纺织印染废水治理技术的研究朱华明

2近几十年来，印染工业一直是我国工业废水的排放大户，印染废水治理技术的研究也一直受到环境科技研究者的关注，针对各类印染废水工程的分类治理技术已日趋成熟，本文将对其中处理难度较大的牛仔类服装行业产生的浆染、漂染、洗水等混合废水治理技术进行探讨，旨在找到最佳的处理工艺。一　混合废水的特点（）　废水中有机物浓度高、难降解、降解慢的有机物比重大。废水主要污染物来源可分为两类：一类是加工过程中使用的染整药剂及各种助剂，主要包括染料（染色加工过程中的10%～20%染料排入废水）、浆料、助剂、漂白剂、表面活性剂及酸碱等，可生化性一般较差；另一类是在对织物纤维进行处理的过程中，从纤维上脱除下来的物质，包括纤维杂质、含氮化合物、蜡状物质、天然色素等，其中多数为天然有机物，可生化性较好。因此，此类废水中含有的蒽、醌类有机物、苯系类有机物、偶氮类化合物等对微生物有一定的抑制作用，形成废水的可生化性差，直接好氧处理去除率低，靠延时处理效果也难以令人满意。（2）　废水色度高，脱色难度大对印染废水进行脱色是处理该类废水的一个难点，印染时对不同产品、不同纤维原料需要用不同的染料、助剂和染色方法，且由于染料的上染性能、染液浓度、染色设备和规模不同，因此染色废水的变化十分频繁、污浊度差异很大。其中退浆废水为碱性有机废水，废水中含有大量淀粉、海藻酸钠或聚乙烯醇（PVA），煮炼废水的碱性很强，色深、呈褐色，CODcr达数千毫克每升。废水中大部分的污染物是在染色工序产生，其中含有染料，染色助剂及有毒物，废水的色泽很深，给生化处理带来较大困难。（3）　废水的PH值较高，达到.5～2。（4）　废水含硫较高，范围在3.0~20mg/l。（5）　废水还有水质、水量不稳定，变化频繁等特点。二　处理工艺的分析染色废水处理的单元工艺可分为生化处理法和物化处理法两类。生化处理法一直占主导地位，然而近几年来开发的许多新型染料由稳定的环状有机物组成，可生化性差，所以生化处理法一般脱色效果较差，比不上物化处理法。我国应用最多的物化处理脱色方法是投加混凝剂，泥水分离可以用沉淀池，也可以用气浮池。但由于物化处理法具有运行费用高，产泥量大的缺点，一般应慎用并灵活调节其去除率，以降低运行成本。在废水的BOD5/COD0.25时，应尽量考虑用生化处理法作为去除有机污染物的主要手段。（）　物化处理工艺作为生物处理的主角是微生物，如何能使好氧生物处理提高污泥浓度，减少氧的消耗，如何能使厌氧生物处理缩短处理时间和提高处理负荷，对废水进行必要的预处理是可行的，采用投加适当的混凝剂，以降低色度与PH值及有毒物质、不可生物降解有机物的浓度，为微生物的生长繁殖创造良好的生存环境，从而提高生物处理的效率。（2）　生化处理工艺废水中的有机物分为可生物降解与不可生物降解两类。在可生物降解有机物中，又有易生物降解、慢速生物降解和难降解之分。此类废水可生化性较差的主要原因是慢速生物降解有机物和难生物降解有机物所占比例较高。生化处理脱色主要是靠丝状菌和菌胶团对染料分子的吸附和降解作用。染料大部分是由苯、萘、蒽、醌、苯胺等环状化合物构成，在微生物作用下，染料分子首先被菌胶团吸附，然后进行氧化降解，发生环心开裂，分部氧化，最后转变为二氧化碳及无机盐。微生物对染料的分解具有很大的选择性，有不少染料不能被微生物降解，所以普通生化法处理印染废水脱色效果不理想，一般只能达到50%左右。一般好氧生物处理对色度和难降解有机物的去除率不高，这是因为某些染料中间产物和添加剂在单纯的好氧条件下分子结构很难破坏，生物降解半衰期很长。厌氧生物处理的主要作用是使印染废水中的难降解有机物及其发色基团解体，被取代或裂解（降解），从而降低废水的色度，改善可生化性。即使不能直接降低色度，由于分子结构或发色基团已发生改变，也可使其好氧条件下容易被降解并脱色。另外，通过选育、驯化的优势菌也能提高色度的去除率。微生物的共代谢作用是近几年的最新研究成果，在存在或加入易降解物后，难降解的有机物可与易降解物构成微生物的共谢关系，从而提高脱色和有机物去除率。共代谢的结果甚至可将部分难降解物在厌氧时也彻底分解。慢速和快速生物降解有机物的水解酸化（发酵）过程有助于形成难降解有机物转化与水解所需的厌氧还原性环境。可提供剩余还原力和电子，使以芳香族化合物为代表的难降解有机物的可生化性处理性得到明显改善，这也是厌氧水解酸化能改善废水可生化性的本质原因之一。在废水生物处理系统中，一种有机物能否得到降解及降解率高低取决于系统内是否存在相应能够降解该有机物的微生物及其数量。而系统中相应微生物的存在与及数量取决于系统的固体停纺织印染废水治理技术的研究朱华明（开平市环境科学研究所广东江门529300）3留时间（泥龄θc）及微生物的比生长速率Vi。如果处理系统的θc/Vi1，则该有机物在处理系统中得不到降解。θc/Vi越大，该有机物的降解率越高。在废水中存在着多种有机物，其相应的降解微生物的比生长率和降解速率也不同。长泥龄的延时曝气系统就是利用上述理论，但由于费用原因，国内很少使用。目前好氧生物接触法是比较常用且行之有效的一种好氧处理工艺，它是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的生物处理法，剩余污泥少，可减轻污泥处理的工作量。并且具有以下特点：1．生物活性好，接种方便；2．F/M值大，处理负荷高，处理时间短；3．不需要污泥回流并可间歇运行；4．不会产生活性污泥膨胀现象，运行稳定；5．管理方便，操作简单。三　处理工艺的确定通过以上理论的分析，对于混合废水的治理，建议采用物化—生化结合的技术。具体工艺流程如上图。废水通过细格栅与沉砂池流至调节池，调节池起到调节水量、均化水质、降低水温的作用，另配备水泵将污水用于锅炉的除尘，其作用为：1、以废治废，节约用水；2、利用原废水的碱性，可除硫脱氮；3、利用烟气中的SO2、NOX氧化废水中染料的发色基团，破坏其稳固结构，降低废水的色度；4、降低废水的PH值。废水经锅炉沉灰池沉淀后流回调节池。调节池的废水加药后由污水泵提升至预沉池。投药一般用硫酸亚铁，主要作用是除硫化物与还原重铬酸钠（红矾）等有毒有害物质，同时降低PH值至9左右，以保证活性污泥的生长繁殖，为了减少污泥量，预沉淀效果不求最佳。经预沉后的废水自流至上流厌氧酸化池进行水解酸化，厌氧菌将难降解的大分子有机物转化为可溶性小分子有机物，并对有色基团进行开环降解。在厌氧生物处理过程中，由微生物呼吸作用而产生的二氧化碳将会与氢氧根离子发生反应而产生碳酸氢根离子，厌氧反应过程中产生的有机酸也能中和部分氢氧根离子，从而使处理系统的PH值缓冲至7.5左右。出水又自流至好氧接触氧化池，在好氧菌的作用下，降解小分子有机物与有机酸，老化污泥与脱落膜在终沉池中进行分离，底泥由回流泵泵回厌氧酸化池进行硝化，以减少产泥量。预沉池的污泥，属于有毒有害物质，由污泥脱水机进行脱水，泥饼可与煤掺杂一起在锅炉里焚烧，或交由特别处理部门处理。由于废水中缺少磷与不足的氮，为保证活性污泥有较高、较好的处理率，在厌氧酸化池与好氧接触氧化池中定时定量投加N、P营养物质，使难降解的有机物可与易降解物构成微生物的共代谢关系，从而提高脱色和有机物的去除率。四　结论对于浆染、漂染、洗水等混合废水的治理技术，采用预沉—上流式厌氧酸化—好氧接触氧化的工艺流程，具有以下特点：1．工艺简单，工程投资省，均采用非标普通设备；2．工艺先进，对水质适应性强，耐冲击负荷，耐高浓度、高温、高硫废水。能够保证出水水质达标排放；3．运行费用低，所用药剂为最廉价的药品，在保证接触氧化池DO的情况下，鼓风机可间歇运行；4．产泥少，主要是预沉池有少量化学沉淀污泥。厌氧酸化池的老化污泥可半年清理一次。锅炉除尘沉灰池进水细格栅沉砂池调节池预沉池泥饼外运滤液排泥污泥脱水污泥池污泥回流上流厌氧酸化池好氧接触氧化池终沉池流量计排水渣外运工艺流程图