印染污水處理設(shè)備

印染污水的水質(zhì)隨采用的纖維種類和加工工藝的不同而異，污染物組分差異很大。印染污水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒有害成分及色度高等特點(diǎn)。一般印染污水pH值為6~10，CODCr為400~1000mg/L，BOD5為100~400mg/L，SS為100~200mg/L，色度為100~400倍。

但當(dāng)印染工藝、采用的纖維種類和加工工藝變化后，污水水質(zhì)將有較大變化。近年來由于化學(xué)纖維織物的發(fā)展，仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA漿料、人造絲堿解物（主要是鄰苯二甲酸類物質(zhì)）、新型助劑等難生化降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染污水，其CODCr濃度也由原來的數(shù)百mg/L上升到2000~3000mg/L以上，BOD5增大到800mg/L以上，pH值達(dá)11.5~12，從而使原有的生物處理系統(tǒng)CODCr去除率從70%下降到50%左右，甚至更低。

印染各工序的排水情況一般是：

（1）退漿污水：水量較小，但污染物濃度高，其中含有各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和各種助劑。污水呈堿性，pH值為12左右。上漿以淀粉為主的（如棉布）退漿污水，其COD、BOD值都很高，可生化性較好：上漿以*（PVA）為主的（如滌棉經(jīng)紗）退漿污水，COD高而BOD低，污水可生化性較差。

（2）煮煉污水：水量大，污染物濃度高，其中含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等，污水呈強(qiáng)堿性，水溫高，呈褐色。

（3）漂白污水：水量大，但污染較輕，其中含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、*等。

（4）絲光污水：含堿量高，NaOH含量在3%~5%，多數(shù)印染廠通過蒸發(fā)濃縮回收NaOH，所以絲光污水一般很少排出，經(jīng)過工藝多次重復(fù)使用zui終排出的污水仍呈強(qiáng)堿性，BOD、COD、SS均較高。

（5）染色污水：水量較大，水質(zhì)隨所用染料的不同而不同，其中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，一般呈強(qiáng)堿性，色度很高，COD較BOD高得多，可生化性較差。

（6）印花污水：水量較大，除印花過程的污水外，還包括印花后的皂洗、水洗污水，污染物濃度較高，其中含有漿料、染料、助劑等，BOD、COD均較高。

（7）整理污水：水量較小，其中含有纖維屑、樹脂、油劑、漿料等。

（8）堿減量污水：是滌綸仿真絲堿減量工序產(chǎn)生的，主要含滌綸水解物對(duì)苯二甲酸、乙二醇等，其中對(duì)苯二甲酸含量高達(dá)75%。堿減量污水不僅pH值高（一般>12），而且有機(jī)物濃度高，堿減量工序排放的污水中CODCr可高達(dá)9萬mg/L，高分子有機(jī)物及部分染料很難被生物降解，此種污水屬高濃度難降解有機(jī)污水。

一、 印染污水處理工程工藝

由上表可知：在處理水量相似的情況下，新型內(nèi)電解鐵屑過濾塔—生物接觸氧化池工藝和水解酸化—UASB—SBR工藝的處理費(fèi)用較低，說明傳統(tǒng)工藝如水解酸化、接觸氧化等具有處理效果好，處理費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。而相對(duì)于其它工藝主要由于在處理工藝中加入了一些如渦凹?xì)飧?、電解?/span>活性炭等措施，使得處理費(fèi)用增加，但是處理后水質(zhì)有較大的改善，有利于環(huán)境的保護(hù)。

二、 印染污水處理工程

（一） 水解酸化—UASB—SBR 組合法處理印染污水

1 工藝流程

印染污水的五大特征，也是印染污水治理的五大難題。在選擇治理方法〔工藝路線〕時(shí)，必須妥善解決好這五大難題。對(duì)于高濃度印染污水，則必須選擇可靠的組合工藝，使其濃度降下來，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。顯然，單純采用物化法很難滿足要求，一是因?yàn)檫\(yùn)行費(fèi)用高，二是因?yàn)槲勰喈a(chǎn)量大，處理困難，存在二次污染隱患。對(duì)于高色度印染污水，則必須找到好的脫色方法，并要求脫色入法簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)低，用投藥混凝、O3氧化、活性炭吸附、電解等方法雖然有好的脫色效果，但廠家因長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用太高而無法承受（高達(dá)1～2元/m3），因而必須尋找新的方法。

對(duì)高pH印染污水，則必須用簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的方法，在污水進(jìn)入處理系統(tǒng)之前將pH調(diào)整到6～9范圍內(nèi)。對(duì)難生物降解的印染污水，則必須采取有效措施，增加可生化性。對(duì)多變化的印染污水，則必須采用加大調(diào)節(jié)池容量（這是以往特別容易忽視的問題）的辦法，保證水量、水質(zhì)、色度達(dá)到相對(duì)均勻的要求，為后續(xù)工藝創(chuàng)造良好的進(jìn)水條件，為此，我們提出了如圖1所示的印染污水處理工藝流程。

2 工藝特點(diǎn)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

上述工藝方法我們已在綿陽和成都2家印染廠污水處理工程中實(shí)施?？偨Y(jié)2項(xiàng)工程運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，該方法具有以下待點(diǎn)：

（1）以廢治廢。用高濃度、高堿度（pH）的煮煉和絲光污水取代清水加堿的脫硫除塵用水，可起一舉多得的作用。一方面這2股污水呈堿性，煙氣呈酸性，可起酸堿中和并達(dá)脫硫目的；另一方面可以節(jié)約水資源和堿投加量。麻石除塵器本身需耗大量自來水，若脫硫則必須投加堿液。在成都、綿陽2家印染廠的運(yùn)行結(jié)果表明，每天可為工廠節(jié)約清水1000M3左右，且進(jìn)脫硫除塵器的污水pH為12～14，經(jīng)脫硫除愛后pH降為8～10。這不僅解決了印染污水pH高的問題，而且使煙氣林格曼黑度、總懸浮顆粒物（TSP）、S02皆達(dá)一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，脫硫率達(dá)70％～85％，同時(shí)使處理裝置進(jìn)水COD從6000—8000mg／L降為4000—6000mg／L。

（2）調(diào)節(jié)、酸化池功效明顯。為解決好印染污水“多變化”的難題，調(diào)節(jié)池容量必須足夠大。根據(jù)我們的工程實(shí)踐，調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)量須達(dá)日處理水量的60％～80％，有條件達(dá)100％。本工藝采用調(diào)節(jié)池、酸化池共建，可節(jié)約占地和投資。特別是酸化池采用厭氧折流方式，經(jīng)培養(yǎng)酸化菌，有效地克服了印染污水可生化性差的問題。經(jīng)酸化處理后污水的可生化性明顯提高，BOD5／COD從0.15～0.3提升到0.3～0.45。

（3）UASB脫色率及COD去除效率高。經(jīng)酸化處理后的污水，由于可生化性提高，使UASB的進(jìn)水水質(zhì)及水量穩(wěn)定，出水COD去除率達(dá)65％～80％從4000～5000mg／L降為600～l000mg／L，且產(chǎn)CH4氣明顯；特別是由于厭氧脫色菌的培養(yǎng)，脫色效率高達(dá)60％～80％，色度從600～800倍降至80～150倍，為保證出水達(dá)標(biāo)排放起到關(guān)鍵作用。有印染污水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目服務(wù)平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

（4）曝氣方法*。本方法并沒采用常用的鼓風(fēng)曝氣方式，而是采用自吸射流曝氣裝置，其充氧效率達(dá)1.8～2.5kg/（kw·h），且消除了鼓風(fēng)機(jī)的噪聲污染，大大減少了曝氣頭的維修工作，使用壽命長(zhǎng)。同時(shí)，因采用了*的SBR運(yùn)行工藝，COD去除率達(dá)80％以上，色度去除率達(dá)50％，進(jìn)一步保證了污水的達(dá)標(biāo)排放。

（5）污泥回流處理方式*。由SBR排出的剩余好氧活性污泥不是直接排放，而是返回調(diào)節(jié)酸化池，再進(jìn)入U(xiǎn)ASB，經(jīng)厭氧消化處理后從UASB排放。這種污泥回流處理方式可使整個(gè)系統(tǒng)的剩余污泥減量1／3～2／3，且經(jīng)厭氧消化后污泥基本實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定，易脫水，不發(fā)臭，可直接作肥料使用。

（6）污泥膨脹控制方法有效。該系統(tǒng)在調(diào)試過程中出現(xiàn)的zui大問題是曝氣池污泥膨脹，zui惡劣時(shí)SVI（污泥膨脹指數(shù)）達(dá)600～800，造成污泥沉降性能極差，隨出水大量流失。鏡檢分析表明，污泥膨脹為絲狀菌膨脹。其原因是曝氣池進(jìn)水濃度過高，池中DO（溶解氧）濃度低，N、P缺乏。適量投加尿素和磷肥，將pH調(diào)至8.0～8.5之間（這一點(diǎn)非常重要，一般UASB出水pH在6～7），可使絲狀菌受到明顯抑制。

　　表1進(jìn)水、出水水質(zhì)

（二） 厭氧水解工藝處理印染污水處理

印染污水由于存在著大量難生物降解的有機(jī)物質(zhì)，生化性差，為改善污水的可生化性，往往需在曝氣生物處理前設(shè)置厭氧水解池。通過厭氧水解處理可提高污水生化性能，減少后續(xù)處理構(gòu)筑物曝氣池的停留時(shí)間，從而降低工程投資。

針對(duì)印染污水的特點(diǎn)所設(shè)計(jì)的一種帶污泥外回流的厭氧水解反應(yīng)池系統(tǒng)，由厭氧反應(yīng)池及后續(xù)沉淀池組成，厭氧反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置若干攪拌器，以使污水和污泥充分接觸，經(jīng)過厭氧處理后的污水自流進(jìn)入后續(xù)沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水分離，沉淀污泥通過回流污泥泵提升后回流至厭氧反應(yīng)池，以保證厭氧池的污泥濃度，該系統(tǒng)由于反應(yīng)池為*混合流，不存在配水均勻性的問題。在部分污水處理廠擴(kuò)建工程中采用了該類型的厭氧水解反應(yīng)池。

擴(kuò)建工程處理的污水主要以難以生物降解的印染和化工污水為主，設(shè)計(jì)規(guī)模為240,000m3/天，設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中工業(yè)類一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

由于污水中含有大量的難降解有機(jī)污染物，因此，采用了厭氧水解+A/A/O反應(yīng)池處理工藝。厭氧水解池的設(shè)計(jì)停留時(shí)間為9.6h，污水混合采用浮筒式潛水?dāng)嚢杵?。攪拌器配置功?.5W/m3污水，設(shè)計(jì)污泥回流比為50%，目前已有污水處理廠投入運(yùn)行，實(shí)際進(jìn)水CODCr大于設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)，約在600~800mg/L。污水經(jīng)厭氧水解池處理后CODCr去除率穩(wěn)定在27%左右，pH值由7.2~7.8下降至7.0~8.0左右，整個(gè)處理工藝處理效果比較穩(wěn)定，*達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

帶污泥外回流的厭氧水解反應(yīng)池為了維持厭氧池內(nèi)的污泥濃度，需增建后續(xù)沉淀池和污泥回流系統(tǒng)，從而增加了工程投資和運(yùn)行費(fèi)用。此外，由于采用污泥外回流系統(tǒng)，厭氧池內(nèi)的污泥濃度依靠外回流污泥的濃度和污泥回流量來維持。

上流式厭氧污泥床反應(yīng)器和厭氧濾池反應(yīng)器因配水問題影響其在大型污水處理廠中的應(yīng)用，而帶污泥外回流的厭氧水解反應(yīng)池，雖不存在配水均勻性的問題，但由于采用污泥外回流的形式維持池內(nèi)污泥濃度，厭氧池內(nèi)濃度較低，從而影響到整個(gè)處理系統(tǒng)的效率，因此，若能把兩者的優(yōu)點(diǎn)加以結(jié)合，一方面可解決池內(nèi)污泥濃度低的問題，另一方面則無需考慮配水均勻性的問題，那么，整個(gè)系統(tǒng)的處理效率可大大提高。

根據(jù)上述理念所提出的帶內(nèi)置斜板沉淀池回轉(zhuǎn)式厭氧水解池處理工藝，其系統(tǒng)厭氧池池型類似于卡魯塞爾氧化溝，所不同的是用水下推進(jìn)器取代表面曝氣器，在反應(yīng)池的直線段設(shè)置斜板沉淀池，經(jīng)過沉淀后的上清液流入后續(xù)處理構(gòu)筑物，污泥順協(xié)板向下滑入池內(nèi)，并在水下推進(jìn)器的作用下與污水充分混合、接觸。由于采用回轉(zhuǎn)式池型，進(jìn)入池內(nèi)的原生污水很快與池內(nèi)污水進(jìn)行混合、稀釋，因而特別適用于濃度變化大的高濃度工業(yè)污水處理。為維持厭氧池內(nèi)污泥的活性，需適當(dāng)排除池內(nèi)的剩余污泥，剩余污泥可通過排放混合液來實(shí)現(xiàn)。該池型厭氧水解池已在設(shè)計(jì)規(guī)模為200,000m3/天的某大型印染污水處理廠得到應(yīng)用。厭氧水解池一般采用負(fù)荷法進(jìn)行設(shè)計(jì)，反應(yīng)池的體積可按下式計(jì)算得出：

V=QS0/q

式中﹕Q—非隨流量；

S0—進(jìn)水有機(jī)物濃度；

反應(yīng)器的容積負(fù)荷一般應(yīng)通過試驗(yàn)確定，當(dāng)無試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，也可參照已建類似污水處理廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

三、 印染污水處理設(shè)備

印染污水處理成套設(shè)備

四、印染污水處理工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一） 根據(jù)生產(chǎn)工藝、污水種類和性質(zhì)確定治理方案

熟悉生產(chǎn)工藝是進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)。因染色工業(yè)門類較多、染料及助劑種類多樣，其治理的工藝設(shè)計(jì)不盡相同。一般而言，印染污水治理工程設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)生產(chǎn)工藝和污水來源應(yīng)了解:生產(chǎn)工藝流程、印染織物的種類、染料及助劑的種類、生產(chǎn)工序中各排水節(jié)點(diǎn)的排水水質(zhì)和水量。

1 印染污水種類

印染污水實(shí)際是一大類污水，印染種類多，情況復(fù)雜，就染料品種就有活性染料、直接染料、還原染料（士林染料）、硫化染料、冰染染料（納夫妥染料）、分散染料、陽離子染料、酸性染料等;就染色產(chǎn)品又可分為棉、化纖、毛、麻、絲綢、針織等。各類污水性質(zhì)有一定差別（見表1）。

2 印染污水處理技術(shù)路線

印染污水處理工藝歸納起來有三大類，即物理法、化學(xué)法、生物法，每類又分若干技術(shù)單元?；炷恋砗蜌飧?duì)硫化、分散、還原、冰染等疏水性染料污水一次性處理效果較好，COD去除率達(dá)50%-70%，色度去除70%-80%，而酸性、陽離子等可溶性染料，可在污水中加入高度分散的無機(jī)吸附劑（如澎潤(rùn)土等）進(jìn)行吸附氣浮。厭氧生物處理對(duì)直接染料、活性染料、酸性染料、陽離子染料等可溶性染料大多數(shù)在不同程度上是可降解的，同時(shí)，厭氧試驗(yàn)水力停留時(shí)間3d和8h結(jié)果差別不大，表明厭氧過程是在起始階段（水解階段）進(jìn)行。

BOD5/CODcr≥0。3的可生化印染污水經(jīng)好氧生物處理，均能達(dá)標(biāo)排放。為解決印染污水的脫色問題，根據(jù)美國EPA對(duì)不同處理方法的脫色試驗(yàn)（見表2）表明:染色污水可采用物化-生化組合工藝進(jìn)行脫色。為確保脫色效果，在必要時(shí)可后加化學(xué)氧化法進(jìn)行脫色。

（二） 選擇相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)

許多印染污水治理工程達(dá)不到預(yù)期要求的主要原因在于沒有掌握可靠的水質(zhì)、水量資料，只憑經(jīng)驗(yàn)估算，設(shè)施的容量或停留時(shí)間不夠等原因。要掌握可靠的資料，應(yīng)了解:污水排放規(guī)律，即污水、水量及水質(zhì)動(dòng)態(tài);掌握污水排放的水量;掌握污水的水質(zhì)。必要時(shí)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)取樣分析或測(cè)試。特定的染色污水采用某種工藝處理的可行性必須通過試驗(yàn)來驗(yàn)證。并通過試驗(yàn)篩選合適的藥劑及各種設(shè)計(jì)參數(shù)（見表3）。

印染污水的工程設(shè)計(jì)必須要以試驗(yàn)為基礎(chǔ)，如果沒有試驗(yàn)作為確定參數(shù)的依據(jù)，設(shè)計(jì)出工程的風(fēng)險(xiǎn)性較大。因?yàn)榻^大多數(shù)印染污水中所含染料種類較多、污水性質(zhì)復(fù)雜、帶有不確定性，很難憑經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)工程參數(shù)。如某印染企業(yè)工程設(shè)計(jì)時(shí)憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)，生化停留時(shí)間定為4h，造成印染污水，特別是活性染料染色時(shí)的污水脫色效果不明顯。經(jīng)回顧性分析發(fā)現(xiàn):生化停留時(shí)間設(shè)計(jì)過短是造成這一現(xiàn)象的原因。

（三） 污染治理工程優(yōu)化

1 清污分流 分級(jí)處理

印染污水按其產(chǎn)生的工段可以分為三部分：前處理污水、染色污水、后整理污水。前處理污水含pH、COD、染料;染色污水主要污染物為：pH、COD、色度;后整理污水含：pH、COD。由此可以看出，印染污水可以分別處理，特別是后整理污水，其污水可以進(jìn)入生化工段處理，可以節(jié)約處理運(yùn)行費(fèi)用。如污水中含有重金屬、硫化物等對(duì)微生物有毒性作用的物質(zhì)時(shí)，為了減輕后續(xù)處理生化工段的毒性，應(yīng)先采用前處理以減輕對(duì)微生物的毒性。因此，硫化染料在處理前進(jìn)行曝氣或沉淀脫硫是*必要的。

2 優(yōu)化處理單元的次序

為了節(jié)省運(yùn)行成本、減少藥劑費(fèi)用等，應(yīng)根據(jù)污水的性質(zhì)，確定處理單元次序。如:污水中含磷濃度高，為避免磷酸鹽對(duì)生化的負(fù)面影響，采用化后氣浮;污水中pH值較高，采用先氣浮后生化;染色污水常采用酸性絮凝、化學(xué)氧化作為預(yù)處理，酸性絮凝去除高分子物質(zhì)，化學(xué)氧化去除低分子物質(zhì);當(dāng)污水中硫化染料多時(shí)，先氧化部分還原物質(zhì)再絮凝;當(dāng)污水中含分散、硫化、冰染染料時(shí)先絮凝等。

3 強(qiáng)氧化深度處理

對(duì)普通方法難以脫色的活性艷紅等污水，可采用光化學(xué)氧化、臭氧氧化、光化學(xué)催化氧化等強(qiáng)氧化法進(jìn)行強(qiáng)制脫色。其中臭氧氧化是一種很好的脫色方法，但對(duì)其染色污水TOC去除率較低，可將其作為生化的前置工段進(jìn)行污水治理。光化學(xué)氧化、非均相光化學(xué)催化氧化對(duì)TOC去除較明顯，如污水排放對(duì)TOC亦有要求時(shí)，亦可采用UV/O3或者UV/O3/Fe2+組合工藝，或均相光化學(xué)催化氧化法作為后接工段進(jìn)行處理。

4 推行清潔生產(chǎn)、實(shí)行污染源全過程控制

目前，印染行業(yè)清潔生產(chǎn)主要有四個(gè)方面:*，前處理工段的退漿新工藝，如原滌棉混紡物上的漿料一般都以PVA（*）為主體，廢液中污染物含量較高，且PVA難以生化降解，上海紡織科研院研制的酸化木薯淀粉漿，即GZ-Z組合漿，具有操作方便、成本低、污水污染物少的特點(diǎn);第二，染色工藝改革，如毛皮媒染時(shí)，改變媒染工藝，媒染液可多次重復(fù)利用;第三，染料種類的優(yōu)化，如使用活性染料較多的棉印染行業(yè)采用新型雙活性基團(tuán)（一氯均三嗪和乙烯砜基團(tuán)）代替普通活性染料，提高染料上染率，減少污水中染料殘留量;第四，沖洗、漂洗水循環(huán)利用，提高水資源的綜合利用率。通過清潔生產(chǎn)工藝，可減輕設(shè)施的處理負(fù)荷，對(duì)節(jié)約投資及運(yùn)行成本很有效。

（四）方案設(shè)計(jì)原則

1可行性原則。在工程設(shè)計(jì)中，在確保工藝可行的同時(shí)，兼顧經(jīng)濟(jì)上許可的能力（總投資費(fèi)用省、運(yùn)行費(fèi)用低等），考慮工藝上的可行性與經(jīng)濟(jì)上的可行性協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2可靠性原則。通過對(duì)印染行業(yè)目前污水處理情況的調(diào)研，結(jié)合多年從事污水處理的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)借鑒目前印染污水處理的成功個(gè)例，并與當(dāng)前*的污水處理設(shè)備相融合，制定合理、成熟、可靠的污水處理工藝，確保污水處理系統(tǒng)能長(zhǎng)期、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。

3*性原則，采用當(dāng)前污水處理的*工藝和設(shè)備。

4操作管理方便，技術(shù)簡(jiǎn)單實(shí)用，提高操作管理水平，實(shí)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)代化的管理。

5避免二次污染，在治理污水的同時(shí)，避免污泥和噪音產(chǎn)生二次污染。