最新印染废水处理技术的研究进展与动向设计
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印染废水处理技术的研究进展与动向设计
毕业论文(设计)报告题目:印染废水处理技术的研究进展与动向专业:环境监测与治理技术
2012年 12 月 16 日
学生毕业设计指导教师意见
摘要
印染厂退浆废水一般占纺织工业废水总量的15-20%,各种浆料分解物酸纤维屑等有机污染物约占总量的一半,退浆废水呈碱性,PH为9~13一般退浆废水COD的平均值能达8000mg/L左右,这些废水处理起来难度很大,在水环境中大量积累,使水体受到严重污染。为了确定目前较为合理的印染退浆废水处理技术,文章总结了国内外印染废水的处理方法,通过比较各种处理技术,得出较为合理先进的处理技术,并展望其处理技术的发展方向,为减少环境污染提供新的技术依据。
关键词:印染废水退浆废水水污染处理技术
1 引言
随着工业化进程的不断深入,全球性环境污染日益破坏着地球生物圈几亿年来所形成的生态平衡,并对人类自身的生存环境构成了严重威胁。我国又是一个水资源短缺的国家,全国每年缺水近400亿立方米,耕地每年因旱减产粮食280多亿公斤;全国660多座城市中大约有400多座城市缺水;城市生活、工业生产年缺水近60亿立方米。水资源短缺问题已成为我国经济发展和社会进步的重要制约因素。
印染行业是工业中的排污大户,印染废水是纺织工业污染的主要来源。据不完全统计,全国印染废水排放量约为(300~400)×104 m3/d,约占整个工业废水的35%。印染废水一直以排放量大、处理难度高而成为人们关注的焦点之一。特别是我国加入WTO后,纺织印染行业增长迅速,其废水排放量不断增加。据统计[1],中国具有一定生产规模的、有统计资料的印染织物总量2003年为290亿米,加上未能统计的小型印染厂,估计总印染量为320亿米。按平均印染100米织物产生废水5吨计,全国每年产生印染废水约为16亿吨;新型染料、助剂的不断开发和应用,处理难度也在增大。所以,开发研究合理的印染废水处理技术迫在眉睫。
2 印染废水介绍
2.1 印染废水的概念
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。印染废水水量较大,每印染加工1吨纺织品耗水100~200吨,其中80~90%成为废水。
2.2 印染废水的来源
典型的棉印染过程一共有八个步骤:退浆、煮练、漂白、丝光、染色、整理、干燥及成品,其废水情况见表1-1。
表1-1 典型印染工艺各工艺产生的废水及组分
2.2.1 退浆废水
退浆是用化学药剂将织物上所带的浆料退除(被水解或酶分解为水溶性分解物),同时,也除掉纤维本身的部分杂质。退浆废水是有机废水,呈淡黄色,含有浆料分解物、纤维屑、酶等,废水呈碱性,PH值为12左右,COD和BOD5含量约占印染废水的45%左右。当采用PVA或CMC化学浆料时,废水的BOD5下降,但COD很高,废水更难处理。PVA浆料是造成印染废水。
2.2.2 煮练废水
煮练是用烧碱和表面活性剂等的水溶液,在高温(120℃)和碱性(PH=10-13)条件下,对棉织物进行煮炼,去除纤维所含的油脂、蜡质、果胶等杂质,以保证漂白和染整的加工质量。煮练炼废水水量大,水温高,呈深褐色和强碱性(含碱浓度约为0.3%)。煮练废水中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等物质,其BOD5和COD值较高(每升达数千毫克),污染物浓度高。
2.2.3 漂白废水
漂白工艺一般是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有以杂质。漂白废水的特点是水量大,污染程度较轻,BOD5和COD均较低,属较清洁废水,可直接排放或循环再用。
2.2.4 丝光废水
丝光是将织物在氢氧化钠浓溶液在进行溶液处理,以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和提高对染料的亲和力。丝光废水碱性较强(含NaOH3%-5%左右),多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH,所以
丝光废水一般很少排出,经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性,、COD、SS均较高.
BOD
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2.2.5 染色废水
染色废水的主要污染物是染料和助剂。由于不同的纤维原料和产品需要使用不同的染料、助剂和染色方法,加上各种染料的上色率不同和染液和浓度不同,使染色废水水质变化很大。染色废水一般呈强碱性,水量较大,水质中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等,废水色度可高达几千倍,COD较BOD5高得多,COD一般为300-700mg/L,BOD5/COD一般小于0.2,可生化性较差。2.2.6 印花废水
印花废水主要来自于配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水,以及印花后处理时的皂洗、水洗废水。由于印花色浆中的浆料量比染料量多几到几十倍,故印花废水中除染料、助剂外,还含有大量浆料,BOD5和COD都较高。印花废水水量较大,污染物浓度较高,当印花滚筒镀筒时使用重铬酸钾、滚筒剥铬时有三氧化铬产生。这些含铬的废水毒性大,要单独处理。
2.2.7 整理废水
整理废水水量较小,其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料、表面活性剂、甲醛等。整理废水数量很小,对全厂混合废水的水质水量影响也小。
2.2.8 碱减量废水
由涤纶仿真丝碱减量工序产生,主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等,其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅PH值高(一般大于12),而且
有机物浓度高,COD可高达7-9万mg/L,高分子有机物(未分解的聚酯低聚物)及部分染料很难被生物降解,此种废水属高浓度难降解有机废水。
2.3 印染废水的特点
(1)数量庞大。印染废水的排放量很大,欧洲统计织物和排放废水的重量比是1∶150~1∶200。我国约为1∶200~1∶400。我国纺织工业废水为全国工业废水排放量的第六位,其中80%属印染废水。
(2)可生化性差。印染工艺过程中排放的废水所含的有机污染物,主要以人工合成有机物为主,由剩余染料(染料的上染率一般为80%-90%,因此染色加工过程中的10%-20%染料排入废水中)和大量助剂(匀染剂、渗透剂、柔软剂、油剂等)产生。有些染料、染料母体及染料降解产物在自然界中是致癌和致突变的,废水毒性较大。其共同的特点是BOD5/COD值均很低,一般在0.1-
/COD值提高到0.3左右或更高0.2,可生化性差,因此需要采取措施,使BOD
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些,以利于进行生化处理。
(4)碱性大。印染废水中的碱减量废水,其COD值有的可达10万mg/L作用,PH值大于12。因此必须进行预处理,把碱回收,并投加酸降低PH值,经预处理达到一定要求后,再进入调节他,与其它的印染废水一起进行处理。
(5)成分复杂。印染废水含有未反应的染料、颜料(涂料),带有浓重的色泽,还有未反应的助剂,以及反应后的生成物和织物上的脱落物。更严重的还有致癌和致畸的有机化合物,具有毒性的重金属等。
(6)变化无常。废水中的各种成分的组合、性质等,随着市场变化、季节更换、供应更迭等而呈无规律变化。