印染废水处理

印染废水处理
关键字：印染工序物理处理法化学处理法生物处理法
摘要：印染的各种工序、各种染料的废水成份、印染废水的成份及各种处理方法及其工艺
流程
正文：改革开放以来，纺织工业进入了前所未有的高速增长期，产业综合发展能力不断增
强，基本形成了上，中，下游互相衔接，产品门类齐全的较为完整的产业体系。

纺织工业的上游产业主要是指各类纤维的生产和加工，如天然纤维中的棉花，羊毛和各类化学纤维等生产领域；中游产业指棉纱，织布，印染等生产领域；而下游产业主要指服装加工生产领域。

当前我国纺织工业的生产综合能力不断增强，国际贸易地位逐年提高，已成为世界上最大的纺织品出口国，目前占有13%左右的国际市场份额。

印染行业在纺织工业的发展中有着重要地位，印染后整理水平在一定程度上反映了一个国家纺织加工的水平，它是体现纺织产品经济价值和提高纺织品及服装附加值的重要因素。

最近20年来，我国的印染技术水平有了较大进步，在质量，品种，装备上都有一定的改善，但总体上与国际水平相比还有相当差距。

在加入世界贸易组织后，我国纺织印染行业经受了严峻考验，加快了由纺织大国向纺织强国转变的步伐。

据统计，2002年1~11月份全国印染布总产量为1.8811x1010，工业总产值为575.62亿元，1~11月份全行业利润总额为15.27亿元。

据海关统计，2002年1~11月份我国主要印染布六大类产品进口数量为3.103x109m，同比上升15.04%；进口金额29.57亿美元，同比下降6.70%，进口单价平均下降19.1%。

其中，纯棉印花布和棉的混纺印花布下降幅度较大，数量分别下降9.25%，6.73%，金额同比下降分别为16.03%，13.55%，T/C印染布进口数量同比下降3.49%金额同比下降8.28%，占进口总量73%的合纤长丝数量同比增长0.74%，但金额同比下降9.47%。

在世界经济和贸易增长减速的情况下，我国印染产品出口数量仍保持了快速增长的势态，2002年1~11月出口数量为4.996x109m，，出口金额为36.01亿美元，分别同比增长35.9%，25.9%。

其中棉的混纺印花布增长幅度最大，数量同比增长115.79%，金额同比增长67.70%；纯棉印花织物和合纤长丝织物出口量同比增长分别为45.65%，41.71%，金额同比增长分别为36.69%，46%。

一·印染工序
印染的工序包括：前处理、染色、印花、后整理
二、前处理工序：
1、坯布检验
⑴、物理指标的检验
包括织物的长度、幅宽、平方米克重、强力和密度
⑵、外观疵点的检验
需在规定光源下的检验台或验布机上进行，以确保检验出各种坯疵。

各种坯疵的处理方法:
①、漂布的坯疵：对油污、油经、油纬、油飞花等坯疵，可手工洗除或用压缩空气喷枪喷射去油剂洗除少量油飞花可手工挑去。

对色纱坯疵，先做小样漂白试验，不能去除则改作印花布。

对铁锈坯疵，用温热草酸洗除，然后清水洗净。

对织入的金属杂物，手工剔除。

②、染色布的坯疵：对具有稀弄、密路和筘条等坯疵的来坯，一般可染浅色布，严重的改作
漂白布或印花布，但稀弄严重的需开剪后重缝。

对棉结杂质坯疵，可加强烧毛前的刷刮和烧毛后的煮练工艺，并进行小批量试验确定能否用于染坯，若仍无法解决，则改作漂布或印花布。

对具有折痕坯疵的来坯，一般可染浅色布，严重的改作漂布或印花布。

对拖纱坯疵，手工修剪；对织入的金属杂物，手工剔除。

对具有油污渍、油纱、色纱坯疵的来坯，改染深色布。

③、印花布的坯疵：对稀弄坯疵，严重的需开剪后重缝。

对拖纱坯疵，手工修剪。

对织入的金属杂物，手工剔除。

2、翻布缝头：
⑴、翻布和分批分箱打印：分批分箱、翻布打印、控制投坯量
⑵、缝头：缝头时必须达到布面平整、边齐、针迹均匀、不漏针、不跳针、不漏缝,并检查织物规格和正反面是否一致。

若来坯开剪歪斜，则必须撕去歪斜的布头后再缝接，以防止卷边、皱条、纬斜。

这尤其对克服稀薄织物的纬斜十分有效。

为有效防止卷边，距布边1～2cm 处应加密，最好是在缝头两边加缝三角包布。

3、烧毛：
烧毛的目的是去除织物表面长短不一的纤毛，使布面光洁美观，并防止后加工时由于存在纤毛，而引起各种疵病。

若烧毛不净不匀，烧毛条花纬斜等，会造成染色印花的条花、色差，色泽不鲜艳，布面不匀和纬斜等疵病。

因此，烧毛工艺设计应既达到烧毛质量的要求,又不损伤纤维。

烧毛时，火焰温度一般为1000℃左右。

⑴、烧毛工艺烧毛工艺：主要包括刷毛要求、织物正反面通过火口的次数、烧毛车速和温度等；接触式烧毛还要考虑织物与烧红的金属板或圆筒的接触面积等。

具体参数应根据纤维性能、织物组织特点和织物厚薄等考虑。

⑵、烧毛方式：
①、气体烧毛：气体烧毛是使用可燃性气体，通过不同类型的火口燃烧对织物进行烧毛加工
②、接触式烧毛：接触式烧毛主要采用燃煤、燃油或电加热的金属板瞬时接触织物，以达到烧毛目的；也有采用铁或合金制成圆筒，用明火燃烧或用电加热使金属表面产生高温。

后者圆筒旋转方向与织物运转方向相反，织物高速擦过圆筒表面达到烧毛目的。

4、退浆：
织造过程中，经纱和纬纱都受到一定的张力和摩擦，为减少断头，提高经纱的耐磨性和织造效率，一般都对经纱进行上浆处理。

⑴、常用上浆剂: 主要为淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酸酯类(PMA)和羧甲基纤维素(CMC)等浆料，一般大多采用PVA25与淀粉、CMC、聚丙烯酸酯等浆料的混合浆。

⑵、常用退浆工艺:
①、酶退浆：常用的酶制剂有淀粉酶BF27658、胰酶、低温酶、高温酶及宽温退浆酶等。

它们适用于以淀粉上浆的织物，具有安全性、可生物降解性，无生态问题、无纤维损伤，去浆效果好、退浆率可达90%以上，但对采用混合浆的织物，退浆效果不理想。

②、热碱退浆：主要用于以淀粉为主要上浆剂，且上浆率较低的织物。

在热碱作用下，浆料先发生溶胀，从凝胶状转化为溶胶状，与纤维的黏着变得松软，再经机械力作用，较容易从织物上脱落下来。

热碱不能使浆料降解，仅能使其溶胀，降低其对织物的黏着力。

浆料是靠机械力作用下充分洗涤，而得以去除。

③、氧化退浆：常用的氧化剂为双氧水、过硫酸盐和亚溴酸钠等，它们可使各种类型的浆料氧化降解，成为可溶性物质，最后水洗去除。

氧化退浆适用于以PVA为主的混合浆，退浆迅速且效果好，并具有漂白作用，但其对纤维素有损伤影响，且成本较高。

④、酶酸退浆和碱酸退浆：酶退浆后再用低浓度的酸退浆一次，可获得较好的效果。

该法适用于上浆率较高的棉和粘胶等织物，但工艺条件控制不当会损伤织物，故很少采用。

同样，
采用碱酸退浆工艺，即碱退浆后再用低浓度的酸退浆一次，也能获得较好的效果。

酸能帮助去除含氮物质、果胶质和灰分等共生杂质，也能使纤维素上的脂肪酸盐转化成脂肪酸。

5、煮练：
针对棉麻等天然纤维的处理。

粘纤、富纤等纤维残留的天然杂质较少，涤纶、锦纶、氨纶等合纤本身不需煮练，其前处理主要是去除一些油剂、杂质。

但这些纤维与棉麻等天然纤维的混纺织物仍需进行煮练。

⑴、煮练工艺：目前采用的煮练工艺主要为平幅连续汽蒸工艺、平幅高温高压大卷装工艺及绳状溢流、气流汽蒸煮练工艺,而煮布锅煮练工艺、绳状连续汽蒸煮练工艺及平幅轧卷叠卷连续汽蒸工艺已很少采用。

6、漂白：
漂白是前处理工序中的重要工段，它不仅能去除纤维素织物上的色素，使织物外观洁白纯正，提高后道染整加工的色泽鲜艳度、色光纯正度及整理效果，同时还可进一步去除织物退浆煮练后残留的纤维素共生物，特别是棉籽壳等。

对涤棉混纺织物，由于合纤不耐浓碱，要求煮练条件比较温和，但漂白工段有利于棉纤维的去杂。

⑴、常用氧漂稳定剂：常用稳定剂主要有两类:一类为吸附型,主要是水玻璃、镁盐、聚丙烯酰胺( PAM)等;另一类为螯合型,如有机膦酸盐的二乙烯三胺五甲叉膦酸盐(DETPMPS) ,该类稳定剂对重金属离子有很好的螯合作用,若与镁盐共用,稳定效果可提高若干倍。

使用螯合型稳定剂时,必须注意其适宜的pH值。

此外,还有一类为混合型稳定剂,其为吸附型和螯合型两类混配,或本身同时具有吸附型和螯合型特性,如聚羧酸类和聚有机膦酸酯类的稳定剂等。

7、丝光轧烘工序：
丝光是将棉麻及其混纺织物在经纬方向施加一定的张力，并浸轧浓碱的加工工序，以期改善纤维性能。

三、染色：
染色就是使染料通过化学或物理化学方式结合在织物纤维上，使织物具有一定色泽的全部加工过程。

1、染色工序：
纤维织物的染色过程，基本上要经过表面吸附、内部扩散、染料固着三个阶段。

（1）表面吸附
当把纤维织物浸入染液中后，染料很快被吸附到纤维外表上，这是染色过程中的最初阶段。

如果染料的亲和力大、浓度高，再加适量的电解质，将会提高染料被纤维吸附的速度，有利于染色过程向正方向进行。

（2）内部扩散
当染料被吸附在纤维表面之后，便开始向纤维内部扩散。

染料向纤维内部扩散是整个染色过程中占用时间最长的阶段。

在染液中，纤维表面上的染料向浓度低的纤维内部扩散，使染液中的染料不断地补充到纤维外表，直到纤维上染料浓度与染液中染料浓度达到平衡为止。

当完成染料向纤维内部扩散的同时，也完成了染料在纤维表面的吸附。

因此说吸附与扩散也是不可分割的同时进行的过程。

（3）染料固着
当染料经过吸附和扩散附着和渗透在纤维的表面和内部，同时各种链以键的形式固着在纤维上。

由于染料和纤维都各不相同，它们彼此间的固着形式也有所不同。

又因固着形式的不同，而使染色的牢固也各有相同。

四、印花：
印花工序包括：分包制版调将浆走板
四、织物后整理
织物后整理不仅可以赋予纺织品美观的效果，更重要的是可以赋予纺织品特殊的功效。

提高纺织品的美观性，增加新的美学效果，自然为服装产品增加了新的亮点，同时也增加了销售时的卖点，但对于运用高新技术去设计和开发用途广泛的纺织品，考虑最多的并非是美观性，而是其功能性。

功能性后整理技术能保护纺织品免受各种不利环境的影响。

1、织物整理方面：
⑴、一般性整理：
①、手感整理：手感硬、挺、手感软
②、定型整理：
③、外观整理：轧光（压光）面料光泽，轧光后布面会变硬；轧花用压棍去轧；增白加增白剂；剪花、绣花、植绒。

④、面料复合，如胶点复合、贴膜复合、火焰复合等。

⑵、特种处理：实现特种处理的方法：在定型前加相应的助剂，或用涂层机用相应的涂料进行涂层。

防水处理：用涂层机在面料上涂一层防水材料/涂料；另一种是拉幅前轧防水助剂。

②、阻燃处理：达到的效果：没有明火，烟头扔到面料上到一定面积会自动熄灭。

③、防污、防油处理：表面涂一层相应的物质。

④、防霉、抗菌处理：可涂层，也可用陶瓷粉来做处理达到防酶、抗菌的效果。

⑤、抗UV：真丝中抗UV的使用是防止真丝的蛋白质纤维破坏，而使真丝泛黄，其它产品则为抗太阳中的紫外线。

专用名词：UV-CUT
⑥、红外线处理：包括抗红外线以及吸收红外线，以达到不同的效果。

⑦、抗静电处理：使集中的静电分散，不易产生火花。

⑧、其它的特殊处理还有：香味处理，药味（药效）处理，营养处理，防辐射处理，树脂处理（棉织物的硬挺、真丝的防皱），洗可穿处理，反光处理，夜光处理，磨绒处理，起毛（起绒）处理等。

五、各工序的废水：
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BOD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BOD下降，但COD很高，废水更难处理。

PVA浆料是造成印染废水处理效果不好的主要原因之一。

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，对棉织物进行煮练，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BOD和COD值较高（每升达数千毫克），污染物浓度高。

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杂质。

漂白废水的特点是水量大，污染程度较轻，BOD和COD均较低，属较清洁废水，可直接排放或处理后循环再用。

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，BOD、COD和SS值均较高。

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，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BOD高得多，COD一般为300-700毫克／升，BOD／COD一般小于0.2,可生化性较差。

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CODcr都较高。

印花废水量较大，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。

这些含铬的废水毒剂要单独处理。

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。

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＞12），而且有机物浓度高，COD可高达9万毫克／升，高分子有机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。

印染行业是工业废水排水大户，占到整个行业废水排放的80％。

印染废水因其水量大、有机污染物含量高、色度大、碱性大、水质成分变化多而成为非常难以处理的工业废水。

印染废水问题的关键是实现分类治理，这样可使治理成本大大降低。

六、染色和印花用的化学助剂：
七、各种染料的废水主要成分：
八、印染废水特点：
1、色度大、有机物含量高：
印染废水所含的颜色及污染物主要由天然有机物质及人工合成有机物质。

不同纤维织物在印花和染色过程中使用的染料不同，染料的上染率不同，染料的残留形态也不同，致使排放废水的颜色也不同。

2、水质变化大：
企业生产过程中排放的各种废水混合的总称。

有些企业排放的全部是生产废水，而有些企业排放的废水含有生活废水，致使其废水水质处于经常变化中。

3、PH值变化大：
由于不同纤维织物在印染加工中所使的工艺不同，需要在不同PH值条件下进行染色，因此不同纤维织物在印染加工中所排放废水的PH值不同的。

一般说来，由于棉及其混纺织物印染加工中很多工艺都需要加碱，造成废水中PH值偏较高。

4、水温水量变化大：
由于加工品种、产量的变化，导致水温水量的稳定。

九、印染废水的物理化学处理法:
1、混凝法：
（1）、混凝的原理：双电层压缩机理、吸附电中和作用机理、吸附架桥作用机理、沉淀物网捕机理。

⑴、设计方案：物化预处理采用高效絮凝剂，利用高效絮凝剂使废水中的悬浮颗粒、大分子难溶物通过沉淀除去；光催化氧化专利技术是利用光激发催化剂和氧化剂使水中的有色有机污染物迅速氧化分解，达到脱色和降低COD的目的。

⑵、工艺流程：
2、气浮法：
⑴、原理：依据固体表面的润湿性。

浮选包括三个相：固相、液相和气相，其相应可能出现的界面有固-液、固-气、液-气和固-液-气。

固体在固体固-液-气界面的疏水性或亲水性是由固体的湿润性决定的。

湿润性在三相界面的表征参数是接触角。

根据杨氏平衡方程，接触角e与各自的表面张力有关。

当0°≤e≤90°时是亲水性物质；当e=90°时是中性物质；当90°≤e≤180°时是疏水性物质。

⑵、处理工艺：
3、吸附法：
⑴基本原理：物理吸附是吸附体借范德华力吸附在物体表面上；化学吸附可视为吸附体分子与物质表面原子借着一个或多个电子轨道的重叠而进行的一种化学反应。

废水经一级絮凝沉
淀一炉渣吸附处理后COD去除率平均达65﹪-75﹪，脱色率平均达到89%以上。

二级处理后COD达到90-140mg/L,水质无无色透明，符合国家规定的排放标准。

⑵、工艺流程：
4、中和法:
⑴、基本原理：酸含量小于3﹪-5﹪或碱含量小于1﹪-3﹪的低浓度含酸废水与含碱废水，由于酸碱含量低，回收价值不大，所以常采用中和法处理，使废水的PH值恢复到中性附近的一定范围，消除其危害。

⑵、酸性废水投药中和之前有时需要进行预处理。

预处理包括悬浮杂质的澄清、水质及水量的均和。

前者可以减少投药量，后者可以创造稳定的处理条件。

⑶、工艺流程：
十、印染废水的化学处理法：
1、氧化法：
⑴、基本原理：新生态的氧具有强的氧化性，稳定的二氧化氯偏碱性，二氧化氯和印染废水中的污染物发生作用，二氧化氯的分解产物对发色基团有取代作用，并能够与染料分子结构中的双键进行加成反应，从而破坏染料分子中的发色基团达到与脱色的目的。

二氧化氯处理法的工艺流程：
2、光化学氧化法：
工艺原理：采用物理预处理和光催化氧化专利技术相结合。

物理预处理采用高效絮凝剂，利用高效絮凝剂是使废水中的悬浮颗粒、大分子难溶物通过沉淀过滤而除去，光催化氧化专利技术是利用光激发催化剂使水中的有色有机污染物迅速氧化分解，达到脱色和降解COD cr的目的。

工艺流程：
3、电化学法:
⑴、基本原理：利用铁颗粒与炭颗粒构成微小原电池的正极与负极，以印染废水为电解液，发生氧化还原反应形成原电池。

新生态的电极产物活性极高，能与废水中的有机污染物发生氧化还原反应。

工艺特点：针对该废水水质特点，采用内电解作预处理，有效好的脱色及COD去除效果；亦以废铁屑作填料，费用低廉，减少了间碱的用量。

光化学方法通过UV光引发自由基反应，对难降解的有机物有极强的氧化能力，可大大改善废水的可生化性。

保证了PH值调控的准确、可靠，确保处理效果。

采用生物接触氧化作最终处理，其抗冲击负荷能力强，剩余污泥量少。

污泥脱水采用带式压滤机，自动连续运行，管理简单，劳动强度低。

⑵、工艺流程：
十一、印染废水生物处理法：
CASS工艺:CASS池包括生物选择区、兼氧区和主反应区。

其优点生化池中由于曝气和静止沉淀间歇运行，使基质BOD5和生物体MLVSS浓度随时间的变化梯度加大，保持较高的活性污泥浓度，增加了生化反应推动力，提高了处理效率。

工艺流程简单，运行方式灵活，无二次沉淀池，取消了大型贵重的刮泥机械和污泥设备，扩建方便。

生化池分生物选择器、厌氧区和主曝气区，利用生物选择器及厌氧区对磷的释放、反硝化作用以及对进水中有机底物的快速吸附作用，增强了系统的稳定性，生物选择器的作用是集中接纳含有高浓度有机物的来水和处于“饥饿”状态的回流活性污泥。

进水水量、水质的波动可用改变曝气时间的简单方法予以缓冲，具有较强的适应性.自动化程度高，保证出水水质。

半静止状态沉淀，表面水力和固体负荷低，沉淀效果好。

但是设备闲置率较高，因采用降堰排水，水头损失大。

由于自动化程度高，故对操作人员的素质要求也高。

工艺流程：
生物膜法：
⑴、基本原理：一种污水好痒生物处理技术。

使用细菌和其他细菌类微生物和原生动物、后生动物一类的微型动物附着在滤料或某一些载体上生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥。

污水与生物膜接触，污水中的有机污染物，作为营养物质被生物膜上的微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。

⑵、工艺特点：针对硫化染料、活化染料所形成的色度，采取化学加药、缺氧、好痒的生物
处理方法去除率高、效果好，特别是混凝沉淀对有机物和色度的去除率分别达到74﹪和9﹪。

水解池的进水方式为穿孔管布水，通过设计参数的优化和水力条件的精心设置，既可以在水解池的底部形成悬浮的污泥层，又使废水中污染物与悬浮污泥层充分接触和混合，利于整个池容的有效利用，节约了投资及运行费用。

二沉池生物污泥通过污泥泵回流到初沉池出水渠并进入水解池，加大了水解池中的污泥浓度，同时使污泥在其中进一步消化，大大减少了污泥量。

在生物处理之前加药，对废水中有机物以及色度的去除率高、针对性强降低了后续生物处理的负荷，为达标处理创造了良好的条件。

但是对操作人员的要求相对较高，初沉池排泥要及时，以免化学污泥进入水解池；同时加药量较大、污泥量大，运行费用行对较高，还有待改进。

⑶工艺流程：
3、厌氧-好氧-生物炭接触法：
该工艺除了有A/O工艺的基本优势外，还兼有固着生长和悬浮生长的特点，废水进入厌氧塘以利用偶氮还原酶催化偶氮染料中偶氮双键裂解，然后进入好痒塘以利于芳香胺的降解。

⑴、工艺流程：
4、混凝—水解酸化—接触氧化—混凝气浮法：
废水水质：
以义乌市某印染厂为研究对象。

该厂主要从事织物和纤维包括棉、丝和化纤等的印染。

使用的浆料有分散染料、硫化染料、阳离子染料和直接染料，其中分散染料和硫化染料的量比较大。

正常生产时废水排放量约500 m3/d，水质指标为：pH=8~10，CODCr<1500 mg/L，SS<500。