光催化技術(shù)成功解決印染廢水污染

  印染企業(yè)是典型的加工企業(yè)，需要消耗大量的染料、助劑、基本化工原料和煤、水、電等。在生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免產(chǎn)生廢棄物，特別是生產(chǎn)廢水，是印染行業(yè)的主要污染物。

  當(dāng)今世界，水資源、能源緊缺。印染企業(yè)生產(chǎn)所需要的大量的基本化工原料，在其本身產(chǎn)出的過(guò)程中同樣消耗了大量的能源，并對(duì)環(huán)境造成了污染。所以，對(duì)廢棄物的治理是印染企業(yè)不可缺少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。如何節(jié)約資源，減少染料和化工原料的用量，關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也關(guān)系著環(huán)境的效益。

   g效物化組合技術(shù)獲突破

  2005年10月底，武漢科技學(xué)院與武漢方元環(huán)境科技股份有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)研究的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、能有效解決紡織印染廢水處理與回收利用的新工藝和核心技術(shù)，印染廢水處理設(shè)備生產(chǎn)廠家，在上海興建的高溫印染廢水處理工程剛剛竣工。他們?cè)诟＝ㄅd建的第二家同類(lèi)型工程的前期設(shè)計(jì)日前又順利展開(kāi)。

  全國(guó)每年排放的大量高溫印染廢水，既污染了環(huán)境、浪費(fèi)了大量的水，還流失了巨大的熱能。據(jù)了解，這項(xiàng)獲得重大突破、國(guó)內(nèi)唯y的工藝和核心技術(shù)“無(wú)極紫外光催化氧化”技術(shù)，是來(lái)自國(guó)家863重大專項(xiàng)新型g效物化組合技術(shù)的z新研究成果。武漢科技學(xué)院副院長(zhǎng)、海歸博士曾慶福，自上世紀(jì)90年代就開(kāi)始了該課題的研究，先后主持完成了國(guó)家“九五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目印染廢水光化學(xué)脫色技術(shù)及設(shè)備研究，以及重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目間歇式染色廢水光催化脫色回用技術(shù)及設(shè)備中試等等。

  這項(xiàng)研究中，他們利用微波激發(fā)等離子體及其協(xié)同氧化、凝聚共沉淀集成技術(shù)，以微波誘導(dǎo)作用及適配的吸附催化劑為核心，針對(duì)不同的水質(zhì)，形成分級(jí)處理的協(xié)同工藝。其無(wú)極紫外線光源的工作時(shí)間大于15000小時(shí)，催化劑壽命大于6個(gè)月；應(yīng)用物化組合新技術(shù)系統(tǒng)處理針織、印染廢水時(shí)，COD去除率大于90%，TOC去除率大于80%，色度去除率大于95%，SS去除率大于97%；處理針織廢水出水可直接用于水洗回用；處理印染廢水出水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)；處理成本低于2.0元/噸。

  這種技術(shù)在治理紡織廢水污染的同時(shí)，達(dá)到了節(jié)約用水的目的，同時(shí)還節(jié)約了大量熱能。經(jīng)測(cè)算，如果全國(guó)10萬(wàn)臺(tái)平洗機(jī)、溢流染色機(jī)排放的廢水都用此技術(shù)治理，可以節(jié)約水費(fèi)等60億元人m幣。根據(jù)測(cè)算，平洗機(jī)逆流漂洗水溫常高達(dá)85℃以上，蘊(yùn)含可觀的熱能價(jià)值，處理回收1噸這種水可增收10元左右，一臺(tái)平洗機(jī)一天可增收熱能價(jià)值2000余元。該工藝及核心技術(shù)已獲得發(fā)明專利2項(xiàng)，實(shí)用新技術(shù)專利1項(xiàng)。

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牛仔紗線漿染廢水處理典型實(shí)例

1.  概述

紡織工業(yè)是我國(guó)民族工業(yè)中悠久的產(chǎn)業(yè)之一，改革開(kāi)放以來(lái)，紡織工業(yè)進(jìn)入的高速增長(zhǎng)期，產(chǎn)業(yè)綜合實(shí)力不斷增強(qiáng)。但印染行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢水對(duì)環(huán)境造成影響。印染廢水成分復(fù)雜、污染物含量大、色度高等特點(diǎn)，屬于較難處理工業(yè)廢水之一。

2.   廢水來(lái)源

牛仔紗線漿染是牛仔服飾生產(chǎn)中的一個(gè)重要工序，漿染主要是用直接染料和硫化染料等，另外還有元明粉、s堿等多種染料助劑。其廢水主要來(lái)自水洗、染色和上漿等工序。廢水中的主要污染物為染化料、硫化物、漿料和助劑。

該類(lèi)廢水的水質(zhì)因使用的漿料的不同變化較大，目前，廠家太多使用變性淀粉漿料，廢水的可生化性較好。廢水主要特點(diǎn)是堿性強(qiáng)、有機(jī)污染物濃度高、色度高、硫化物含量高、水質(zhì)水量變化大。其水質(zhì)一般為：CODcr2000～6000mg/L，BOD51000～2500mg/L，pH 9～14，色度 1000～2500倍，印染廢水處理設(shè)備，S2-200～1000mg/L。

3. 工程實(shí)例

中山市某染織有限公司是一家牛仔紗線漿染外資企業(yè)。所用染料主要有靛藍(lán)、硫化黑等，另使用變性淀粉、元明粉、s堿、勻染劑、滲透劑等多種印染助劑，污水排放量1000m3/d。

廣州中環(huán)萬(wàn)代環(huán)境工程有限公司承建了該廢水處理工程，工程已完工兩年，經(jīng)處理后出水穩(wěn)定達(dá)到廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》DB44∕26-2001中的第二時(shí)段的“一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”。

主要設(shè)施的設(shè)計(jì)參數(shù)：

①篩網(wǎng)濾池

用篩網(wǎng)來(lái)攔截污水中的線頭、短纖、塑料袋和其它雜物，將可大幅度降低污水中的懸浮物。采用不銹鋼篩網(wǎng)。

②調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)水量水質(zhì)，池內(nèi)安裝穿孔預(yù)曝氣管。

③初沉池

采用豎流式，前端有混凝反應(yīng)槽。

④厭氧池

設(shè)計(jì)進(jìn)水COD＝2400mg/l，通過(guò)微生物的降解，將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易于微生物吸收降解的小分子有機(jī)物，同時(shí)降低廢水pH。設(shè)脈沖布水器2套，內(nèi)掛生物填料。

⑤好氧池

加填料的接觸氧化池。設(shè)計(jì)進(jìn)水COD＝1600mg/l，印染廢水處理設(shè)備哪家好，內(nèi)掛生物填料。羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣，膜片式微孔曝氣管充氧，DO變頻自控系統(tǒng)一套。

⑥二沉池

采用斜管沉淀池，污泥排至污泥濃縮池。

⑦消毒池

采取折流式，加強(qiáng)氧化劑殺菌消毒。

⑧污泥處理系統(tǒng)

設(shè)污泥濃縮池，物化污泥和剩余污泥均排至此，污泥濃縮池上清液流回調(diào)節(jié)池。污泥脫水間一座，帶式壓濾機(jī)一臺(tái)。

4. 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

耗電1.2kW?h/m3，人工費(fèi)0.22元/m3，藥劑費(fèi)1.45元/m3，直接運(yùn)行費(fèi)用2.47元/m3。

5. 結(jié)  論

①該廢水處理系統(tǒng)運(yùn)行近兩年，調(diào)試正常運(yùn)行后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，出水的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，合格率達(dá)95％以上。

②廢水的物化預(yù)處理系統(tǒng)至關(guān)重要，直接影響后序生化處理系統(tǒng)。但混凝沉淀系統(tǒng)的泥量多，運(yùn)行費(fèi)用高，占整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用50％以上。

③設(shè)計(jì)中在接觸氧化池中間增設(shè)缺氧段，水力停留時(shí)間近1h，污泥回流至厭氧池和前級(jí)接觸氧化池，實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，中間缺氧段污泥回流后，COD去除率提高約10％。

③混凝沉淀與厭氧好氧的組合工藝處理牛仔紗線漿染廢水是一種非常有效的工藝。

印染污泥填埋處理

印染污泥要進(jìn)行填埋處理，污泥必需滿足填埋場(chǎng)對(duì)其力學(xué)指標(biāo)的要求：橫向剪切強(qiáng)度>25 kPa，單軸壓強(qiáng)>50kPa〔13〕。要達(dá)到這樣的要求，關(guān)鍵在于污 泥脫水前的調(diào)理方式和脫水機(jī)的選擇。

目前國(guó)內(nèi)常用的印染污泥調(diào)理方式主要是化學(xué)方法調(diào)理，其使用方法是在需要脫水的印染污泥中加入化學(xué)藥劑，印染廢水處理設(shè)備報(bào)價(jià)，主要是化學(xué)混凝劑，使污泥顆粒絮凝，改善其脫水性能。投加的化學(xué)藥劑可分為無(wú)機(jī)藥劑和有機(jī)藥劑兩類(lèi)。無(wú)機(jī)化學(xué)藥劑是鐵鹽和鋁鹽，如三氯化鐵、硫s亞鐵、硫酸鐵、硫酸鋁，有時(shí)也使用其他諸如膨潤(rùn)土等一些無(wú)機(jī)藥劑〔14〕。印染污泥在調(diào)理過(guò)程中除使用無(wú)機(jī)化學(xué)藥劑外，還常常有必要用石灰來(lái)調(diào)節(jié)硬度。這樣無(wú)機(jī)藥劑和石灰會(huì)在污泥中形成一個(gè)能夠承受高壓的骨架改善其結(jié)構(gòu)，從而改善了其力學(xué)性能。

有機(jī)化學(xué)藥劑主要是人工合成的高分子化學(xué)藥劑如聚b烯酞胺、聚乙烯醇、聚乙烯氧化物，與無(wú)機(jī)藥劑所不同的是，有機(jī)高分子化學(xué)藥劑在污泥中不會(huì)產(chǎn)生額外的固體物〔14〕。

無(wú)機(jī)化學(xué)藥劑使用價(jià)格較為低廉，但在使用過(guò)程中需要另外添加一些固體物質(zhì)輔助來(lái)進(jìn)行調(diào)理，調(diào)理后污泥的體積會(huì)增加。有機(jī)化學(xué)藥劑使用效果好，而且不額外增加污泥的體積。但價(jià)格較高。一般可以根據(jù)污水處理站的規(guī)模以及印染污泥的體積來(lái)進(jìn)行選擇合適的調(diào)理方法。規(guī)模較大時(shí)，可選用無(wú)機(jī)化學(xué)藥劑進(jìn)行調(diào)理。

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