纺织印染废水治理的现状及今后发展

纺织印染废水治理的现状及今后发展纺织印染废水治理的现状及今后发展 摘 要 本文简述了纺织印染行业的污染状况 推行清洁生产及开展清洁生产审核的情 况 及当前污染治理技术路线 并展望了纺织印染废水治理技术的发展趋势 关键词 纺织染整 污水处理 清洁生产 1 1 纺织印染行业快速发展 纺织印染行业快速发展 在当前国内外市场需求不断增长前提下 纺织工业获较大发展 我国纤维 加工量已占世界总量的 36 其中化纤 纱 布 呢绒 丝织品 服装等主要 纺织品均居世界第一位 纺织工艺和装备也在不断改善和提高 我国正处于由 纺织大国向强国转变 2 2 纺织印染行业污染状况纺织印染行业污染状况 纺织印染行业排放的印染废水是我国工业系统中重点污染源之一 据国家 环保总局统计 印染行业排放的印染废水总量位于全国各工业部门排放总量的 第 5 位 废水中污染物排放总量 以 COD 计 则位于各工业部门第 6 位 印染废水属于含有一定量难生物降解物质的有机性废水 其污染物浓度高 COD 值高 色度深 氮磷含量低 是难处理的工业废水之一 近些年来 随着市场对印染产品需求的多样化 印染产品中小批量 多品 种产品的产量加大 生产设备中间歇式印染设备占有较大比重 由于产品品种 的变化及染料和助剂投配量的自动化控制水平较低 其废水排放量和废水水质 浓度均高于以往连续式染色工艺 这给已建废水处理工程增加了处理难度 也 对传统的污染治理达标排放技术提出了挑战 东部沿海地区 为了参与世界纺织品市场竞争 增加出口创汇 很多企业 已从国外进口了一定数量的当代先进印染设备 这些设备在节能降耗上效果较 明显 与原有印染设备的能耗相比有较大降低 但国内印染企业在生产工艺创 新和生产管理水平方面与发达国家仍有较大差距 据调查 我国印染企业生产的棉印染产品的取水量在 3 0 t 百米 6 0t 百米 总体上与国外相比单位产品取水量是发达国家的 2 3 倍 能源消耗量则 为 3 倍左右 因此 我国印染行业节能降耗的任务很重 3 3 积极推行清洁生产 开展清洁生产审核积极推行清洁生产 开展清洁生产审核 纺织印染行业这些年来积极推行清洁生产工艺 重点是前处理工艺和染色 工艺 诸如 在前处理工艺上采用高效退煮漂短流程生物酶前处理技术 环保 型前处理助剂的改进型工艺 以及无水和少用水的前处理技术 在染色工艺上 采用环保型低碱固色的活性染料 冷轧堆染色 湿短程染色 超临界流体染色 微悬浮体染色等 以及喷墨印花等数码新技术均有不同程度的应用 这些工艺 对节能降耗 减少污染的产生量均有较明显的作用 目前 这些技术正在逐步 推广和应用 通过清洁生产审核 已实施了中费 高费方案 先进生产工艺 设备改造 增加计量设备等 的企业 减少了资源消耗 使生产成本下降 一般可减少废 水排放量 20 30 减少污染物排放量 COD 量 15 30 但是 能源审核 仅在个别企业进行 对有自备锅炉的印染企业 由于锅炉出力与生产需要不相 匹配 在运行控制上有一定困难 但对集中供热的印染企业 通过增加计量设 备和加强管理 也有明显的节能降耗的效果 4 4 纺织印染行业水质水量的变化纺织印染行业水质水量的变化 由于印染企业小批量 多品种产品产量的增加 以及加强计量管理 节约 用水和水资源价格的调整等多方面原因 单位产品排放的废水量有所减少 同 时也应注意到由于节约用水 使排放废水的水质浓度有所增加 如当前棉及棉 混纺印染产品生产排放的废水水质 已由上个世纪 80 90 年代的 COD 800 1200mg L 逐步提高至目前的 COD 1500 2000mg L 左右 这对已建企 业的原有废水处理工程的正常运行带来一定困难 特别是部分地区环境排放标 准的提高和环境质量升级的要求 行业内不少企业废水处理工程面临技术改造 及提高其处理能力的要求 近些年来发展起来的涤纶碱减量工艺 在生产过程中产生高碱性 高浓度 含难降解的对苯二甲酸等有机污染物的废水 是印染行业中较难处理的废水之 一 目前有的企业对该类废水采取回收对苯二甲酸后分质处理的办法 但在环 境质量要求较高地区 治理上仍有一定难度 处理费用较高 该类废水若不进 行治理则将对环境产生较大污染 5 5 制定印染制定印染废水废水治理的技术路线治理的技术路线 印染废水属于含有一定量有害物质的难生物降解的有机性废水 从国内实 践经验看 企业为了取得良好的治理效果和节省投资 首先必须推行清洁生产 减少污染物产生量和排放量 最后再进行末端治理 从而减少了治理工程的投 资 在末端治理时 首先应进行预处理 然后再采用以生物治理为主 以物化 处理为辅的综合治理技术路线 这是符合印染行业实际情况的 通过生物处理 可以去除废水中较大量的有机污染物 对其余的剩余污染物再采用诸如化学投 药等物理化学方法进一步去除 采用该技术路线对色度也有良好的去除效果 一般典型治理工艺流程如下 处理过程中产生的污泥则通过浓缩 脱水后进行填埋或焚烧处置 该技术路线于 2001 年由国家环境保护总局和国家发展改革委员会联合发 布 用以指导我国印染行业的废水治理 该技术路线根据印染废水的特性 总 结我国印染行业近 30 年来废水治理的经验 经过技术比较后提出 符合我国印 染行业实际状况 该技术路线充分体现了源头控制 清洁生产和末端治理的关系 将印染废 水治理作为一个系统工程加以分析研究 因此 根据各类印染产品排放的废水 浓度和各地区排放标准的要求 只要选用合理的单元设计参数 精心设计 精 心施工 是可以实现和满足达标排放要求的 上述治理技术路线适宜各类印染产品的废水治理 但是由于纤维种类不同 所使用染料和助剂品种不同 其流程中各单元的设计参数也不相同 由于纯棉 棉混纺及化纤碱减量产品印染废水浓度较高 为满足排放要求 其设计负荷值 选择较低 废水处理停留时间较长 而毛纺印染产品废水处理 由于其污染物 浓度较低 单元构筑物停留时间则较短 在选择合理设计参数的情况下 上述的治理流程可满足排放标准 COD 100mg L 色度 50 倍 要求 在流程设计中 应特别注意调节池和水解酸化池的作用和设计 1 调节池的作用 由于印染产品品种变化较大 而且间歇式印染设备应用较多 其生产过程 中排放的废水水量变化较大 因此 流程中调节池的设置是非常必要的 调节 池设计中需考虑不同水质混合功能 部分调节池前端还需具有酸碱中和功能 理论上讲调节池池容越大越好 但考虑设计流程的总体布置和技术经济比较 调节池中有效容积的停留时间应以 6h 24h 为宜 处理水量较大 其有效池容 可相对较小些 2 水解酸化池的作用 由于印染废水中人工合成有机物及大分子量有机物较多 特别是难生物降 解物质较多 单纯用好氧生物处理则能耗较高 处理效果差 而水解酸化池的 设置则是利用厌氧反应过程中的水解酸化作用 将难生物降解物质转化为较易 降解物质 使其污染物的分子量变小 为后续的好氧生物处理提供较好条件 印染废水处理中 水解酸化池去除率一般 COD 15 30 为了达到上述的处 理效果水解池进水的布水方式特别重要 要注意布水均匀和泥水的充分接触混 合而又不使水解污泥流失为宜 目前应用较多的是池顶渠道多管布水和脉冲布 水 6 6 纺织印染纺织印染废水废水治理技术的发展治理技术的发展 6 1 印染工业园区废水集中处理 近几年 随着我国经济的快速发展 很多城市都在进行规划改造 这些城 市的印染企业多位于城区或近郊区 面临搬迁 改造的发展机遇 很多印染企 业搬迁至经济开发区 高新技术区或工业园区内 并对各企业排放的废水进行 统一规划 统一治理 由于处理规模较大 而且为新建工程 因此可以采用较 完整的治理工艺和实用先进的设备和仪器 并用较高素质的运行管理人员 可 以保证系统稳定实现达标排放 废水实行集中化运营管理后可通过网络平台与 环保部门联网 从而加强监督管理 国家环保总局发布了 行业类生态工业园区标准 根据循环经济理念 经 济开发区和高新技术开发区都是传统发展的思路 生态工业园区是工业园区发 展的第二代 工业园区经过改造也将向生态工业园区发展 生态工业园区强调 经济 环境和社会功能的协调和共进 是社会层面推进循环经济的基础 真正 体现了以环境优化经济增长 6 2 企业原有水处理厂的升级改造 由于排放水域水质环境标准要求的提高 企业原有的完全采用生物处理的 废水治理工艺流程只能达到 COD 150 180mg L 的要求 不能满足 COD 100mg L 的要求 因此需要在原流程中增加水解酸化池和化学投药池 或 增加化学投药池 6 3 废水再回用的研究与应用 目前 由于印染产品是以湿法加工为主 水作为媒介直接参与生产过程 水质优劣直接影响产品品质 为了节约用水 除了尽量降低产品加工过程中的 用水量以外 在增加产品产量或连续扩大生产时 须开源节流 从而使实现废 水资源化成为迫在眉睫的任务 以天然纤维为原料的印染产品 如棉织物染色 由于纤维的亲水性能较强 对回用水的色度要求比化纤产品要求高 当采用光 化学氧化等氧化脱色技术也可回用于织物的漂洗等方面 总之 通过各种治理 技术的组合 可使企业生产过程中排放的废水量的 50 70 得到回用 但企业 具体回用水量的多少应通过水量平衡来确定 6 4 印染产品废水排放标准的分类制定 除了国家的污水综合排放标准外 GB 8978 纺织印染行业也有纺织染整 工业水污染物排放标准 GB 4287 该标准对各类纺织印染产品均采用同一标 准 该标准由于制定时间较早 其各项指标不如污水综合排放严格 而且标准 中也没有涉及产品的生产过程和污