上海純水設(shè)備解讀;印染廢水如何高效、低成本處理，9種常用技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
【上海水處理設(shè)備網(wǎng)shwebi.cn】聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署數(shù)據(jù)顯示，一條牛仔褲需要消耗7500升水（相當(dāng)于一個(gè)人7年的飲水量）整個(gè)生產(chǎn)過程的碳排放量高達(dá)33.4千克。
而這僅僅是一條牛仔褲的情況。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，紡織服裝行業(yè)廢水年排放量約25億噸，COD排放量約為32萬(wàn)噸，氨氮排放量約2萬(wàn)噸。
印染作為紡織業(yè)品加工的關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)，其廢水及相關(guān)污染物排放量占紡織品行業(yè)總量的70%~80%1噸保守染料可以發(fā)生15噸以上的廢水）
由此可見，無(wú)論是化學(xué)需氧量，還是氨氮主要的污染物，紡織行業(yè)都是中國(guó)最大的污染源之一，印染廢水也已成為全國(guó)水污染排放的主要來(lái)源之一。
近日，廣東省第一生態(tài)環(huán)境維護(hù)督察組進(jìn)駐“牛仔服裝之鄉(xiāng)”中山大涌鎮(zhèn)，該地區(qū)水環(huán)境污染問題十分突出。
水環(huán)境質(zhì)量臨時(shí)劣V類、重度黑臭
印染廢水處置到底難在哪里？
多位業(yè)內(nèi)人士介紹稱，大涌鎮(zhèn)牛仔服裝產(chǎn)業(yè)規(guī)模在廣東四大牛仔服裝名鎮(zhèn)中名列第三，牛仔紡織服裝企業(yè)約1600家，洗水設(shè)備3400多臺(tái)，洗水技藝其牛仔服裝產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。 上海實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備
大涌的洗水技藝在全國(guó)位于前列，但大涌鎮(zhèn)的水環(huán)境質(zhì)量卻年年排名靠后。環(huán)保督察組發(fā)現(xiàn)，該鎮(zhèn)牛仔洗水產(chǎn)業(yè)低效、粗放發(fā)展，洗水企業(yè)集聚區(qū)周邊水環(huán)境問題突出，其中南村涌水質(zhì)臨時(shí)為劣V類、安堂涌目前水質(zhì)為重度黑臭。
環(huán)保風(fēng)暴倒逼印染廢水處置再升級(jí) 中國(guó)“牛仔之鄉(xiāng)”或因污染問題陷入“關(guān)停潮”
安堂涌水體存在黑臭問題，總氮含量遠(yuǎn)超越地表水
據(jù)了解，大涌的大型洗水企業(yè)多采取園區(qū)化經(jīng)營(yíng)的模式，園區(qū)統(tǒng)一處置污水。
某污水處置工作人員告訴記者，污水廠集中處置園區(qū)多家牛仔服裝加工企業(yè)排放的洗水等印染廢水。目前的進(jìn)水大致分兩種：
一是以牛仔漂洗廢水為主的進(jìn)水，廢水中主要污染物為浮石渣、短纖，以及從牛仔服飾上洗下染料、漿料和助劑等。二是以漿染、絲光、染色等高濃度印染廢水為主的進(jìn)水，廢水中主要污染物為染化料、硫化物、漿料和助劑。
這些廢水成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、色度深、B/C較小、可生化性差。特別是近些年，隨著印染工業(yè)的不時(shí)發(fā)展以及服裝企業(yè)的工藝升級(jí)，新型復(fù)合染料，助劑大量使用，使得印染廢水的水質(zhì)變得復(fù)雜，以往那些保守單一的處置方法已經(jīng)難以滿足現(xiàn)階段達(dá)標(biāo)排放的要求。
針對(duì)這一問題，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外開展了大量印染廢水處置技術(shù)的研究與應(yīng)用，包括高級(jí)氧化、膜分離、高效耦合工藝等比如，有人提出利用納濾(NF-碟管式反滲透(DPO-高級(jí)氧化(AOP-低溫結(jié)晶相耦合的方法處置印染廢水。
環(huán)保風(fēng)暴倒逼印染廢水處置再升級(jí) 中國(guó)“牛仔之鄉(xiāng)”或因污染問題陷入“關(guān)停潮”
NF-DPO-A OPs-低溫結(jié)晶耦合工藝
需要客觀指出的僅從技術(shù)角度分析，這些技術(shù)固然效果拔萃，完全可以解決印染廢水中難降解COD去除問題，但實(shí)際上印染企業(yè)大多具有“微利、薄利多銷”特征，高端技術(shù)的應(yīng)用勢(shì)必帶來(lái)投資及運(yùn)行本錢增大的問題，不適用于利潤(rùn)率偏低的印染企業(yè)。因此，現(xiàn)階段探索低成本、高效印染廢水處置技術(shù)迫在眉睫。
印染廢水如何高效、低成本處理
9種常用技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
印染廢水處置是一個(gè)“古老”課題，但在不同的時(shí)期總會(huì)有不同地新問題不時(shí)涌現(xiàn)。
過去，印染過程中添加的助劑大多為天然易生物降解物質(zhì)（例如淀粉）印染廢水經(jīng)過物理法、化學(xué)法和生物法（或聯(lián)用）處置即可達(dá)標(biāo)排放。
◎ 物理法中使用最多的物理吸附法和膜分離法。
物理吸附法常采用活性炭對(duì)水溶性的染料進(jìn)行吸附，但活性炭吸附容易達(dá)到飽和，需要進(jìn)行再生，而再生費(fèi)用較高，因此該方法一般適用于深度處置或者濃度低、水量較小的廢水處置。 上海實(shí)驗(yàn)室純水設(shè)備
膜分離法是運(yùn)用不同孔徑大小的半透性膜，將不同粒徑大小的混合物進(jìn)行過濾分離，該方法出水穩(wěn)定，效果好，但分離膜的重復(fù)利用率低，并且膜的本錢高，因此該技術(shù)很難大面積推廣。
◎ 化學(xué)法主要包括化學(xué)混凝法、臭氧氧化法和光催化氧化法。
化學(xué)混凝法是依靠分子間的相互作用，使廢水中小分子懸浮物、膠體物質(zhì)等形成大分子顆粒物，再通過沉淀或氣浮的方式將其去除�；炷ㄌ幹帽惧X小，操作簡(jiǎn)單，但該方法需要對(duì)泥渣進(jìn)行二次處理，且對(duì)于水溶性高的染料脫色效果不好。
臭氧氧化法對(duì)于處置廢水色度和降低COD有較大優(yōu)勢(shì)，但臭氧發(fā)生器本錢較高，且運(yùn)行管理要求嚴(yán)格，使臭氧氧化法在實(shí)際運(yùn)用中效果不穩(wěn)定。
光催化氧化法是通過光催化劑發(fā)生自由基，將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，由于目前光催化劑對(duì)太陽(yáng)光的利用率低，限制了其在印染廢水處置中的應(yīng)用。
◎ 生物法主要包括好氧處理法、厭氧處理法、厭氧—好氧法、生物強(qiáng)化技術(shù)。
好氧處置法又包括活性污泥法和生物膜法。其中，活性污泥法對(duì)廢水有機(jī)物去除效果較好，并能去除局部色度，處置后出水水質(zhì)較好，本錢較低，但易發(fā)生污泥膨脹等現(xiàn)象。目前隨著人工合成染料和漿料助劑的大量使用，采用單一好氧處置已無(wú)法取得較好的COD和色度去除效果。
厭氧處置法不只可用于處置高濃度有機(jī)廢水，也可應(yīng)用于中、低濃度有機(jī)廢水處置，盡管自身對(duì)有機(jī)物的去除效果不及好氧處理法，但可提高廢水可生化性，改善后續(xù)生物處置效果。針對(duì)印染廢水，厭氧生物處置可以打破染料中的偶氮基、蒽醌基和三苯甲烷基等，但對(duì)活性染料中間體芳香胺等處置效果很差。
厭氧—好氧法處理是紡織印染廢水處置應(yīng)用最為普遍的一種處理方法，具有COD去除率高、脫色效果好、運(yùn)行穩(wěn)定、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn)。其主要通過厭氧生物處置過程將印染廢水中大分子難降解有機(jī)物分解為易生物降解的小分子有機(jī)物，改善廢水可生化性，有利于后續(xù)好氧生物處置對(duì)有機(jī)物的高效去除。實(shí)際應(yīng)用中，有人利用厭氧生物轉(zhuǎn)盤—好氧移動(dòng)床膜生物反應(yīng)器處置偶氮染料廢水，取得了較好的去除效果。
生物強(qiáng)化技術(shù)是根據(jù)廢水處置體系中微生物組成及環(huán)境條件，投加具有特定功能的細(xì)菌微生物，以改善廢水處置效率。所投加的微生物可以由原有處置系統(tǒng)中的微生物經(jīng)過馴化、富集、篩選和培養(yǎng)后進(jìn)行投加，也可以投加具有高效降解能力的外源微生物。該技術(shù)能夠有針對(duì)性地提高印染廢水中難降解有機(jī)物的去除效果，并取得良好的脫色效果。
現(xiàn)階段，印染廢水經(jīng)過各種深度處置后，有些出水可基本滿足排放和回用標(biāo)準(zhǔn)的要求，但往往不夠經(jīng)濟(jì)，處置本錢高，廢水回用率低。針對(duì)這些問題，處置印染廢水的實(shí)踐工作中，還需要注意以下3個(gè)方面。
1組合工藝的優(yōu)化。
組合工藝的目的于充沛發(fā)揮各組合單元的優(yōu)勢(shì)。典型的組合工藝如“廢水處置站出水→生物陶�！粞趺撋p層濾料過濾→陽(yáng)離子交換樹脂軟化→出水”
但要特別指出的有同行發(fā)現(xiàn)臭氧出水中的剩余臭氧可能會(huì)破壞交換樹脂結(jié)構(gòu)，使其失去交換能力，因此在工程中需要增加清水池，待臭氧分解完畢后再進(jìn)入交換樹脂單元。實(shí)際應(yīng)用中，需要著重關(guān)注不同組合工藝中不同單元間相互制約、乃至相互破壞的方面，以防止這些有利因素的影響。
2分質(zhì)回用技術(shù)的開發(fā)。
印染廢水深度處置的主要目的之一是廢水回用。但由于不同工序回用水質(zhì)的差別較大，若全部依照最嚴(yán)格的水質(zhì)要求處置，勢(shì)必會(huì)造成資源浪費(fèi)。
因此，企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身工序情況，綜合考慮水質(zhì)和水量要求，選擇更為經(jīng)濟(jì)的分質(zhì)回用方式。
3生產(chǎn)過程與廢水處理的耦合。
印染加工過程中不同工序排出的廢水水質(zhì)、水量都不同，有的廢水可生化性良好，張家港GMP純化水設(shè)備
如上漿工序產(chǎn)生的以淀粉為主的退漿廢水；有的污染較輕，如漂白廢水；有的色度大，如染色廢水。
實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該根據(jù)廢水特點(diǎn)對(duì)不同工序的排水進(jìn)行整合，選擇好廢水處置工藝，印染廢水高效、低成本處理的關(guān)鍵所在
「紡織印染行業(yè)節(jié)水工藝、技術(shù)目錄」發(fā)布
5個(gè)印染廢水低本錢回用建議：
印染業(yè)絕對(duì)是紡織業(yè)中的排放大戶”僅染色廢水的日均排放量就高達(dá)300萬(wàn)～400萬(wàn)立方米。如果將這些廢水全部回收利用，相當(dāng)于節(jié)省出全國(guó)居民日均生活用水量的20%
但目前的現(xiàn)實(shí)情況依然是處置回用本錢和費(fèi)用問題的制約，導(dǎo)致印染行業(yè)廢水回用率一直維持在缺乏10%低水平范圍。某地生態(tài)環(huán)保局調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)卮蟛糠钟∪酒髽I(yè)所能接受的回用成本僅為0.5元/m3
針對(duì)印染行業(yè)利潤(rùn)率偏低的現(xiàn)實(shí)和特點(diǎn)，很多水處置同行提出了一些接地氣的低成本處理的建議：
◎ 印染廢水處置回用中引入低成本、易于管理的生態(tài)處置技術(shù)
盡管保守觀點(diǎn)認(rèn)為人工濕地等生態(tài)處置技術(shù)適用于COD偏低、易降解的生活污水及地表水體修復(fù)，但如果將印染廢水經(jīng)過一定的生化預(yù)處置后再應(yīng)用人工濕地技術(shù)進(jìn)行處置還是具有較強(qiáng)的可行性。
比方，東華大學(xué)應(yīng)用水解酸化-好氧-人工濕地組合技術(shù)在江西某地毯產(chǎn)業(yè)園有限公司建立了印染廢水生態(tài)處置回用示范工程，其生化和生態(tài)工藝水處置總成本僅為1.0元/m3左右，處置出水水質(zhì)達(dá)到廠區(qū)生產(chǎn)工藝的用水要求，實(shí)現(xiàn)了廢水的零排放”
◎ 對(duì)現(xiàn)有常用印染廢水處置技術(shù)進(jìn)行革新和改進(jìn)
比方，可以利用低阻力、廉價(jià)的無(wú)紡布或紡織布替代膜生物反應(yīng)器（MBR中的有機(jī)膜，使膜單元一次性投資大為降低，并能實(shí)現(xiàn)完全重力式過濾，節(jié)能效果突出。
此外，還有研究者開發(fā)了多金屬催化還原技術(shù)對(duì)慣例工藝出水進(jìn)行深度處置。值得一提的該技術(shù)以在實(shí)驗(yàn)室研究及蕭山某污水廠的中試研究中均取得了滿意的效果，且處置本錢僅約0.5元/m3
近日，為加快推廣應(yīng)用先進(jìn)適用節(jié)水工藝、技術(shù)和裝備，提升工業(yè)用水效率，相關(guān)部門發(fā)布《國(guó)家鼓勵(lì)的工業(yè)節(jié)水工藝、技術(shù)和裝備目錄（2023年）其中針對(duì)紡織印染行業(yè)提出了多種工藝技術(shù)：
環(huán)保風(fēng)暴倒逼印染廢水處置再升級(jí) 中國(guó)“牛仔之鄉(xiāng)”或因污染問題陷入“關(guān)停潮”
◎ 基于雙級(jí)特種膜粘膠纖維酸性廢水回收再利用技術(shù)（適用于紡織染整行業(yè)酸性廢水處置利用）
該技術(shù)利用“沉淀池+多介質(zhì)濾器+超濾系統(tǒng)”對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)過濾處理，再通過“特種酸性反滲透膜+普通反滲透膜”雙級(jí)反滲透進(jìn)行深度處置，實(shí)現(xiàn)酸性廢水的回收再利用。
◎ 噴水織造廢水處置回用技術(shù)（適用于噴水織造廢水處置回用）
該技術(shù)集成生物流化床反應(yīng)器、沼氣凈化貯存、回用水深度處置等單元，張家港GMP純化水設(shè)備
去除噴水織造廢水中主要污染物，確�；赜盟|(zhì)滿足要求，可實(shí)現(xiàn)水重復(fù)利用率85%節(jié)水效果顯著。
◎ 紡織印染高鹽高有機(jī)物污水源頭減量及污水處置技術(shù)（適用于印染廢水處置回用）
該技術(shù)集成棉印染前處理、活性染料無(wú)鹽染色、印花和印染廢水深度處置技術(shù)，通過酶退漿助劑和工藝替代保守的堿退漿工藝，采用高效無(wú)鹽染色、印染成套工藝裝備，降低染色和印花廢水中有機(jī)物污染物含量，再通過膜法再生技術(shù)和絲光強(qiáng)堿廢水純化等技術(shù)進(jìn)行印染廢水深度處置，化學(xué)需氧量綜合去除率95%左右，廢水回用率達(dá)到85%以上。
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