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印染项目环境影响评价中的废水处理要点

2022-08-16贾慧婕

皮革制作与环保科技 2022年11期
关键词:色度沉淀池印染

贾慧婕

(河南极科环保工程有限公司,河南 郑州 450000)

印染生产中会产生较多的废水,而且随着多种原材料的应用,废水成分也呈现出复杂性和多样性的特点,在处理工作中面临的难度也在提升。环境影响评价工作可以针对印染项目对周围环境的影响状况进行科学分析和评价,以得到可靠的评价报告,用于分析项目建设与环境保护的关系,从而可以采取有效的预防及控制措施,符合新时期社会可持续发展的要求。环境影响评价工作真正实现了事前、事中和事后控制的密切衔接,在提升污染治理水平的基础上,提高了水资源的循环利用率,对印染企业成本控制的改善效果较好,为行业转型升级创造了可靠保障。

1 印染项目环境影响评价中的废水来源及特点

1.1 废水来源

在纺织工业中,印染废水的产出环节较多,由于在传统生产体系下对于环境保护工作的重视程度不高,因此会造成严重的污染问题。我国印染废水每天的产出量达到上万吨,其中含有大量的有机污染物,因此处理难度相对更高。如果直接排放到湖泊和河流当中,会对农业灌溉和人们的饮水安全造成威胁,长此以往会引发人类的各类疾病。染色工艺、印花工艺和整理工艺等是印染生产中的主要工艺,不同环节产生的废水量和污染物成分也有一定的差异。近年来,我国的纺织行业获得了长足发展,加工工艺和纤维原料类型、产品类型等都更具多样化特点,这也导致印染废水呈现出复杂性的特征,随着时间的推移,其性质也会出现改变[1]。漂白处理、烧毛处理和煮炼处理等是印染工艺中的预处理措施,这些工艺会产生较多的染色废水和漂白废水、丝光废水等。此外,在后处理环节和水洗环节、脱水环节等,也会产生不同种类的废水。印染废水产生途径如图1所示。

图1 印染废水产生的途径

1.2 废水特点

1.2.1 废水的有机物含量和色度高

有机物在印染废水中十分常见,包括人工合成有机物和天然有机物等,其处理难度较大。染料是印染工艺中必不可少的材料,其加大了印染废水的色度,甚至增长到几万倍以上[2]。此外,浆料和助剂等的应用量也在逐渐增长,因而有机污染物的可生化性受到影响,采用传统工艺手段往往难以有效去除其中的有机污染物,相关人员必须要在实践中不断改进和创新处理技术和设备。

1.2.2 水质变化性强

印染废水的特点不仅会受到织物类型和染料类型的影响,也与生产工艺息息相关。不同工艺产生的印染废水水质存在较大的变化性,这也给废水处理工作造成困扰。比如印染废水中COD的含量相对较高,一般在2 060~3 000 mg/L左右,BOD和COD的比值在0.2以内。

1.2.3 pH值的稳定性差

纤维织物类型决定了生产工艺的差异性,因此需要控制的酸碱环境也有所不同,不同环节排出的废水,其pH值的差异十分显著。比如在制造棉及其混纺织物的过程中,对于碱的需求量较大,因此在该环节产生的废水pH值相对更高。

1.2.4 温度变化大

控制稳定的高温条件,是开展印染生产的关键,因此也会导致各个环节的废水温度较高,随着时间的推移,其温差也会出现较大的改变。此外,在不同织物的生产过程中都会涉及染色工艺,对于用水量和温度的要求存在差异,这也导致了废水温度变化范围增大,而且废水量也有所不同。

2 印染项目环境影响评价中的废水处理技术

2.1 物化处理技术

2.1.1 絮凝沉淀法

絮凝沉淀法是处理印染废水的常用方法,该方法借助助凝剂和絮凝剂的作用,提高胶体的碰撞和聚集效果,当出现较多的絮状颗粒时就能够对其中的污染物实施集中处理。在应用该工艺时,斜管沉淀池、平流沉淀池、竖流沉淀池和辐流沉淀池等设施的应用较为广泛。通过生产实践可以看出,絮凝沉淀法对于废水中色度的去除作用十分显著,去除率在60%~80%左右,CODCr的去除效果也较好,一般在40%~50%左右。通常情况下,为了改善絮凝处理的整体实效性,通常将该方法与A/O工艺融合应用,可以保障处理过程的一体化,达到自动化处理的目的,符合当前印染行业快速发展的需求。在该体系下,会用到格栅井、调节池、絮凝沉淀池、水解酸化池和接触氧化池等设施,需要确保各类设施之间良好的配合效果,从而获得良好的出水水质。通过该系统处理的印染废水,其水质能够达到《纺织印染工业水污染排放标准》的二级标准要求,可将CODCr含量控制在240 mg/L以内。格栅井和调节池、絮凝沉淀池能够起到预处理的作用,但要合理控制格栅井的栅条间距,一般在20 mm左右,可以起到良好的过滤作用,调节池内废水的停留时间控制在8 h左右,而在絮凝沉淀池中则要控制在2.5 h左右[3]。印染废水经过处理后会产生较多污泥,需要对其进行浓缩和干化处理,以满足堆肥需求,防止造成严重的二次污染问题。

2.1.2 气浮法

气浮法处理印染废水,可有效发挥微小气泡的作用,对水体中的杂质进行吸附,并从水体中分离出来,达到控制废水中污染物浓度的目的。在应用气浮法时,可以采用超浅层气浮和传统溶气气浮,也可以采用CAF涡凹气浮,对于CODCr和色度的去除率分别为40%~50%和60%~80%。CAF涡凹气浮系统在实践中得到了广泛应用,曝气机可以提高微气泡的数量,降低了对其他设备的依赖性,包括高压泵、循环泵和释放器等,因此便捷性较强,对于工作人员的操作能力要求也不高,能够达到自动化处理的目的。该系统的运行能耗也相对较低,因此呈现出经济性特点,节约成本40%~90%左右。在CAF涡凹气浮系统中,微气泡的产生速度也很快,因此极大提高了印染废水的处理效率,SS的去除率能够达到90%以上。在某印染项目中采用CAF涡凹气浮系统,原水的CODCr和BOD5、SS浓度分别为1 300 mg/L、400 mg/L和540 mg/L,经过处理后的废水浓度分别为61 mg/L、3.6 mg/L和37 mg/L,能够满足《污水综合排放标准》中的一级标准要求[4]。此外,应用曝气调节池可以保障水量的稳定性,防止对系统造成严重冲击。

2.1.3 吸附法

利用吸附法处理印染废水也十分普遍,可运用特定的吸附剂对水体中的污染物实施吸附与控制,使其长久停留在废水表面,提高废水处理效率。树脂吸附剂、活性炭和硅藻土等是几种常用的吸附剂类型。其中,活性炭吸附剂的使用效果较好,具有较大的孔隙率,微孔直径更小,一般在2~50 nm左右,吸附作用更强。然而,单纯利用活性炭通常难以达到废水处理标准,因此需要和其他工艺融合应用。比如化学氧化法和活性炭吸附法融合处理的效果较强,在应用该工艺时,需要先对污染物进行氧化处理,再利用活性炭进行高效吸附,从而达到快速分离和净化水体的目的。如果印染废水中污染物的浓度较高,则可以先实施氧化再进行吸附,如果污染物浓度较低,则可以先进行吸附处理再实施氧化处理。在实践工作中,活性炭可以和Fenton试剂融合应用,色度去除效率可达到90%以上,保障了出水水质达到标准要求[5]。此外,臭氧和活性炭结合也可以提高印染废水的处理效率,不仅能够发挥氧化和吸附作用,而且能够起到良好的降解效果。污染物在臭氧的作用下可以快速絮凝和氧化,因而提高了活性炭的吸附能力,使活性炭的使用周期也更长,降低了不必要的损耗。在运用臭氧-活性炭处理工艺时,印染废水中COD的去除率在85%左右,色度的去除率在97%左右。

2.1.4 过滤法

过滤法主要是控制水体中胶体物质和微细颗粒的含量,也是去除废水中污染物的有效方法,其设施设备包括膜过滤器和滤池等,尤其是在回用水深度处理中,过滤法的应用相对较多。而单纯采用过滤法无法达到预期处理要求,需要与混凝法和气浮法等融合应用。在采用多项工艺处理废水时,会用到格栅、调节池、搅拌池、分离器和沉淀池、气浮等。应该确保整个系统的运行负荷达到生产要求,防止负荷过大造成处理成本上升的状况,同时控制碱铝和硫酸亚铁的用量,避免造成不必要的资源浪费[6]。虽然搅拌器的应用可以确保废水和各类试剂良好的混合效果,但会对絮凝物产生影响,因此可以借助废水在分离器上部流入混凝箱时的冲击力实施搅拌,具有良好的经济性特点。

2.2 生化处理技术

2.2.1 厌氧技术

生化处理技术可以有效去除印染废水中的有机污染物,且处理效果更好,不会造成严重的二次污染,因此应用范围十分广泛。其中,厌氧技术是生化处理的关键技术,该技术主要是通过控制厌氧环境对有机污染物实施高效降解,充分发挥厌氧菌和兼性菌的作用,经降解的有机污染物会产生甲烷和二氧化碳等,不会对环境造成严重污染,具有绿色环保的特点。厌氧处理过程主要涉及水解酸化反应和甲烷发酵反应两个步骤,尤其是要加强对第一环节的严格控制,处理后可以提升废水的可生化性,对CODCr的去除效果较好,去除率能够达到40%左右,对于度的去除率也能够达到70%左右。升流式厌氧污泥床法是实践中的一种常用的厌氧处理技术,需要保障反应器具备良好的密闭条件,确保污泥中微生物的良好活性,在与废水接触过程中可以利用微生物对其中的污染物进行降解处理,且处理能力更强。当进水中的COD浓度为400 mg/L时,运用升流式厌氧污泥床法可以将去除率提升到70%左右,而色度去除率可以达到90%,因此能够达到相关排放要求。通常情况下,厌氧处理工艺也可以与好氧处理工艺融合应用。但是,该技术也存在一定的局限性,水流会对污泥床造成一定的冲击,长此以往会降低其使用性能[7]。厌氧生物膜法也属于厌氧处理中的一种主要工艺,可以采用厌氧过滤床和厌氧膨胀床、厌氧生物转盘等对废水中的污染物进行处理,对COD和色度的去除率能够达到50%和90%左右。

2.2.2 好氧技术

借助好氧微生物可以对印染废水中的污染物实施降解处理,产生较多的二氧化碳和水等,不会污染环境,该方法主要包括接触氧化法和活性污泥法等。其中,活性污泥法能够起到良好的凝聚和吸附、沉淀等作用,具有便捷性特点,因此受到业内人士的广泛欢迎。在采用该处理工艺时,需要设置曝气池和二沉池、回流系统、污泥排放系统、供氧系统等。其中,对于污泥和水分的分离处理可借助二沉池实现,确保污泥浓度能够达到处理要求。而应用回流系统,则可以确保整个系统处于良好的工况条件下。当前活性污泥处理法的类型较多,包括延时曝气技术和多点进水技术等[8]。常规的活性污泥处理方法存在一定的局限性,因此可以采用渐降曝气方式代替原有工艺,确保供氧量达到实际工作需求,避免出现资源浪费的问题。系统运行还会受到污泥负荷率的影响,只有不断优化该项参数,才能降低系统运行的能耗,提高印染废水的处理效率。

3 印染项目环境影响评价中废水处理技术的比较

化学法、物化法和生化法等是常用的几种废水处理方法。其中,采用化学法能够有效去除废水中的COD,而且脱色效果也较好,但是该技术的缺陷也十分明显,尤其是在处理亲水性染料时的效率不高,而且成本较高。在采用物理化学法时,可以借助吸附、沉淀、絮凝和臭氧氧化等方式进行处理,也可以发挥高压脉冲电解法和离子交换法的作用,有效提高了印染废水处理工作的效率,出水水质也较高。但是,该技术也具有一定的局限性,尤其是前期的成本投入相对较高,而且适用性较差,在处理环节还会产生较多污泥,对后续处理工艺产生影响。生化法是当前印染废水处理中的常用方法,不仅能够有效提升工作效率,而且系统的占地面积不大,能够充分发挥生物降解的作用,且处理效果更彻底[9]。

4 结语

在印染项目中会有较多的废水产生,所以应该在环境影响评价中做好针对性处理,以降低其对自然生态环境的威胁,促进印染行业的绿色发展。印染废水的有机物含量和色度高,而且呈现出较强的变化性,pH值稳定性差,温度变化大。在处理印染废水时主要采用物化处理技术和生化处理技术,前者主要包括絮凝沉淀法、气浮法、吸附法、过滤法等,后者包括厌氧技术和好氧技术等。在实际应用过程中,应该结合不同处理技术及工艺特点制定合理的处理方案,以确保印染项目的顺利推进,预防严重的环境污染问题,同时提高水资源的利用率。

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