張毅
連云港鷹游新立成紡織科技有限公司 江蘇 連云港 222000
紡織業(yè)是我國(guó)工業(yè)非常重要的組成部分,紡織業(yè)的快速發(fā)展不但推動(dòng)了我國(guó)工業(yè)的發(fā)展,也有效的豐富了人們的物質(zhì)文化生活。在紡織工業(yè)廢水中,主要的污染物有棉毛污物、鹽漬類、油脂類等,同時(shí)還包括印染和加工過(guò)程中的顏料、染料以及各種表面活性劑,是廢水最大的污染源。印染廢水一旦大量排入地下水中,將會(huì)給我國(guó)的水資源生態(tài)平衡帶來(lái)很大的影響,并污染了環(huán)境,所以如何有效處理紡織印染廢水是目前需要重點(diǎn)關(guān)注和急需要處理的問題。
棉紡織品主要是由棉花或者是棉花和化學(xué)纖維混合的產(chǎn)品,在此過(guò)程中需要經(jīng)過(guò)紡紗、印染以及整理等不同的工序。在市面中常見的有純棉和混棉紡織品,而在混棉紡織品中,化學(xué)纖維的占比是非常大的,甚至有大部分產(chǎn)品中所含的化學(xué)纖維量已經(jīng)超過(guò)了棉花的數(shù)量。此外,棉紡織品又分為薄型和厚型紡織物,而根據(jù)紡織方式的不同,又可以將其分為機(jī)織產(chǎn)品和針織產(chǎn)品。總的來(lái)說(shuō),生產(chǎn)工藝處理印染前處理環(huán)節(jié)有一些不同之處,其他生產(chǎn)工藝都是基礎(chǔ)相同的[1]。
想要對(duì)紡織印染廢水更好的處理,首先需要明確廢水是怎么來(lái)的,這樣才能采取針對(duì)性的廢水處理方式。對(duì)于紡織印染廢水來(lái)說(shuō),主要包含在以下幾種類型:即退漿廢水、漂白廢水、煮練廢水、印花廢水、絲光廢水和染色廢水等。
1.2.1 退漿廢水。無(wú)論是純棉還是混棉紡織品上的漿料和纖維的部分雜質(zhì),是需要在漂染之前去除的,所以在退漿之后會(huì)產(chǎn)生退漿廢水。一般情況下,退漿廢水占整個(gè)紡織品印染廢水的15%,污染物更是高達(dá)一半左右。退漿廢水屬于堿性廢水,含有多種漿料分解物、酸、酶等污染物,呈淡黃顏色。退漿廢水的污染程度與漿料的種類是有直接關(guān)系的。傳統(tǒng)時(shí)期的漿料都是選擇化學(xué)漿料,而近些年來(lái),采用的是淀粉漿料,效果很是不錯(cuò)。
1.2.2 煮練廢水。煮練廢水一般都是為了保證印染的質(zhì)量,所以將纖維中的一些雜志去除,如油脂、果膠等,煮練工藝一般是利用燒堿、肥皂等的水溶劑,在120°以上的廢水中,對(duì)棉紡織物進(jìn)行煮練,一般煮練廢水的pH是呈現(xiàn)強(qiáng)堿性質(zhì)的,pH在11~13,所以它的廢水顏色是深褐色。
1.2.3 漂白廢水。漂白工藝是為了將纖維物表面的有色物質(zhì)去除,使紡織物達(dá)到漂白的目的。一般使用的物質(zhì)有次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、亞氯酸鈉等,由于過(guò)氧化氫在漂白過(guò)程中可以被完全分解,而含氯的漂白液大部分也會(huì)在漂白過(guò)程中被分解,所以對(duì)于漂白廢水來(lái)說(shuō)雖然用到的水量比較大,但是污染并不是很厲害,很多時(shí)候是可以直接排放或者循環(huán)利用的[2]。
1.2.4 絲光廢水。絲光工藝是為了增加紡織物彈性、張力強(qiáng)度,同時(shí)絲光處理技術(shù)還能增加染料的親和力。絲光廢水一般在供絲光應(yīng)用之后,還可以繼續(xù)用在退漿工作中,也就是說(shuō)可以被二次使用,所以它很少被排出。
1.2.5 染色廢水。染色廢水最大的特點(diǎn)就是水質(zhì)變化是非常大的,是由于對(duì)紡織物進(jìn)行印染而產(chǎn)生的廢水。對(duì)于染色廢水來(lái)說(shuō),它最大的污染源就是染料和顏色助劑,染色廢水的變化程度、污染程度是與染料性質(zhì)、染漿濃度和規(guī)模等有關(guān)的。染色廢水成堿性,pH在10以上,而且很多的染色物質(zhì)是很難被分解的。
1.2.6 印花廢水。印花廢水的來(lái)源都是在調(diào)色、印花滾筒后的沖洗水,同時(shí)還包括洗印花的廢水等等。印花廢水的污染程度是很高的,同時(shí)氨氮含量也很高。
2.1.1 物理吸附法。物理吸附法是紡織印染廢水處理的常用方法,它是通過(guò)活性黏土、粉煤灰、硅膠泥等等來(lái)吸附印染廢水中的有害物質(zhì),但是此吸附方法有一定的局限性,而且所用吸附材料的成本比較高,所以常被應(yīng)用在以下兩種情況中,即深水廢水處理和水量小印染廢水處理中。就目前來(lái)看,國(guó)外的一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)研發(fā)出了一種新型的物理吸附材料,能夠大大地提高吸附有害物質(zhì)的概率,而且應(yīng)用范圍也不會(huì)受到限制,所以被廣泛地應(yīng)用和推廣。如將用于微波處理的活性炭應(yīng)用在酸性染料中,就可以起到非常好的脫色和分解效果。
2.1.2 膜分離技術(shù)。物理膜分離技術(shù)就是利用反滲透的方法實(shí)現(xiàn)廢水的處理,主要環(huán)節(jié)有微濾、超濾和反滲透環(huán)節(jié),當(dāng)然,每一個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)過(guò)濾的精度要求也是不同的。膜分離技術(shù)要求操作人員具備很強(qiáng)的技術(shù)水平,而且膜分離技術(shù)有很高的成本,而且還會(huì)增加鹽現(xiàn)象,所以目前并沒有被廣泛應(yīng)用和認(rèn)可。
2.1.3 磁分離技術(shù)。物理磁分離技術(shù)主要是利用磁場(chǎng)作用力的方式,將不同的有害物質(zhì)進(jìn)行分離,達(dá)到廢水處理凈化的目的。但是對(duì)于紡織物印染廢水中的污染物來(lái)說(shuō),是有不同凝聚性的,所以對(duì)于凝聚度比較高的污染物來(lái)說(shuō),如果想要利用磁分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢水處理,還需要利用順磁性的吸附功能,這樣的話,他就能污染物中的顆粒物進(jìn)行吸附、分離和消除。而且,還有一點(diǎn)需要注意,因?yàn)槲廴揪哂许槾判苑谴判灾?,所以還可以通過(guò)“磁粉”的利用,再結(jié)合磁性強(qiáng)弱的不同來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同污染物的處理和吸附工作。最后,再通過(guò)分離等處理技術(shù)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)印染廢水的有效處理。
2.1.4 物理調(diào)節(jié)池方法。物理調(diào)節(jié)池方法是結(jié)合印染廢水變化量大的特點(diǎn)來(lái)處理的一種技術(shù),因?yàn)閷?duì)于印染廢水來(lái)說(shuō),無(wú)論是水質(zhì)還是水量都有變化量大的特點(diǎn),所以是一定需要設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)池的[3]。一般廢水量在5000t/d的時(shí)候,調(diào)節(jié)池停留時(shí)間是4個(gè)小時(shí)。也就是說(shuō)廢水量越小,調(diào)節(jié)池停留的時(shí)間越長(zhǎng)。
2.1.5 物理沉淀處理方法。對(duì)于紡織印染廢水來(lái)說(shuō),懸浮力比較小,所以需要結(jié)合處理的同時(shí),采用沉淀處理。常用的物理沉淀處理技術(shù)有三種,即平流式、豎流式和福流式,最為常用的處理方法是平流式沉淀處理。
2.2.1 絮凝處理技術(shù)。絮凝廢水處理技術(shù)一般用于中下游紡織印染企業(yè)廢水處理,效果是非常不錯(cuò)的,而且此項(xiàng)技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是成本低、占地面積小、脫色處理效果好。但是絮凝處理技術(shù)最終的印染處理效果是與燃料類型和質(zhì)量有關(guān),如具有疏水性質(zhì)的分散染料來(lái)說(shuō),絮凝處理技術(shù)的效果是很理想的;但是對(duì)于水溶性的活性染料來(lái)說(shuō),處理效果相對(duì)來(lái)說(shuō)就比較差。所以說(shuō),想要通過(guò)絮凝技術(shù)達(dá)到最理想的印染廢水處理效果,還需要分析和研究印染廢水的性質(zhì)和特點(diǎn),這樣才能根據(jù)印染廢水的特點(diǎn)采用最適合的絮凝劑,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)紡織印染廢水的處理。
2.2.2 氧化技術(shù):氧化技術(shù)主要利用染料成本對(duì)染料廢水進(jìn)行脫色處理的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)廢水處理,氧化技術(shù)雖然性質(zhì)比較穩(wěn)定,但是降解難度比較大,成本也比較高。對(duì)于氧化技術(shù)來(lái)說(shuō)常用的有以下3種技術(shù):第一,臭氧處理技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)是利用臭氧和有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng),來(lái)實(shí)現(xiàn)氧化作用。第二,F(xiàn)enton處理技術(shù),此項(xiàng)技術(shù)是利用二價(jià)鐵離子的液體環(huán)境,通過(guò)活性羥基和有機(jī)物的化學(xué)反應(yīng),來(lái)達(dá)到污染物降解的目的。第三,高溫深度處理技術(shù)。常用的氧化方法濕式空氣氧化方法、過(guò)氧化氫氧化方法等等,其中過(guò)氧化氫氧化方法有非常好的應(yīng)用前景。
2.2.3 中和方法:化學(xué)中和處理方法主要是調(diào)節(jié)廢水pH使用,但是它無(wú)法去除污染物,起到的是輔助作用。
2.2.4 混凝法:是通過(guò)化學(xué)制劑的使用,將染料中的微粒子結(jié)合成大粒子進(jìn)行去除。常用的化學(xué)制劑有聚丙烯酰胺、硫酸鋁、明礬、三氯化鐵等。
2.2.5 電解法:此化學(xué)處理方法具有非常好脫色效果,尤其對(duì)直接染料、媒體染料、分散染料等,有非常高的脫色效果,高達(dá)90%以上。而對(duì)酸性的染料脫色率在70%左右,但是此處理技術(shù)存在缺點(diǎn),就是需要耗費(fèi)很大電能,所以比較適合應(yīng)用在小量廢水處理中[4]。
2.2.6 氣浮法:在紡織物印染廢水中,是含有很多有機(jī)膠體微粒或者是乳狀的油脂粒等,這些雜質(zhì)在混合凝固以后,質(zhì)量會(huì)變輕,沉淀性能比較低,所以在這種情況下可以采用氣浮法進(jìn)行分離。就目前的印染廢水處理技術(shù)來(lái)說(shuō),氣浮法是常用、并且主要的一種方法。
2.3.1 好氧處理技術(shù):好氧處理技術(shù)采用的是微生物技術(shù),通過(guò)提高印染廢水的氧氣含量,達(dá)到降解污染物的目的。在好氧處理技術(shù)中,常用到的方法就是生物膜法和活性污泥處理技術(shù)。活性污泥處理技術(shù)主要是去除有機(jī)物和色度,尤其是使有機(jī)物的去除,效果是非常不錯(cuò)的,甚至可以達(dá)到100%。而且活性污泥處理技術(shù)成本相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低,處理后廢水可以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),不會(huì)帶來(lái)很大的污染。所以在新時(shí)期下得到了非常廣泛的應(yīng)用。
2.3.2 厭氧處理技術(shù):厭氧處理技術(shù)主要針對(duì)不同濃度的廢水進(jìn)行處理,此處理方法對(duì)有機(jī)物的去除效果并不是很好,但是卻可以提高廢水的可生化性,可以為后期的廢水處理工作打下很好的基礎(chǔ),更好的保證廢水處理效果。在印染廢水中,通過(guò)厭氧技術(shù)的應(yīng)用,可以對(duì)染料中的三苯、甲烷等成分進(jìn)行破壞,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)講解污染物的作用。但是此項(xiàng)技術(shù)對(duì)處理含有活性染料廢水的效果不是很好,所以在使用厭氧技術(shù)處理印染廢水的時(shí)候,可以結(jié)合好氧處理技術(shù),在兩者處理方式的結(jié)合下,實(shí)現(xiàn)廢水處理[5]。
2.3.3 生物強(qiáng)化技術(shù):此項(xiàng)技術(shù)是在處理紡織印染廢水的時(shí)候,需要結(jié)合廢水微生物的種類和數(shù)量以及環(huán)境等,向廢水中添加細(xì)菌微生物,實(shí)現(xiàn)印染廢水處理、達(dá)到降解污染物的目的。但是在使用此項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候,需要對(duì)細(xì)菌微生物進(jìn)行嚴(yán)格的篩選和培養(yǎng),以此來(lái)提高降解污染物的能力。
2.3.4 預(yù)處理:要知道印染廢水污染程度相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較高的,而且還具有成分復(fù)雜性的特點(diǎn),所以在應(yīng)用各項(xiàng)處理技術(shù)之前,都是需要先采用預(yù)處理方式的,以此來(lái)保證最終處理結(jié)果的穩(wěn)定性,具體包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)[6]:第一,對(duì)水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)。因?yàn)橛∪緩U水的水質(zhì)水量變化是非常大的,所以需要用到調(diào)節(jié)池來(lái)均化水質(zhì)水量。第二,pH中和。印染廢水多數(shù)都呈現(xiàn)堿性,pH也非常的高,所以為了保證后續(xù)的廢水處理工作,還需要提前做好pH的中和工作,以此來(lái)滿足后續(xù)工藝處理的要求。第三,廢鉻液的處理。在紡織物印染工作中,印染滾筒鍍筒的時(shí)候,是需要使用重鉻酸鉀的,所以會(huì)出現(xiàn)鉻污染,而對(duì)于含有鉻污染的廢水需要單獨(dú)處理;第四,染料廢水處理。染色過(guò)程中需要更換品種,這個(gè)時(shí)候排放出來(lái)的染料廢水雖然數(shù)量不多,但是濃度和污染度卻很高,所以也是需要單獨(dú)處理的。
綜上所述,紡織印染廢水具有變化性大、水質(zhì)復(fù)雜等特點(diǎn),所以會(huì)增加污染嚴(yán)重程度,同時(shí)治理過(guò)程中也非常復(fù)雜,所以需要結(jié)合物理、化學(xué)以及生物等三種不同的處理技術(shù),并根據(jù)印染的具體情況,如原料、品種、加工方法等,進(jìn)行針對(duì)性的處理,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)印染廢水的處理,使其可以符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn),有效降低水資源污染。