許雙雙

(中國昆侖工程公司 環(huán)境工程設(shè)計(jì)部，北京 100037)

紡織企業(yè)廢水深度處理現(xiàn)狀與展望

許雙雙

(中國昆侖工程公司 環(huán)境工程設(shè)計(jì)部，北京 100037)

紡織廢水排放量大，且通過傳統(tǒng)工藝不能徹底去除其中存在的高色、高毒、難降解物質(zhì)，隨著國家新排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格以及水資源緊缺帶來的回用需求，如何有效提高紡織企業(yè)的廢水循環(huán)利用率，成為了值得關(guān)注的重點(diǎn)之一.該文總結(jié)了目前紡織企業(yè)廢水深度處理的現(xiàn)狀，對紡織廢水回用的前景進(jìn)行分析和展望.表2,參9.

紡織廢水；深度處理；水回用；工程應(yīng)用

我國是紡織第一大國，多年來我國紡織企業(yè)一直存在著能耗水耗高、污染嚴(yán)重的問題.2013年我國紡織企業(yè)的廢水排放量高達(dá)21.5億t，紡織印染廢水中含有的大量的高色、高毒且難降解有機(jī)物以及重金屬物質(zhì)，僅通過現(xiàn)有的傳統(tǒng)處理工藝不足以徹底去除.隨著國務(wù)院新近發(fā)布的《水污染防治行動計(jì)劃》(簡稱“水十條”)中明確提出鼓勵和推進(jìn)紡織印染行業(yè)的工業(yè)水循環(huán)利用、抓好工業(yè)節(jié)水工作.國家環(huán)保部發(fā)布的國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287—2012)，將紡織企業(yè)的污水處理達(dá)標(biāo)要求進(jìn)一步提高.由此，如何有效去除紡織廢水中的大量有毒有害物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)紡織廢水的深度處理和回用，提高紡織企業(yè)水資源利用效率，是今后紡織企業(yè)廢水處理的重點(diǎn)和關(guān)鍵問題之一.

1 紡織廢水水質(zhì)特征與回用需求

紡織廢水具有水質(zhì)波動大、色度高、有機(jī)成分復(fù)雜、鹽度高等特點(diǎn)，不同工藝段或不同生產(chǎn)周期中污水的水質(zhì)特征變化較大，表1中為文獻(xiàn)[1,2]使用的紡織廢水的水質(zhì)特征.

表1 紡織廢水水質(zhì)特征Tab.1 Characteristics of textile wastewater

紡織企業(yè)中不同的生產(chǎn)工藝段對用水的水質(zhì)要求不同，其中沖洗、染色工藝段要求水質(zhì)硬度低，而印花工藝段使用的洗滌循環(huán)水則對硬度的要求不高，可以不用軟化.此外，高品質(zhì)的紡織品生產(chǎn)往往對用水的水質(zhì)要求也較高.水中殘留的鹽分對紡織品染色過程中的上色效果有影響，染料成分中若含有氨基、亞硝酸根以及硫化物還可能因此而改變顏色.回用水中的雜質(zhì)，如殘留的無機(jī)鹽、表面活性劑以及其他微量的染料成分，可能會影響紡織印染過程中的漂白、染色等過程，造成紡織品上色效果、降低良品率.因此，回用水要用于紡織企業(yè)需要滿足遠(yuǎn)高于一般污水再生利用標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)要求，表2為紡織企業(yè)的回用水水質(zhì)要求.

表2 紡織企業(yè)循環(huán)水水質(zhì)要求Tab.2 Requirements of water quality for the recycled water in textile wastewater

2 目前常用的紡織廢水深度處理工藝

傳統(tǒng)的常規(guī)生化處理工藝對紡織廢水中的BOD去除效果良好，通常可達(dá)到95%以上，但對COD和色度的去除效果不佳，通常COD的去除率在40%～50%，色度去除率僅為20%～30%[3].而常用的紡織廢水深度處理工藝主要包括：混凝沉淀、膜過濾、曝氣生物濾池、臭氧氧化等.其中混凝沉淀對水中有機(jī)物的去除并不徹底，同時存在出水濁度不穩(wěn)定的問題；而膜過濾技術(shù)，由于投資成本較高，同時廢水中的大量有機(jī)助劑、柔軟劑、染料以及其他含硅成分很容易造成膜的污堵，形成嚴(yán)重膜污染，大大縮減膜壽命，降低了處理單元的處理效率；曝氣生物濾池處理效率較高，但由于紡織廢水中可利用的有機(jī)物比重不高(BOD/COD<0.3)，導(dǎo)致出水水質(zhì)仍然不夠理想；臭氧對水中色度物質(zhì)的脫除效果較好，但對COD去除效果一般，同時單獨(dú)使用臭氧工藝的成本較高，實(shí)際使用過程中臭氧的氧化效率與具體水質(zhì)條件有關(guān)，可能存在處理效果不穩(wěn)定的問題[4].也有研究者將臭氧、紫外和雙氧水(H2O2)氧化結(jié)合，取得了良好的效果，但也存在處理成本過高的問題.

3 紡織廢水深度處理的研究進(jìn)展

文獻(xiàn)[5]采用“臭氧+曝氣生物濾池”做預(yù)處理與“超濾+反滲透”的膜過濾相結(jié)合的工藝對紡織印染廢水進(jìn)行了深度處理與回用的研究，結(jié)果表明采用“臭氧+曝氣生物濾池”預(yù)處理保證了后續(xù)膜系統(tǒng)的進(jìn)水水質(zhì)需求，而過膜系統(tǒng)進(jìn)一步處理后產(chǎn)水電導(dǎo)率50～200 μs/cm(脫鹽率98.2%)、總硬度2～10 mg/L(去除率89.2%)、總堿度25～65 mg/L(去除率95.0%)可以滿足回用需求，同時膜處理水仍能滿足達(dá)標(biāo)排放.

文獻(xiàn)[4]采用曝氣生物濾池+臭氧+曝氣生物濾池組合工藝進(jìn)行紡織印染廢水深度處理中試研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)二級生化處理的紡織印染廢水經(jīng)過一級曝氣生物濾池后COD脫出率達(dá)到44.8%，而成本僅為0.1～0.2元；臭氧處理的加入提高了廢水可生化性，同時部分降低COD含量(約26%)，色度可降低至回用標(biāo)準(zhǔn)；再經(jīng)過二級生物濾池后出水COD約30 mg/L，色度<2倍，濁度<1 NTU.采用該工藝深度處理紡織廢水的處理成本約為0.68～0.92元/t水，加上前段生化處理工藝后總的運(yùn)行成本約1.68～1.92元/t水，比現(xiàn)有用水水價(jià)2～2.5元/t來說具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，具有良好的應(yīng)用前景[6].

文獻(xiàn)[7]采用生化處理與膜技術(shù)相結(jié)合的工藝進(jìn)行了紡織廢水深度處理的中試研究，其主要處理工藝包括：一個兩段式的厭氧—好氧處理工藝、曝氣生物濾池、膜技術(shù).結(jié)果顯示該工藝對COD、色度、濁度的去除率分別高達(dá)93%、94.5%和92.9%.最終出水COD<50 mg/L、色度<10 PCU，濁度<2 NTU，懸浮物完全去除，可以回用于除淺色外的染整工藝段.整套工藝的運(yùn)行成本約為0.25 US$/m3(約1.59元/m3).

文獻(xiàn)[1]將生化工藝與芬頓氧化相結(jié)合處理紡織廢水，在優(yōu)化參數(shù)下對水中的COD和TOC去除率分別達(dá)到70%和64%，但由于出水殘留Fe元素含量達(dá)到了0.172 mg/L，高于紡織公司要求的0.1 mg/L，因此通常需要再與新鮮水混合稀釋后再回用于生產(chǎn).

將納濾用于紡織廢水的回用具有諸多優(yōu)點(diǎn)，由于納濾具有孔隙篩分效應(yīng)和膜面電荷引起的荷電效應(yīng)使得其對水中的多價(jià)離子具有很高的截留率，同時可以截留水中的多數(shù)有機(jī)物，此外，由于相對于反滲透更低的操作壓力和能耗，納濾在紡織廢水深度處理和回用中前景廣闊.然而直接將紡織廢水原水作為納濾進(jìn)水容易引起嚴(yán)重的膜污染問題，因而需要選擇合適的預(yù)處理工藝與納濾組合[8].文獻(xiàn)[8]總結(jié)了聚合物強(qiáng)化混凝與納濾組合處理高濃度染料廢水的研究進(jìn)展，作者認(rèn)為選擇合適的混凝劑—聚合物種類以及投加劑量對于預(yù)處理效果十分關(guān)鍵，盡可能減少后續(xù)膜處理的料液中殘留的金屬混凝劑—聚合物含量以避免膜污染的加劇.

文獻(xiàn)[9]比較了微濾—納濾(MF-NF)與混凝—納濾組合工藝處理紡織廢水的效果發(fā)現(xiàn)，采用MF-NF工藝能夠得到更好的出水水質(zhì)和通量，在優(yōu)化的操作參數(shù)下，納濾對水中色度、COD和鹽度的去除率分別為100%、60%和35%.

4 小結(jié)與展望

我國的紡織企業(yè)水量耗水量大同時排放大量的廢水，如能有效提高水資源的回用率，提高水的循環(huán)利用效率，可極大的緩解高耗水行業(yè)面臨的瓶頸和障礙.傳統(tǒng)的生化處理工藝已不能滿足日益嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，更難以達(dá)到水回用的水質(zhì)要求.近年來研究者們嘗試采用多種組合工藝相結(jié)合的方式處理紡織廢水以滿足回用，其中，膜技術(shù)如納濾、反滲透由于其良好的出水水質(zhì)，高效的污染物去除效率得到了廣泛的關(guān)注，但由于紡織廢水水質(zhì)復(fù)雜，易造成較為嚴(yán)重的膜污染現(xiàn)象，如何選擇和優(yōu)化膜工藝前段的預(yù)處理工藝，成為了進(jìn)一步推廣和應(yīng)用膜技術(shù)的一個關(guān)鍵問題.

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Biography：XU Shuang-shuang,female,born in 1982,master,engineer,research field on water pollution control.

Current Situation and Prospect of the Wastewater Treatment in Textile Industry

XU Shuang-shuang

(Department of Environmental Engineering Design,China Kunlun Contracting & Engineering Corporation,Beijing 100037,China)

Textile industry play a large role in China.For years textile industry has been facing problems such as high energy cost,high water consumption and high pollution.The high color,high toxicity and undegradable substances in the textile wastewater with large quantities could not be completely removed by the conventional treatment processes.With the new national emision standards becoming stricter and stricter and the demand of water reuse because of the water scarcity,how to increase the cyclic utilization ratio of water in textile industry is an attractive issue.The current situation of the advanced treatment of textile wastewater was summarized in this paper,and the prospect in the future was presented.2tabs.,9refs.

textile wastewater; advanced treatment; water reclamation; engineering application

2015-11-10

許雙雙(1982-)，女，河北遵化人，碩士，工程師，研究方向：水污染控制.

2095-7300(2015)04-046-04

X791

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