CN101538107B - 纺织印染工业废水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纺织印染工业废水的处理方法。该处理方法由以下步骤组成：A.对高色度染色原液进行预处理：将高色度染色原液注入颜色反应池，然后投加絮凝剂FeCl₃，投加量为200～400mg/L高色度染色原液，停留时间为5～7h；B.均质化处理：将步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水投入调节池，停留时间为7～9h；C.生化处理：调节池的出水依次进入水解酸化池、好氧池和沉淀池，污水在此阶段停留时间为45～50h；D.后絮凝处理：向步骤C的出水中投加絮凝剂FeSO₄进行后絮凝处理。经本发明的方法处理后，出水水质符合GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3的I级标准。

Description

纺织印染工业废水的处理方法

技术领域

本发明涉及工业废水处理技术领域，具体地说，本发明是一种纺织印染工业废水的处理方法。

背景技术

目前，工业废水是环境的主要污染源之一。纺织印染行业的废水，是以有机污染为主的成分复杂的有机废水。纺织印染加工的四个工序都会排出废水，预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序则排出整理废水。因而，纺织印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。

纺织印染废水的水质随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异，污染物组分差异很大。纺织印染各工序的排水情况一般是：退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理废水、碱减量废水。当印染工艺及采用的纤维种类和加工工艺变化后，废水水质将有较大变化。如，当废水中含有涤纶仿真丝印染工序中产生的碱减量废水时，废水的COD_Cr将增大到2000～3000mg/L以上，BOD₅增大到800mg/L以上，pH值达11.5～12，并且废水水质随涤纶仿真丝印染碱减量废水的加入量增大而恶化。当加入的碱减量废水中COD_Cr的量超过废水中COD_Cr的量20％时，生化处理将很难适应。

印染废水的特点：①水量大。②浓度高。大部分废水呈碱性，COD较高，色泽深。③水质波动大。④以有机物污染为主。⑤处理难度较大、可生化性差。因此，印染废水是较难处理的工业废水之一。⑥部分废水含有毒有害物质。废水处理的主要对象是BOD₅、不易生物降解或生物降解速度缓慢的有机物、碱度、染料色素以及少量有毒物质。

近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、人造丝碱解物(主要是邻苯二甲酸类物质)、新型助剂等难生化降解有机物大量进入纺织印染废水，其COD浓度也由原来的数百mg/L上升到2000～3000mg/L，从而使原有的生物处理系统COD去除率从70％下降到50％左右，甚至更低。传统的生物处理工艺已受到严重挑战；本发明主要是根据纺织印染废水的水质特点，解决印染废水的碱度、不易生物降解或生物降解速度极为缓慢的有机质、染料色素以及有毒物质等难题。

处理方法以生物处理法为主，同时需辅以必要的预处理和物理化学深度处理法。预处理主要有：调节(水质水量均化)、中和、废铬液处理、染料浓脚水预处理。常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。此外，电解法、生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中。生物处理工艺主要为好氧法，目前采用的有活性污泥法、生物接触氧化法、生物转盘和塔式生物滤池等。为提高废水的可生化性，缺氧、厌氧工艺也已应用于印染废水处理中。

目前，国内棉及棉纺织物染色废水多采用以好氧处理为主的处理工艺。现有纺织印染废水的处理技术比较单一，棉纺工业废水经生物处理后一般达不到排放标准，不能有效地在生物处理装置后还串联不同型式的化学处理装置作进一步进行处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种纺织印染工业废水的处理方法。

为了实现上述的发明目的，本发明采用以下技术方案：

A.对高色度染色原液进行预处理：

将高色度染色原液注入颜色反应池，然后投絮凝剂FeCl₃，投加量为200～400mg/L高色度染色原液，停留时间为5～7h；

此过程可以使色度降低90％左右，由进水的1000倍降低到100倍左右；COD_cr降低30％左右，由进水的2500mg/L降低到1750mg/L左右，同时，进入后续工艺的污水的可生化性有所改善。

B.均质化处理：将步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水投入调节池，停留时间为7～9h；步骤A的产物、其他废水废液和外引酸性有机废水之间的体积比是2～5∶1∶0.01～0.05；

C.生化处理：调节池的出水依次进入水解酸化池、好氧池和沉淀池，污水在此阶段停留时间为45～50h。

到此阶段出水水质基本上达到出水标准GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3，I级标准。

D.后絮凝处理：向步骤C的出水中投加絮凝剂FeSO₄，投加量为50～100mg/L，停留时间为5.5～6.5h。

经此处理后，可保证出水的水质达到出水标准GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3，I级标准。

高色度染色原液是指纺织印染生产过程中产生的染色原液(通常浓度和色度都较高)、蒸煮废液和碱减量废水。

其他废水废液是指除了高色度染色原液之外的其它纺织印染生产过程中产生的废水废液。

外引有机废水是一种非纺织印染废水，在本发明中该废水是优良的填加剂。此废水不但呈酸性，而且BOD、NH₃-N、总P都很高(3≤pH≤4、12000≤BOD≤30000mg/L、200≤NH₃-N≤3000mg/L并且8≤总P≤15mg/L)。

本发明的特点在于：

1、高浓度的染色原液、蒸煮废液、碱减量废水与后续工艺其他废水分开，单独进入颜色反应池，颜色反应池收集所有染色废水，利用各种颜色染料在该池中相互反应，最终将多种不同颜色的染色废水处理成为单一颜色的废水，此废水特点是色度高，pH值高，可生化性差。在颜色反应池投加在高PH值条件下发挥很好的脱色效果的絮凝剂，使大部分色度得到降低，降低了后絮凝的投药成本，并且降低了废水的pH值；此过程可以使色度降低90％左右，COD_cr降低30％左右，并且使得进水的可生化性有所改善。

2、后续工艺其他废水进入调节池，调节池使水均量、均质化，并且适当降低了废水的pH值，减少了后处理的冲击负荷。

3、高浓度的染色原液、蒸煮废液、碱减量废水等，预处理后，把有机物浓度降低后再进入总调节池，与其它废水一起集中处理，这是至关重要的。

4、对于pH值高的废水(如碱减量废水)应先加酸中和；对于营养源不足的在进入水解酸化池前需投加P和N，纺织印染废水COD_Cr高达2500mg/L，BOD₅/COD_Cr值不到30％，为了把CODCr值较大幅度地降低下来，同时提高BOD₅/COD_Cr值，须在进入水解酸化池前投加适当的N和P，提高BOD₅/COD_Cr值，并且将pH值调整的微生物所工作的正常值，有利于生化处理的进行。为降低运行成本，需要选择既能调节pH值，又能增加营养源的介质作为填加剂处理此类废水，经过多次调查、实验，最终选择了一种工业废水(外引有机废水)作为最佳填加剂，此废水不但呈酸性，而且BOD、N、P都很高。此过程不仅可以降低碱度，调节pH值为7.5左右，而且补充了营养源，提供了较好的可生化条件，提高进入生化池中污水的BOD₅/COD_Cr比可达到50％，改善了生化性，降低了运行成本，一举两得。

因为废水中COD_Cr高达2500mg/L，BOD₅/COD_Cr值不到30％，为了把COD_Cr值较大幅度地降低下来，同时提高BOD₅/COD_Cr值，处理方法为先物化、再生化、保障性物化，采用加药、反应、混合、沉淀法需先选择好药剂的品种和投加量，加药反应混合沉淀主要是去除水中的色度。该方法主要是根据水质实验选择考察铝、铁两大类混凝剂的脱色率，发现铁盐混凝剂PFS和FeCl₃的混凝效果要好于铝盐PAC和Al₂(SO₄)₃，特别是对较难处理的中性、活性染料。尤其是FeCl₃，在用量大水样pH值较高的情况下，对多数染料都有较好的去除率，这是因为FeCl₃除一般的电中和及压缩双电层作用外，还同时具有络合沉降作用有关。在一定的条件下，Fe³⁺可与染料分子中的含有孤对电子的基团如-NH₂、-NR₂、-OH等生成结构复杂的大分子络合物，从而降低了染料的水溶性，使染料溶液具有胶体性质而易被混凝去除。实验中观察到的投加FeCl₃后染料水样容易发生变色可能是这种络合作用的证明。在处理高碱性的印染废水时，FeCl₃可作为一种较好的混凝剂，只是用量相对较大。本方法选择了两步投药絮凝方法，生化池前面投加一部分FeCl₃，即满足FeCl₃的使用条件，达到最佳絮凝脱色效果，又调节pH值，降低费用。

5、后絮凝阶段投加FeSO₄保证最终出水低于设计标准排放。

本方法显著特点是高色度水单独处理，外引有机废水中和pH且改善B/C比，生化池前面投加絮凝进FeCl₃达到最佳絮凝脱色效果，生化池后面投加絮凝剂FeSO₄保证措施。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1

某市工业区，把几个纺织印染厂的废水集中起来进行处理。两个厂主要进行纯棉加工，产量在几百万米左右，没有进行碱回收，主要染料为活性染料、士林染料、涂料和少量的硫化染料。处理水量为25000m³/天，这2个厂的混合废水水质见表1。

表1混合废水水质指标

项目	水质变化范围	平均值
			CODCr(mg/L)	236.67～4037.62	2500

BOD5(mg/L)	105.78～2050.56	650
			SS(mg/L)	59～5944	600
色度(倍)	27.78～5000	1000
			pH值	12.0～14.0	13.0

如图1所示，本发明采用以下步骤：

A.对高色度染色原液进行预处理：

将高色度染色原液注入颜色反应池，然后投加絮凝剂FeCl₃，投加量为300mg/L高色度染色原液，停留时间为6h；

此过程可以使色度降低90％左右，由进水的1000倍降低到100倍左右；COD_cr降低30％左右，由进水的2500mg/L降低到1750mg/L左右，同时，进入后续工艺的污水的可生化性有所改善。

B.均质化处理：将步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水投入调节池，停留时间为8h；步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水之间的体积比是3∶1∶0.03。

C.生化处理：调节池的出水依次进入水解酸化池、好氧池和沉淀池，污水在此阶段停留时间为47h。到此阶段出水水质基本上达到出水标准。

D.后絮凝处理：向步骤C的出水中投加絮凝剂FeSO₄，投加量为75mg/L，停留时间为6h。经此处理后，可保证出水的水质达到出水标准。

处理后出水的水质见表2。该水质符合GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3的I级标准。

表2出水水质主要项目表

项目	水质变化范围	GB4287-92I级标准
			CODCr(mg/L)	70	100
BOD5(mg/L)	5	25
			SS(mg/L)	30	70
色度(倍)	30	40
			pH值	6～9	6～9

实施例2

均质化处理过程中，步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水之间的体积比是2∶1∶0.05，其它工艺条件与实施例1相同。处理后出水的水质符合GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3的I级标准。

实施例3

均质化处理过程中，步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水之间的体积比是5∶1∶0.01，其它工艺条件与实施例1相同。处理后出水的水质符合GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3的I级标准。

实施例4

均质化处理过程中，步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水之间的体积比是2∶1∶0.01，其它工艺条件与实施例1相同。处理后出水的水质符合GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3的I级标准。

实施例5

均质化处理过程中，步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水之间的体积比是5∶1∶0.05，其它工艺条件与实施例1相同。处理后出水的水质符合GB4287-92《纺织染整工业水污染物排放标准》表3的I级标准。

实施例1～5中，所用的外引有机废水均符合以下指标：3≤pH≤4、12000≤BOD≤30000mg/L、200≤NH₃-N≤3000mg/L并且8≤总P≤15mg/L。

以上对本发明所提供的纺织印染工业废水的处理方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种纺织印染工业废水的处理方法，其特征在于，由以下步骤组成：

A.对高色度染色原液进行预处理：

将高色度染色原液注入颜色反应池，然后投加絮凝剂FeCl₃，投加量为200～400mg/L高色度染色原液，停留时间为5～7h，

所述高色度染色原液是指纺织印染生产过程中产生的染色原液，通常浓度和色度都较高，或者蒸煮废液和碱减量废水；

B.均质化处理：将步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水投入调节池，停留时间为7～9h；步骤A的产物、其他废水废液和外引有机废水之间的体积比是2～5∶1∶0.01～0.05，所述其他废水废液是指除了高色度染色原液之外的其它纺织印染生产过程中产生的废水废液，所述的外引有机废水具有以下指标：3≤pH≤4、12000≤BOD≤30000mg/L、200≤NH₃-N≤3000mg/L并且8≤总P≤15mg/L；

C.生化处理：调节池的出水依次进入水解酸化池、好氧池和沉淀池，污水在此阶段停留时间为45～50h；

D.后絮凝处理：向步骤C的出水中投加絮凝剂FeSO₄，投加量为50～100mg/L，停留时间为5.5～6.5h。

2.根据权利要求1所述的纺织印染工业废水的处理方法，其特征在于：所述的步骤A中，预处理停留时间为6h。

3.根据权利要求1所述的纺织印染工业废水的处理方法，其特征在于：所述的步骤B中，均质化处理停留时间为8h。

4.根据权利要求1所述的纺织印染工业废水的处理方法，其特征在于：所述的步骤C中，生化处理停留时间为47h。

5.根据权利要求1所述的纺织印染工业废水的处理方法，其特征在于：所述的步骤D中，后絮凝处理停留时间为6h。

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