印染废水的处理

印染废水的处理Contents概述1处理方法2参考文献3概述我国是世界最主要的纺织生产国，纺织业也是我国经济的重要组成部分。目前，全国拥有超过5万家纺织工厂。重点工业行业废水和化学需氧量排放情况2012年，在调查统计的41个工业行业中，废水排放量位于前4位的行业依次为造纸和纸制品业，化学原料及化学制品制造业，纺织业，农副食品加工业，4个行业的废水排放量101.1亿吨，占重点调查工业企业废水排放总量的49.7%。概述纺织业废水排放量前5位的省份依次是江苏、浙江、广东、山东和福建，5个省份纺织业废水排放量为19.3亿吨，占该行业重点调查工业企业废水排放量的81.4%。以上数据来源于中华人民共和国环境保护部其中纺织业约占整个重点工业行业废水排放量的11.7％。另外据报道，我国每年的污水排放量约为3.9×109t，并以1％的速率递增。概述2003-2008年纺织行业污染贡献率和经济贡献率的变化趋势单位：％200320042005200620072008污染贡献率5.66.76.16.87.68.0经济贡献率4.84.44.34.13.44.2注：污染贡献率指该行业某种污染物排放量与统计行业此污染物排放总量之比经济贡献率指某行业的工业总产值（现价）与统计行业总产值（现价）的比值纺织业的经济贡献率均低于2003年，但污染贡献率却不降反升概述2003-2008年纺织行业废水排放情况年份废水排放总量（万吨）废水排放达标量（万吨）纺织业纺织、服装、鞋帽制造业化学纤维制造业纺织业纺织、服装、鞋帽制造业化学纤维制造业20031412645266488471314494987441542004153875113954746714612211242440322005172232918548516165960895445458200619793413685495431830531316647362200722516914494489572047311393947604200823036215244480872184061490346519从2003年至2008年，纺织行业废水排放几乎翻番，纺织服装鞋帽制造业的废水排放呈加速上升趋势，这都说明纺织废水处理需求发展速度非常快，空间巨大。印染是纺织产业链中的重要环节，是提升终端纺织品附加值的必须步骤。据统计，我国是全球印染布产能大国，其产量占据全球印染布产量的40%左右。印染布加工能力从2000年的57.3%，提高到2009年的95.13%。印染废水是纺织工业废水的主体，数量占到了纺织工业废水排放的80%以上。据不完全统计，我国印染废水排放量约为每天3×106～4×106m3，印染厂每加工100m织物，会产生3t～5t废水。中国传统印染工艺印染废水印染废水印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的废水。具有水量大、有机物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一。废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质和无机盐等物质。工艺流程印染行业典型工艺流程及污染状况退浆精炼漂白丝光染色整理稀浆、浆料分解物表面活性剂、油、蜡废气、颜料、表面活性剂氢氧化钠废染料、化学剂、表面活性剂废化学剂、表面活性剂1退浆：废水量占印染总废水量的15%，pH值较高，有机物含量高，BOD占印染废水总量的45%左右，COD较高。2精练：pH值高（10-13），废水量大，废水呈深褐色，BOD、COD高达3000mg/L。温度较高，污染严重。印染废水的两大污染源是退浆及染色工序，它们在整个印染工艺流程所产生的废水中占有非常高的比重。3漂白：漂白剂易分解，废水量大，BOD约为200mg/L，COD较低，污染程度较小。4丝光：碱性较强，pH值较高12-13，SS(悬浮固体）和BOD较低，水质组成复杂，色度一般很深，可生化性较差。5染色：废水中含有大量染料，BOD和COD较高，废水中BOD约占印染废水BOD总量的15%-20%，色度高，氨氮含量高，污染程度高。6整理：废水量少，对整个印染废水水质影响较少。印染废水的危害大茶排灌站积满了乌黑的污水未经深化处理每日万吨废水直排沧江2011年有数据显示，高明区22家纺织染整企业工业废水排放量占全区工业废水排放量的56.7%，化学需氧量（COD）排放占全区的七成，氨氮占68%。这其中就少不了大成路纺织印染企业的“贡献”。8月23日，环保组织绿色和平发布了其最新调查报告，李宁、阿迪达斯等产品中检测出含有NPE成分。“壬基酚”事件NPE在纺织生产中常被用作表面活性剂，被排放到环境中会迅速分解成壬基酚(NP)。NP是一种公认的环境激素，它能模拟雌激素，对生物的性发育产生影响，并且干扰生物的内分泌，对生殖系统具有毒性。壬基苯酚C9H19C6H4OH重金属其它印染废水色度造成的主要因素是染料。废水中的染料能吸收光线，降低水体透明度，影响水生生物和微生物生长，不利于水体自净，同时易造成视觉上的污染。严重污染的水体会影响到人类的健康。因此，对染料的排出必须严格控制，尤其是对那些毒害严重的染料，如酞青铜盐类染料和一些偶氮类染料。染料染料其它对铬、铅、汞等重金属盐类，用一般生化方法难以降解，因此它们在自然环境中能长期存在，并且会通过食物链等危及人类健康。在日本就曾发生过重金属汞和镉污染而造成的水俣病、痛痛病等公害事件。重金属铬在印染加工中用量相对较多，染色工艺中常用重铬酸钾作氧化剂和媒染剂，印花辊筒的制备耗铬量也很大，也被确认能致癌，应特别注意排放和综合利用。重金属染料重金属印染废水含大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡，危及鱼类和其它水生生物的生存。沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，恶化环境。其它国内外排放标准新修订的《环保法》将于2015年1月1日起正式实施。具有的特点：1、标准值要求较92年标准明显提高。2、间接排放COD为200mg/L3、不得检出六价铬和苯胺纺织染整工业水污染物排放标准（GB4287-2012代替GB4287-92）以COD为例：欧盟：欧盟没有统一的纺织染整行业水污染物排放标准，其BAT导则列出了欧盟国家有机精细化工行业(包括纺织染整行业)的排放状况，COD排放情况一般为120～250mg/L。日本：日本的国家排放标准为综合性排放标准，各工业行业COD排放均执行120mg/L的限值。美国：以最佳实用技术分析，化学需氧量(COD)大多控制在130-160mg/L之间。德国：根据《德国水污染物排放标准》，以最佳实用技术分析，化学需氧量(COD)大多控制在130-160mg/L之间。处理方法物理法化学法生物法吸附法、混凝法、膜分离技术好氧处理方法、厌氧处理方法化学氧化法、电化学法物理处理法膜分离技术膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质，膜在某种推动力（如浓度差、压力差、电位差等）作用下，可以选择性地透过某些物质而保留溶液中其它组分，以达到分离、浓缩的目的。微滤（MF）0.1μm超滤（UF）0.1-0.01μm或2000-300000MW纳滤（NF）150-1000MW反渗透（RO）氯化钠的截留率≥99%无机盐氯化钠等小分子有机物、染料、重金属离子等大分子有机物、蛋白、多肽等悬浮固体、细菌水微滤膜微滤膜多数为对称结构，厚度10~150um不等；孔径大小均匀，过滤精度高；通量大，操作压力相对较小；以孔径大小表征膜的截留性能；微滤膜材料：CN-CA、PP、CA-CTA、PSA、PA等；超滤膜多为非对称结构，有功能性皮层；超滤膜与微滤膜同是多孔膜，但超滤膜孔径较小；与微滤膜相比，操作压力高，通量小；以截留相对分子质量表征膜的截留性能；超滤膜材料：PAN、PVDF、PS、PES等；微滤Characteristicsoftheeffluentbeforeandaftermicrofiltrationat1barSEMmicrographsoftheelaboratedmicrofiltrationmembrane.a)Cross-sectionandb)surfaceIlyesJedidietdl.Preparationofanewceramicmicrofiltrationmembranefrommineralcoalflyash:Applicationtothetreatmentofthetextiledyingeffluents.PowderTechnology,2011,208:427-432美国SaraLee纺织厂的印染废水膜处理这套设备有双重排水管道系统，可以在稀释的主体废水中进行选择性单独回收。SaraLee公司主要使用活性染料进行羊毛染色。其最大的问题在于活性染料的浓度很高，大部分工艺废水色度为7000~5000之间，颜色很深的废水同时包含了大部分的氯化钠。该公司选择超滤和纳滤技术去除色度和其他悬浮固体并将氯化钠和净水在染色工艺中再用。超滤器可以去除溶液中的悬浮物质，可溶性固体和颜色则留在溶液中。纳滤后的滤液，即含有氯化钠（95％）的洁净溶液，留作染整工程的再用。反渗透对水质要求高的印染用水,可采用反渗透膜进行除盐处理，具有除盐效率高、技术推广前景好等优势。涂德贵.印染废水反渗透膜处理及回用技术.环境工程.2011,29,74-76反渗透将膜出水和车间生产用水作对比试验,探讨回用水在染色、漂白及后处理皂洗方面对颜色的影响废水采用反渗透膜设备处理后,含盐量、电导率大大降低,达到或超过印染工业用水标准,可满足中高档产品的生产需要。经反渗透膜处理后,回用水水质优于公司车间用水。另外,膜处理后的浓缩液也能达到国家一级排放标准。反渗透膜回用处理技术的应用（工程案例）：福建凤竹纺织科技股份有限公司的印染废水回用处理方案：将部分已达标的印染废水经深度处理后,进入反渗透膜处理系统进行除盐处理,以达到高级印染工序的要求。能够达到再生水水质国标中工艺用水的水质要求，同时也达到了印染厂工艺用水的水质要求。（工程案例：广东纺织印染厂）仲惟雷等.反渗透技术在印染废水回用中的应用.工业水处理,2012,07:87-89.1膜在使用过程中会发生堵塞和膜污染，对进水水质要求非常高2通常有些膜材质的抗酸碱、耐腐蚀性能差3膜价格居高不下，目前国内大部分膜材料都依靠进口4目前普遍存在由于膜污染而引起的膜通量下降问题，导致产水水量下降5膜清洗困难，在清洗时会改变膜的物化性能缺点化学处理法1894年，法国人Fenton发现采用Fe2+与H2O2体系能氧化多种有机物。后人为纪念他将亚铁盐和过氧化氢的组合称为Fenton试剂，它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。Fe2++H2O2Fe3++OH-+HO·①Fe3++H2O2Fe2++HO2·+H+②HO2·+H2O2HO·+O2+H2O③HO·Fe2+H2O2其实质是H2O2在Fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(HO•)。高级氧化法高级氧化法陈楠等.Fendon法深度处理制浆中段废水的工程应用.中国造纸,2009,10(28),59-61.高级氧化法工程案例：广西某制浆企业Ｆｅｎｔｏｎ法深度处理废水工程自2009年建成运行至今一直高效稳定,废水中各项指标均符合国家水污染物排放标准。高级氧化法单巨川,郑庆康,丁伟等,PVA上浆织物的Fendon试剂法退浆研究.印染,2007,(18),1-4.目前,用于化学纤维上浆的浆料以聚乙烯醇(PVA)为主.PVA可生化性较差,采用一般退浆方法都很难将其完全降解。SamplesofuntreatedandtreatedwastewaterS.Šostar-Turk,M.Simonič,I.Petrinić,Wastewatertreatmentafterreactiveprinting,DyesandPigments.2005;64(2):147-152.ROUFIn-SoungChang,Sang-SoonLee,EunKyungChoe,Digitaltextilep