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印染废水深度处理及回用技术分析

2021-11-30徐梦晏

皮革制作与环保科技 2021年11期
关键词:生物膜印染染料

徐梦晏

(无锡市博雅汇环保科技有限公司,江苏 无锡 214000)

印染废水是指工业在加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品过程中排出的废水。印染行业用水量巨大,一般情况下,每印染加工1 t纺织品就需要将近200 t的用水量,其中将近90%都在印染之后成了工业废水。纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点,属于难处理的工业废水之一,废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等多种物质,给废水的处理带来了极大的困难。印染行业也是工业废水排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3~4×106m3,是我国工业废水处理的重要对象。

1 印染废水的危害

1.1 印染废水对水资源的危害

印染废水的排放,对环境污染最严重的就是水资源的污染。印染废水产生颜色的主要因素是染料,据估计,全世界纺织用染料生产为40多万吨,印染加工过程中约有20%染料随废水排出,废水如果不经过处理就排放到河水海洋中,会对水资源造成巨大的污染。染料能吸收光线,降低水体透明度,影响水生生物和微生物生长,造成微生物的大量死亡,影响河水的生态系统。同时,染料的颜色还会造成视觉上的污染。废水中含有的重金属如铬、铅、汞等物质由于自然降解难度大,排放到水中后可以长期存在,还会通过水生生物进入人体,危害人体健康,痛痛病就是因重金属含量超标导致[1]。印染行业还会使用含氮、磷的化合物进行布料的清洗,导致废水中含有大量的氮和磷。排入湖水中会造成水质的富营养化,由此造成鱼类的大量死亡和赤潮现象的频繁出现。

1.2 印染废水在其他方面的危害

印染废水除了会对水资源造成巨大的危害,还会在其他方面产生危害。如,染料废水排放过程中造成对水质的污染,印染废水进入河水中,其中存在有大量的染料,染料一旦进入湖水中,就会将湖水沾染上颜色,导致湖水变得浑浊,影响湖水底部植物的采光,造成水生植物光照不足,影响水生植物的生长,甚至造成植物的大面积死亡。由于植物大量死亡,使湖水中缺乏植物无法进行光合作用并生成氧气,这会影响鱼类的生存。印染厂废水中的有害化学物质进入水中,会经由河水影响河水两岸土壤,河水中携带的大量有害物质被土壤吸收,影响水边植物的生长,严重者造成植物的死亡。印染厂废水中含有大量的重金属元素,会破坏河水水质,影响鱼类的生长,一旦这种鱼进入市场,就会把本身携带的重金属,经由鱼类进入人体从而对人体产生危害[2]。水中污染物还会被阳光蒸发进入空气中,形成云气,随风飘浮,将有害的化学物质携带到另一个地区,然后和空气中的其他水分子结合转换成雨降落在大地上,进而影响当地的环境。所以,印染废水不仅会影响排放地的环境,还会经由水资源的形态变化转移到其他地区,扩大污染范围。这就对印染废水的处理提出了新的要求,由于废水污染存在转移的可能性,为了避免污染扩散,必须尽快解决印染废水的处理问题,否则,就有可能导致污染物的大范围扩散,对环境造成重大危害,治理起来就更加困难。

2 印染废水的治理方法

2.1 印染废水治理的物理方法

物理方法主要有物理沉降、物理吸附方法等,主要用在印染废水的颜料处理和杂质吸附方面。物理吸附方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合,或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床,使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。活性炭吸附法对去除水中溶解性有机物非常有效,但它不能去除水中的胶体和疏水性染料,并且它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。高岭土吸附剂能有效地吸附废水中的黄色直接染料,受用面较为广泛。沉降法是指将废水统一收集在沉降池中,利用印染废水中杂质的物理特性差异,将杂质沉降到池底的处理手段。这种方式能有效去除废水中的杂质。

2.2 印染废水治理的化学方法

传统的废水治理物理方法存在很多弊端,沉降法不能去除水中的化学物质,吸附法要面对吸附材料饱和的问题。这就需要运用化学方法对其进行进一步处理。化学方法主要有电解法、氧化法、化学吸附法等。氧化法主要有电化学氧化法和光氧化法,电化学氧化法是利用电解加上等离子处理技术,对废水进行治理,主要用于处理废水中的颜色度,混浊度以及COD浓度。这种方法能有效处理废水中的污染物,而且效率高,处理量巨大。光氧化法是指利用光敏化半导体对水中有机物进行氧化和降解的手段[3]。这种方式能够完全处理废水中的染料残留,COD的去除率更是高达九成,将光敏化半导体作为催化剂,能够将杂质从悬浮液中有效的分离,分离后的水可以直接进行二次使用,是处理废水的有效方法。电解法是将废水通电,利用电能将废水中的杂质分解,达到治理废水的目的,电解法主要用于废水中杂质的处理。化学吸附法是利用化学药剂对废水进行吸附处理的手段,吸附材料选择使用混凝剂,所使用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主,其中碱式氯化铝(PAC)架桥的吸附性能较好,化学吸附法和物理吸附法相比,造价低,适用范围广,材料使用方便,极具优势。

2.3 印染废水治理的生物膜技术

生物膜技术是在充分供氧条件下,用生物膜稳定和澄清废水的污水处理方法。生物膜由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统,微生物在表面聚集形成生物膜,经过充氧的印染废水以一定的流速流过填料时,由于生物膜的吸附作用,其表面存在一层薄薄的水层,水层中的有机物已经被生物膜氧化分解,当废水从生物膜表面流过时,有机物就会从运动着的废水中转移到附着在生物膜表面的水层中去,并进一步被生物膜所吸附,废水就得到了净化。此外,鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用,但生物流化床尚处于试验性应用阶段。

3 印染废水的回用技术

3.1 回用现状

印染行业的用水量十分庞大,如果仅仅是对废水进行治理,就会浪费大量的水资源。如果将废水处理后进行二次利用,既能保护水资源,又能节约用水。回用处理是在废水处理达标后进一步处理,以达到二次使用的标准,但目前来看我国的回用技术还处在实验研究阶段,多用于试点,实际用途还未展开。

3.2 回用技术

印染废水经过处理之后只是达到了可以排放的标准,对于印染行业的用水标准还未达标。所以必须在经过废水处理之后,对排放出的水资源进行二次清洁,达标后方能回收利用。利用物理技术、化学技术和生物膜技术可以处理废水中的物理杂质,利用吸附技术和膜分离技术可以处理废水中的化学成分。

4 结论

在我国印染行业的发展中,废水排放量十分惊人,在工业废水的排放中占比巨大。可采用物理、化学、生物等手段治理废水,保护水资源。

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