接觸氧化工藝 活性污泥工藝要求管理水平高，占地較接觸氧化法稍大，運(yùn)行費(fèi)用較后者稍高，適用于水量較大的情況； 接觸氧化工藝要求管理水平簡單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，特別適用于 COD 高的工業(yè)廢水，在印染廢水中應(yīng)用廣泛。 (4) “混凝＋生化”與“生化＋混凝” 一般廢水中疏水性染料較多時(shí)混凝工序置于生化系統(tǒng)前，可減輕后續(xù)系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷，保證生物處理設(shè)施的正常運(yùn)行；廢水中親水性染料較多時(shí)混凝工序置于生化處理二沉池后，可根據(jù)情況調(diào)整混凝劑用量。 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 6 2 污水處理工藝流程 工藝流程 本設(shè)計(jì)綜合多家印染廠廢水處理工程實(shí)例，經(jīng)過幾種工藝的技術(shù)比較，確定采用“ 混凝沉淀 水解酸化 生物接觸氧化 氣浮”工藝，本印染廢水處理廠廢水 處理工藝流程見下圖 ： 圖 污水處理工藝流程圖 工藝流程說明 本設(shè)計(jì) 采用“混凝 — 水解酸化 — 生物接觸氧化 — 氣浮”工藝處理該整染廠產(chǎn)生的印染廢水， 具有工藝成熟穩(wěn)定、處理效果好、投資及運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡單、管理方便的優(yōu)點(diǎn)，是一種高效、經(jīng)濟(jì)的污水處理工藝。 格柵 廢水首先流經(jīng)格柵，以去除水中較大的固體懸浮物。在廢水提升泵房前設(shè)置一道細(xì)格柵，廢水由格柵進(jìn)入泵房集水井。 調(diào)節(jié)池 廢水經(jīng)污水泵提升進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池作用是調(diào)節(jié)水量，均勻水質(zhì)，防止水量水質(zhì)波動(dòng)對(duì)生物處理構(gòu)筑物 造成沖擊。印染廢水水量水質(zhì)變化較大，調(diào)節(jié)池設(shè)格柵 調(diào)節(jié)池 污泥濃縮池 污泥脫水 泥餅外運(yùn) 混凝池 接觸氧化池 二沉池 出水 水解酸化池 進(jìn)水 酸 混凝劑 氣浮池 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 7 計(jì)水力停留時(shí)間為 h。由于廢水的堿度大，在調(diào)節(jié)池中采用自動(dòng)加酸裝置向廢水加入工業(yè)硫酸調(diào)節(jié) pH值，以利于生化降解，調(diào)節(jié)后廢水 pH值控制在 7～ 9。 混凝工序 混凝工序置于生化處理設(shè)施前端 ，對(duì)色度去除效果較好，也 可有效地去除廢水中的部分難生物降解有機(jī)物和有毒物質(zhì)， pH值和廢水水溫有所降低 ， 有利于生化處理的穩(wěn)定運(yùn)行 。 本工程采用混凝沉淀的物化處理方法。 印染工業(yè)的污水中會(huì)有多種染料 ， 它們不但具有特定的顏色 ， 而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜穩(wěn)定 ， 大都具有生物毒性 ，生物降解性差。為此在印染 廢水處理中 ， 要想通過單一的生物化學(xué)法使處理出水色度達(dá)標(biāo) (70倍以下 )幾乎是不可能的。因此本設(shè)計(jì)在廢水處理中 ， 投入混凝劑對(duì)廢水進(jìn)行脫色處理。 使用的混凝劑為 聚合硫酸鐵 (PFS)。 水解酸化池 水解酸化工藝主要目的是提高廢水的可生化性。其原理是，通過控制水力停留時(shí)間以及其他運(yùn)行條件，在厭氧條件下，把厭氧代謝過程控制在水解和酸化階段，而不進(jìn)入甲烷化階段。在厭氧菌的作用下 ， 染料的環(huán)狀難降解長鏈大分子物質(zhì)被水解為可生物降解的小分子物質(zhì) ， 并在產(chǎn)酸菌的作用下轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸 。 設(shè)計(jì)的水解酸化池采用升流式反應(yīng)器形式 ， 并充填 m高的彈性立體填料 ，填料上生長的生物膜能對(duì)有機(jī)物進(jìn)行生化處理 ， 使該池具有水解酸化和生物處理的兩種功能 ， 從而達(dá)到脫色、降低廢水毒性、提高可生化性的目的 。 為保持營養(yǎng)均衡 ， 需投加尿素和磷酸二氫鈉 ， 按 m (BOD5∶ N∶ P) = 100∶ 5∶ 1 計(jì)算 ， 使污泥順利增殖 。 水解酸化池按 合理 供氣量攪拌 ，使 溶解氧 DO值 mg/L， 既達(dá)到均勻水質(zhì) ， 又可提高廢水的可生化性。 接觸氧化池 本工程好氧段采用生物接觸氧化工藝。接觸氧化池負(fù)責(zé)去除大部分的 BOD，是處理工藝的核心部分。池內(nèi)安裝彈性立體填料，池形采用分 格推流式，單格內(nèi)則屬于完全混合式，廢水從池底的配水孔由配水區(qū)進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，再從池另一端上部溢流進(jìn)入下一格池子的配水區(qū)。由于印染廢水可生化性差，接觸氧化池設(shè)計(jì)的水力停留時(shí)間較長，有效接觸時(shí)間 h。接觸氧化池污泥濃度 SV30控制在 20%～30%,DO控制在 ～ mg/L， 通過特定馴化的微生物進(jìn)行分解處理 ,CODCr可降至 100 mg/L以下 ,BOD5可降至 20 mg/L以下。 生物接觸氧化法是目前工業(yè)廢水生物處理廣泛采用的一種方法，本設(shè)計(jì)選用南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 8 接觸氧化工藝是基于它具有以下特點(diǎn)： 1)具有較高的處理效率。這種處理方法一方面具有活件污泥法和生物膜法的特點(diǎn)，另一方面，單位體積生物量比活性污泥法多，因而有機(jī)負(fù)荷較高，接觸停留時(shí)間短，處理效率高，有利于縮小處理構(gòu)筑物客積，節(jié)省基建投資。 2)污泥不需回流，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹，運(yùn)行管理簡便。 3)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。這種方法由于在填料上生長著大量生物膜，對(duì)負(fù)荷的變化適應(yīng)性強(qiáng)。在間歇運(yùn)行條件下，也有一定的處理效果，對(duì)排水不均勻或生產(chǎn)不穩(wěn)定的工廠更有實(shí)用意義。 二沉池 二沉池的沉淀污泥排到污泥濃縮池。 氣浮池 本設(shè)計(jì)中氣浮池采用加壓 容器氣浮。大量細(xì)微氣泡與水中顆粒粘附在一起，使其體積增大、比重降低、浮力增大，上浮至水面形成浮渣從而被刮去，以此去除污水中部分殘留物。 各單元處理效果 參考多個(gè)同類印染廢水處理廠的運(yùn)行資料，各處理單元出水水質(zhì)暨處理效果確定如下表 ： 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 9 表 各單元處理效果一覽表 項(xiàng)目 COD（ mg/L） BOD5（ mg/L） SS （ mg/L） pH 色度 （倍） 原水 濃度 2500 800 300 811 700 調(diào)節(jié)池 出水濃度 2345 785 300 89 700 去除率 ％ ％ 混凝沉淀池 出水濃度 1760 550 132 79 315 去除率 ％ 30％ ％ 55% 水解酸化池 出水濃度 1145 410 96 79 158 去除率 ％ ％ 27％ 50% 接觸氧化池 （二沉池） 出水濃度 170 70 72 79 81 去除率 ％ ％ ％ 49% 氣浮系統(tǒng) 出水濃度 90 20 55 79 60 去除率 % % % % 南京 林業(yè)大學(xué)本科 生 畢業(yè)設(shè)計(jì)