纺织工业废水的污染治理

纺织工业废水纺织工业废水的污染治理，首先应通过改革工艺减少污染物的产生量，其次是重视废水和物料的回收利用。

随着纺织技术的发展，近年来在传统的以水为媒质的染色系统上，建立了使用有机溶剂为媒质的溶剂染色技术系统，以及利用染料升华成为气体的气相染色。

由于溶剂染色法是干物施染，结果染物仍为干态，省却了许多后处理工序。

这些印染方式可以使废液的排放量减至最低，避免纺织印染工业对水环境的严重污染。

根据目前条件和技术水平，还有相当量的纺织工业废水需要进行无害化处理。

处理方法有物理法、化学法和生物法。

必须根据织物采用的原料、产品的品种、加工的方法，特别要了解各工艺操作过程中投加药料、染料、助剂的情况，对废水组分特性进行分析，通过技术经济比较，选择最优化的处理技术。

为了提高出水水质和废水回用，往往需采用多种方法联合处理工艺。

一、生产工艺及废水的产生（一）生产工艺棉纺织产品主要是由棉花或棉花与化学纤维混合后经过纺纱、染色（或印花）、整理等工序生产出的产品。

有纯棉（白坯布、漂白布、染色布、印花布）产品和棉混织产品（白坯布、漂白布、染色布、印花布）。

棉混纺织产品中化学纤维所占比例较大（一般均超过棉花的数量）。

棉及棉混纺织产品可分为薄型织物（普通白布及染色布）及厚型织物（绒布、灯芯绒布）两种。

根据织造方式的不同，棉及棉混纺织产品可分为机织产品（由经纱和纬纱相互交错而织成的产品）和针织产品（由针将纱线钩成线圈，再将线圈相互串套而成的织物产品），除了染色前处理过程略有不同之外，其染色及印花工艺基本相同。

（二）废水来源棉纺织工业废水主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。

织造工段废水排放较少。

（1）退浆废水棉织物上的浆料和纤维本身的部分杂质在漂染前必须去除。

退浆废水一般占废水总量的15%左右，污染物约占总量的一半。

退浆废水是碱性的有机废水，含有各种浆料分解物、纤维屑、酸和酶等污染物，废水呈淡黄色。

退浆废水的污染程度和性质视浆料的种类而异：过去多用天然淀粉浆料，淀粉浆料的B0D5 / CODcr值为0.3〜0.5;目前使用较多的化学浆料（如PVA）的BOD5/CODcr值为0.1 左右；近年来改性淀粉逐渐有取代化学浆料的趋势，改性淀粉的可生化降解性非常好，B0D5/CODcr 值为 0.5〜0.8。

(2) 煮炼废水为保证漂白和染整的加工质量，要将纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质去除。

煮炼工艺一般用烧碱、肥皂、表面活性剂等的水溶剂，在 1200C、pH 值10〜13的条件下对棉纤维进行煮炼。

煮炼废水量大，呈强碱性，含碱浓度约0.3%，废水呈深褐色，BOD和COD均高达每升数千毫克。

(3) 漂白废水漂白工艺一般采用次氯酸钠、过氧化氢(双氧水)、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有色杂质，使织物漂白。

由于双氧水在漂白废水中几乎完全分解，而次氯酸钠和亚氯酸钠等含氯漂白剂的大部分氯又在漂白过程中被分解，所以漂白废水的特点是量虽大，但污染程度小，BOD5和CODcr均较低，基本上属于清洁废水，可直接排放或循环使用。

(4) 丝光废水丝光处理是将织物在氢氧化钠浓碱液内浸透，目的是提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率，同时增加与染料的亲和力。

丝光废水含氢氧化钠3%〜5%，一般通过多效蒸发蒸浓回收后，先供丝光应用，再用于调配煮炼液、废碱液和用于退浆。

所以丝光废水实际上很少排出，它在工艺上被多次重复使用，虽经碱回收，但碱性仍很强，BOD却低(但仍高于生活污水)，其污染程度根据加工漂白布或本色布而异。

加工漂白布时，织物先经漂炼后再丝光，污染程度较低；加工本色布时，退浆后直接丝光，致使原来进入煮炼废水的纤维杂质转到丝光废水，相应提高了污染程度。

(5) 染色废水染色废水的特点是水质变化大，色泽深，主要的污染源是染料和助剂。

不同纤维原料需用不同的染料、助剂和染色方法，加上染料上色率的高低、染液的浓度不同、染色设备和规模不同，废水水质变化很大。

一般染色废水的碱性都强，特别当采用硫化染料和还原染料时，pH值高达10以上。

染料本身的BOD均较低，COD 却要高得多。

染色废水中的许多物质不易被生物分解，生物处理对印染废水的COD去除率仅60%— 70%，脱色率也仅50%左右。

(6) 印花废水印花废水污染物主要来自调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水，以及后处理的皂洗、水洗、洗印花衬布的废水。

印花废水的污染程度很高。

此外活性染料应用大量尿素，使印花废水的氨氮含量升高。

(7) 整理废水整理废水除花衣毛之外，尚含有多种树脂、甲醛、表面活性剂等，但废水量较少。

二、清洁生产根据棉纺印染各加工工段所使用的化学品种类，可以了解相应排放废水的水质及其成分，这是选择废水处理方法的依据，更是找寻工艺改革、清污分流、原料再利用等一系列清洁生产方式的重要依据。

许多成功的实例说明，结合生产工艺的改革，可以杜绝原料的流失和浪费，而很大程度上减轻后续废水处理的难度。

同一种废水处理方法，其处理效果因印染加工工艺采用不同的化学品（尤其是采用不同的浆料和染料）而相差极为悬殊。

对于同一种纤维原料，所使用的化学品成分决定了废水的性质。

在回收利用方面，可按水质特点分别回收利用。

漂炼废水和染色印花废水要分流，漂炼废水可对流洗涤，一水多用。

又如碱液回收利用，丝光工序的淡碱液可用作循环冲洗，还可用于调配煮炼液，煮炼废碱液又可用于退浆，达到多次重复使用。

并可根据碱液量的大小，采用适当手段回收碱。

再如染料回收，士林染料及硫化染料可分别酸化后通过沉淀过滤法回收，还原染料和分散染料可用超过滤法回收。

废水经过回收染料后，可减少色度85%，减少硫化物90%。

三、棉纺印染工业废水的治理方法根据棉纺印染废水的水质特点，废水处理的主要对象是碱度、不易生物降解或生物降解速度极为缓慢的有机质、染料色素以及有毒物质等。

国内棉及棉纺织物染色废水多采用以好氧处理为主的处理工艺。

纯棉织物染色废水采用生物处理效果较好，棉混纺织物染色废水及纯化纤织物染色废水的处理效果较差。

针织产品因无退浆废水，其废水的生物处理效果比同种机织产品废水处理效果好。

棉纺工业废水经生物处理后一般达不到排放标准，通常在生物处理装置后还串联不同型式的化学处理装置作进一步处理上述流程中，生化处理工艺可采用各种类型的活性污泥法。

废水停留时间多为3h以上。

生物膜法多采用两段生物接触氧化法，废水停留时间为2.5—4h。

水解酸化池废水停留时间为5〜8h或更长一些。

调节池废水停留时间宜在8h以上。

生物处理单元的CODcr去除率为60%左右，BOD5去除率为80%〜90%，色度为50%左右。

后续化学处理单元（混凝沉淀或气浮）的去除率，CODcr为50%一60%，BOD5为50%左右，色度为60%〜90%。

混凝剂多采用聚合铝。

投药量需要经过试验确定。

印染行业染色废水COD、BOD、色度等污染物通过生化处理达标排放是有可能的。

综合各种技术条件，生物流化床、接触氧化和表曝是应优先选用的，可以根据各个工厂的具体条件选用处理方案。

一般认为：当废水量较小时（小于500 m3 /d）,选用接触氧化一混凝沉淀；废水量较大（大于500 m3/d）时为节省占地面积，建议选用生物流化床一混凝沉淀。

棉纺印染废水的处理，总体处理流程除采用前述的几种典型流程之外，对具体排放对象的水质特点还应采取一些专项治理技术，如碱度、色度以及某些有毒物质的去除。

（一）碱度的去除印染废水的pH值往往高达11以上，如直接用酸中和，费用很大。

如能利用排出废水本身酸、碱度的不均匀性，设置调节池，保证一定的匀质时间，以达到一定要求的pH值是常用的经济办法。

还有许多印染厂采用烟道废气中和碱性废水。

用烟道气处理碱性废水既降低废水的pH 值，又消除烟道气中尘粒、S02、CO2对大气的污染。

烟道气处理碱性废水时，一般pH值能从11〜12降到8—9。

经烟道气中和后，废水中的硫化物、耗氧量和色度等都有所增加，需要作进一步处理。

(二) 色度的去除棉纺印染工艺中大量使用染料。

一般来说，棉纺印染厂所使用的染料种类比较多，而且染色加工过程中10%— 20%的染料进入废水中，使得印染废水色度很深、成分复杂。

对各种染料性质的了解有助于选择处理方式。

(1) 直接染料直接染料大多数是芳香族化合物的磺酸钠盐，大多属于偶氮染料，为亲水性染料。

芳香族的BOD/COD值为0.53— 0.84。

活性污泥对直接染料具有较高的吸附作用，属于亲水性染料的脱色效果好，脱色速度快。

(2) 还原染料还原染料是疏水性染料。

还原染料主要有蔥醌型和硫靛型两种结构。

属于疏水性的染料，脱色速度慢，但活性硅藻土对其有较好的脱色效果(硫酸铝不能使蔥醌染料废水脱色)。

还原染料的碱性很强，pH>10。

(3) 纳夫妥染料为疏水性染料，活性硅藻土对这种染料有较好的脱色效果。

(4) 硫化染料为疏水性染料。

硫化染料含有硫化合物，生物处理对其废水中硫化物的允许浓度是10〜15mg/ L。

对于硫化染料占比例较大的废水，可采取预曝气、预沉淀(或投加混凝剂)等方法先除去部分硫化物并使还原性物质预先氧化掉。

活性硅藻土对硫化染料有较好的脱色效果。

(5) 活性染料为亲水性染料。

活性染料虽为亲水性染料，但活性污泥对其吸附作用很小，硅藻土对它的脱色效果亦差。

(6) 酸性染料为亲水性染料。

酸性染料溶解度大，导致活性污泥对它的吸附作用很低。

(7) 酸性媒染染料具有酸性染料的基本结构，含磺酸基等水溶性基因，对羊毛有亲和力，同时还含有能和金属原子络合的羟基团，羟基团和金属媒染剂常用的有重铬酸钠和重铬酸钾(俗称红矶钠和红矶钾］生成色淀增强染色牢度。

（8）金属络合染料活性炭吸附法对金属络合染料废水无效。

臭氧法不能用于处理含铬染料废水，否则反而生成六价铬离子，增加水的毒性。

（9）分散染料分散染料是一种不含水溶性磺酸基团的疏水性较强的非离子性染料。

分散性染料废水采用混凝法效果较好。

活性污泥对它有一定的吸附作用，但不宜采用单独臭氧法。

1•活性炭吸附法活性炭吸附法是目前去除染色废水色度的重要方法之一。

活性炭对染料是有选择地进行吸附的，同时活性炭能吸附废水中可溶性有机物质而降低废水的BOD和COD，但对于较高浓度废水则必须结合其他方法一并使用。

活性炭对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料的废水具有良好的吸附性能；但对硫化染料、还原染料等不溶性染料的废水，由于这些染料的溶解度低，吸附时间需要很长，活性炭对它们几乎完全不能吸附或吸附得很少。

用作吸附剂的活性炭有粉状、软质粒状、颗粒状等。

软质粒状活性炭硬度差，液体通过时易粉碎，一般采用颗粒状活性炭较好。

生物活性炭（BAC）法是利用加入的微生物所分泌的外酶渗入到炭的微孔结构，使活性炭所吸附的有机物不断分解成二氧化碳、水或合成新的细胞，最后渗出炭的结构而被去除。