色织布印染废水三级处理体系研究_秦达

纺织染整色织布印染废水三级处理体系研究秦达鲁泰纺织股份有限公司(中国)摘要:针对色织布污水的特点，设计开发了色织布印染废水三级处理体系，其核心技术是多级膜过滤系统，取得了巨大的经济效益和环境效益，对色织布纺织印染企业有一定的参考价值。关键词:色度，三级处理体系，多级膜过滤系统，超滤，反渗透自2008年，由次贷危机引发的金融危机席卷全球，全球纺织业受到了巨大的冲击，中国作为第一纺织大国，也受到了前所未有的挑战。依据生态友好型加工方式的要求，加快企业结构调整、节能降耗、清洁生产、实现可持续发展，已成为中国纺织企业刻不容缓的生命发展之道。近年来，虽然中国纺织印染废水处理技术取得了很大的发展，污水治理已初见成效，然而色织产品由于丝光加工后的碱液带有颜色，回收较困难，色织布纺织企业一般通过强酸中和、消色后直接排放的方法处理，造成液碱、硫酸的大量浪费，生产成本居高不下。色织布印染废水的处理及回收利用，已经成为制约色织布印染企业发展的瓶颈问题［1］。1色织布废水特点色织布在织造前，已进行经纬纱染色工艺处理，从而造成印染废水水质复杂。其污染物按来源可分为两大类:一类是来自纤维原料本身的夹带物;另一类是加工过程中所用的浆料、油剂、染料、化学助剂等［2］。仔细分析其废水，主要有以下几方面特点。1．1色度大由于色织布纱线印染加工中大量使用了各种染化料，这些染化料不可能全部转移到纱线上，在水中有部分残留，使废水色深。同时，由于不同纤维纱线染色过程中使用的染料不同，染料的上染率不同，染料的残留形态也不同，致使排放废水的颜色也不相同。1．2有机物含量高色织布印染废水总体上属于有机性废水，其中所含的颜色及污染物主要由天然有机物质(天然纤维所含的蜡质、胶质、半纤维素、油脂等)及人工合成有机物质(染料、助剂、浆料等)构成。1．3水质变化大印染废水是企业生产过程中排放的各种废水混合后的总称。有时企业排放的色织布印染废水全部为生产废水(包括生产废水和辅助生产废水)，而有时排放的色织布印染废水中含有部分生活污水，其废水水质处于经常变化之中。另外色织布印染废水排放与企业生产的织物品种、数量及所选用的染化料等多种因素有关，水质变化大，所排放的废水中化学需氧量(COD)高达2000～3000mg/L，且生化需氧量(BOD)与COD之比小于0．2，可生化性差。1．4pH值变化大不同色织布纤维织物在印染加工中所使用的工艺不同，染色中为使染色溶液更好地上染到不同纱线上，需在不同pH值条件下进行染色，因此，不同色织布印染加工排放废水的pH值是不同的。一般来说，由于棉及其混纺纱线印染加工中很多工艺都需要加入碱，将造成废水中pH值较高。1．5水温水量变化大由于加工品种、产量的变化，导致色织布废水水温水量的不稳定。1．6丝光废水带有颜色纺织行业丝光废水含碱量高，NaOH含量在3%～5%(质量分数)。一般印染企业的丝光废水因无色，易于处理回用，而色织布生产企业的丝光碱废水带有颜色，回用较困难。企业一般通过强酸中和、消色后直接排放的方法处理丝光碱，造成液碱、硫酸的大量浪费［3］。05国际纺织导报2010年第10期纺织染整图1色织布印染废水三级处理体系原理图图2超滤膜装置图3中空纤维膜组件2色织布印染废水三级处理体系为消除色织布印染废水对环境的危害，并采用生态友好型加工方式，进一步提高能源利用率，在分析整个纺织印染工艺流程、研究各种工艺水质对废水的影响以及分析不同染料助剂的回收工艺及回用价值的基础上，为降低成本，使用多级膜过滤系统回收设备，把整体水处理工艺分为前中后三级处理体系。2．1前级处理体系在清浊分流的基础上，回收加工过程中的冷凝水、冷却水直接用于染纱前处理或后续整理水洗工序，将染色后几道水洗用水用于丝光整理后的水洗加工中。表1为回用水水质指标。2．2中级处理体系针对退浆、丝光、染色工序对废水的CODCr、BOD5及色度大、难于处理的情况，研究合理工艺和设备，对PVA、液碱进行回收利用，使含色废水处理后直接回用。2．3后级处理体系对无法回收利用的废水，首先表1回用水水质指标指标回用水水质标准GB/T19923—2005CODCr/mg·L－160BOD5/mg·L－110色度30pH值7SS/mg·L－120排进污水站进行初步生化处理，然后排入污水处理厂进行深度处理，使之达到国家排放标准［4-5］。图1为色织布印染废水三级处理体系原理图。3色织布印染废水多级膜过滤系统上述印染废水三级处理体系的关键部件是多级膜过滤系统。多级膜过滤系统由超滤段和下游的反渗透段组成。超滤采用了一种特殊的陶瓷隔膜，能在高达95℃温度下阻截废水中的微粒及长链有机物，其后的反渗透隔膜段，可将溶解的染料及盐分从水中分离。膜分离技术处理印染废水具有选择性好、生产效率高、设备简单、操作方便、无相变和节能以及废水处理成本