印染工业废水.pptx

5.1 印染工业生产工艺印染工业生产工艺见教材p765.2 印染工业废水的来源、主要污染物特征印染工业废水的来源、主要污染物特征5.2.1 印染工业废水的来源，主要污染物特征印染工业废水的来源，主要污染物特征1退浆废水退浆废水功能：在织造过程中，为了防止纱线起毛，减少断头，便于织造，经纱必功能：在织造过程中，为了防止纱线起毛，减少断头，便于织造，经纱必须须上浆上浆，但是在织物印染的过程中又必须把浆料去除，印染加工过程中，但是在织物印染的过程中又必须把浆料去除，印染加工过程中使用的浆料品种较多，生产中主要根据纤维材料和染料的品种选用浆料的，使用的浆料品种较多，生产中主要根据纤维材料和染料的品种选用浆料的，主要浆料有：主要浆料有：天然浆料天然浆料（淀粉，小麦淀粉，玉米纷，马铃薯纷等）和（淀粉，小麦淀粉，玉米纷，马铃薯纷等）和化化学浆料学浆料（PVA：聚乙烯醇，聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素等）。：聚乙烯醇，聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素等）。退浆退浆就是就是用化学药品将织物上的所带浆料予以退除（被水解或者酶分解为水溶性的用化学药品将织物上的所带浆料予以退除（被水解或者酶分解为水溶性的分解物），同时退除纤维本身的杂质。分解物），同时退除纤维本身的杂质。特点：退浆废水是特点：退浆废水是碱性的有机废水，呈黄色，含有浆料分解物，纤碱性的有机废水，呈黄色，含有浆料分解物，纤维屑、维屑、COD和和BOD比较高。占总废水量的比较高。占总废水量的15左右，污染物左右，污染物BOD占占50左右左右。对于天然淀粉浆料，其。对于天然淀粉浆料，其B/C为为0.30.5左右，目前多使用化左右，目前多使用化学浆料（学浆料（PVA），其），其B/C为为0.1左右，非常难处理，所以近年来用改性淀粉左右，非常难处理，所以近年来用改性淀粉（B/C0.50.8）取代化学浆料的趋势。）取代化学浆料的趋势。2煮炼废水煮炼废水功能：煮炼工艺多采用烧碱、肥皂和表面活性剂等水溶剂，在功能：煮炼工艺多采用烧碱、肥皂和表面活性剂等水溶剂，在120度，度，pH为为1013左右对棉织物进行煮炼，去除纤维中的棉腊、油脂、果胶左右对棉织物进行煮炼，去除纤维中的棉腊、油脂、果胶类含氮化合物以保证漂白和染整的加工质量。类含氮化合物以保证漂白和染整的加工质量。特点：特点：废水呈强碱性，含碱浓度为废水呈强碱性，含碱浓度为0.3，废水呈深褐色，废水呈深褐色，BOD和和COD值较高值较高3漂白废水漂白废水功能：采用次氯酸钠、双氧水和亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内功能：采用次氯酸钠、双氧水和亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有色杂质。部的有色杂质。特点：由于双氧水在漂白过程中几乎完全分解，次氯酸钠和亚氯酸钠特点：由于双氧水在漂白过程中几乎完全分解，次氯酸钠和亚氯酸钠大部分氯在漂白过程中被分解，因此漂白废水的特点是大部分氯在漂白过程中被分解，因此漂白废水的特点是量大但是污染量大但是污染程度小，程度小，B/C较低，基本上属于清洁废水，可以直接排放或者循较低，基本上属于清洁废水，可以直接排放或者循环使用。环使用。4丝光废水丝光废水功能：将棉织物在功能：将棉织物在NaOH浓碱液中浴液处理以提高纤维的张力强度和增浓碱液中浴液处理以提高纤维的张力强度和增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩力和增加与染料的亲和力。加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩力和增加与染料的亲和力。特点：含特点：含NaOH 35左右，一般通过多效蒸发浓缩回收后，先供左右，一般通过多效蒸发浓缩回收后，先供丝光应用，再用于调配煮炼液、废碱液用于退浆。所以丝光废水很少丝光应用，再用于调配煮炼液、废碱液用于退浆。所以丝光废水很少排出。排出。5染色废水染色废水功能：染色功能：染色特点：主要污染源是染料和助剂。不同纤维原料需要不同的染料、助特点：主要污染源是染料和助剂。不同纤维原料需要不同的染料、助剂和染色方法，因此剂和染色方法，因此废水水质变化较大。总体特点为水质变化大、废水水质变化较大。总体特点为水质变化大、色泽深，可生化性较差，色泽深，可生化性较差，B/C0.2左右左右，影响收纳水体的景观，而，影响收纳水体的景观，而且采用单一生化的方法难以去除。且采用单一生化的方法难以去除。6印花废水印花废水功能：印花功能：印花特点：来源于调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水；在印花过程中，特点：来源于调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水；在印花过程中，由于印花色浆中浆料量比染料多几十倍，故印花废水中处理染料、助由于印花色浆中浆料量比染料多几十倍，故印花废水中处理染料、助剂外还含有大量的浆料，另外剂外还含有大量的浆料，另外使用了尿素使废水的氨氮含量高使用了尿素使废水的氨氮含量高。7整理废水整理废水功能：修整功能：修整特点：含有多种树脂、甲醛、表面活性剂等，废水量大。特点：含有多种树脂、甲醛、表面活性剂等，废水量大。5.3 印染工业废水特点、水质水量印染工业废水特点、水质水量水量大、水质水量波动性较大；水量大、水质水量波动性较大；废水成分复杂、化学稳定性好，难生物降解；废水成分复杂、化学稳定性好，难生物降解；废水的色度、废水的色度、COD和和pH较高。较高。5.4 印染工业废水的清洁生产印染工业废水的清洁生产5.4.1 原材料代替原材料代替 指采用低污染、易生物降解的化学品代替生产过程中使用的有毒指采用低污染、易生物降解的化学品代替生产过程中使用的有毒有害化学品。如印花工艺中采用双氧水、硝酸钠代替重铬酸钾，以有害化学品。如印花工艺中采用双氧水、硝酸钠代替重铬酸钾，以易生物降解的洗涤剂易生物降解的洗涤剂LAS替代难生物降解的替代难生物降解的ABS，用变形淀粉，用变形淀粉(B/C=0.3-0.5)代替难生物降解的聚乙烯醇代替难生物降解的聚乙烯醇(B/C0.1)5.4.2 改革生产工艺与设备改革生产工艺与设备 通过改革生产工艺和设备，减少化学品和水的消耗量。例如，在通过改革生产工艺和设备，减少化学品和水的消耗量。例如，在染色工艺中，采用上染率高的染料。染色工艺中，采用上染率高的染料。5.4.3 综合回收综合回收1）碱回收）碱回收印染厂用碱量很大，生产印染厂用碱量很大，生产1000m布大概需要布大概需要10Kg碱，所以需要进行碱，所以需要进行碱液的回收。例如丝光处理产生的废水含碱液的回收。例如丝光处理产生的废水含NaOH35%，可以通，可以通过多效蒸发浓缩过多效蒸发浓缩30，回用与丝光工段或者退浆。，回用与丝光工段或者退浆。2）聚乙烯醇（）聚乙烯醇（PVA）的回收）的回收PVA的的COD很高，化学稳定性强，可生化性差，处理难度大，对于很高，化学稳定性强，可生化性差，处理难度大，对于使用使用PVA上浆的织物，其煮炼、退浆的初始废液中，上浆的织物，其煮炼、退浆的初始废液中，PVA浓度很高，浓度很高，通过回收这部分通过回收这部分PVA，可以大幅度减少废水中的，可以大幅度减少废水中的COD。5.4.4 加强生产管理加强生产管理5.5 印染废水处理典型工艺流程印染废水处理典型工艺流程5.5.1 中和中和-水解水解-活性污泥活性污泥-混凝混凝（一）吸附脱色（一）吸附脱色 脱色机制：借吸附剂的吸附作用来脱除染料分子。脱色机制：借吸附剂的吸附作用来脱除染料分子。常用吸附剂：包括可再生吸附剂如活性炭、离子交换纤维等和常用吸附剂：包括可再生吸附剂如活性炭、离子交换纤维等和不可再生吸附剂如各种天然矿物不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土膨润土、硅藻土)、工业废料、工业废料(煤渣、粉煤灰煤渣、粉煤灰)及天然废料及天然废料(锯屑锯屑)等。等。活性炭微孔多、大中孔不足、亲水性强，限制了大分子及活性炭微孔多、大中孔不足、亲水性强，限制了大分子及疏水性染料的内扩散，适用于分子量不超过疏水性染料的内扩散，适用于分子量不超过400400的水溶性染料的水溶性染料分子脱色，对大分子或疏水性染料的脱色效果较差。由于分子分子脱色，对大分子或疏水性染料的脱色效果较差。由于分子间偶极和变形性（决定诱导偶极大小的主要因素）有很大不同，间偶极和变形性（决定诱导偶极大小的主要因素）有很大不同，致使物理吸附也表现出一定的选择性，如活性炭对碱性染料废致使物理吸附也表现出一定的选择性，如活性炭对碱性染料废水脱色率超过水脱色率超过90%90%，而对酸性染料废水脱色率仅，而对酸性染料废水脱色率仅30%40%30%40%。（一）絮凝脱色（一）絮凝脱色 混凝絮凝技术利用无机混凝剂可以去除废水中的微小悬浮混凝絮凝技术利用无机混凝剂可以去除废水中的微小悬浮颗粒、胶体颗粒、颗粒、胶体颗粒、悬浮染料、分散染料、还原染料、硫化染料悬浮染料、分散染料、还原染料、硫化染料及水溶性染料中分子量较大的部分直接染料等及水溶性染料中分子量较大的部分直接染料等。水溶性染料中。水溶性染料中分子量小的不容易形成胶体的部分酸性染料、活性染料、金属分子量小的不容易形成胶体的部分酸性染料、活性染料、金属络合染料及直接染料的一部分和阳离子染料则不能用此方法处络合染料及直接染料的一部分和阳离子染料则不能用此方法处理。理。常用絮凝剂：以铁系、铝系、聚硅酸盐等为代表的无机絮凝常用絮凝剂：以铁系、铝系、聚硅酸盐等为代表的无机絮凝剂和带长链的阳离子表面活性剂。剂和带长链的阳离子表面活性剂。（三）氧化脱色（三）氧化脱色 脱色机制：染料分子中发色基团的不饱和双键可被氧化断开、脱色机制：染料分子中发色基团的不饱和双键可被氧化断开、形成分子量较小的有机物或无机物，从而使染料失去发色能力。形成分子量较小的有机物或无机物，从而使染料失去发色能力。常用氧化剂：常用氧化剂：Fenton试剂（试剂（H2O2+Fe2+）臭氧：对于含水溶性染料废水如活性、直接、阳离子和酸性等臭氧：对于含水溶性染料废水如活性、直接、阳离子和酸性等染料，其脱色率很高；对分散染料也有较好脱色效果；但对其染料，其脱色率很高；对分散染料也有较好脱色效果；但对其他以悬浮状态存在于废水中的还原、硫化和涂料，脱色效果较他以悬浮状态存在于废水中的还原、硫化和涂料，脱色效果较差。目前臭氧氧化的主要缺点是运行费用相对偏高差。目前臭氧氧化的主要缺点是运行费用相对偏高 氯气、次氯酸钠等。氯气、次氯酸钠等。高级氧化法高级氧化法：UV+H2O2、UV+O3（四）生物脱色（四）生物脱色 脱色机制：利用微生物酶来氧化或还原染料分子，破坏其不饱脱色机制：利用微生物酶来氧化或还原染料分子，破坏其不饱和键及发色基团。和键及发色基团。常见方法：好氧生物工艺。常见方法：好氧生物工艺。（五）电化学法脱色（五）电化学法脱色 脱色机制：通过电极反应使印染废水得到净化。脱色机制：通过电极反应使印染废水得到净化。常见方法：内电解法、电絮凝、电气浮法和电氧化法。常见方法：内电解法、电絮凝、电气浮法和电氧化法。内电解法内电解法(微电解微电解)利用铁、炭组合的滤料与原水反应，破坏原水中有机物的分利用铁、炭组合的滤料与原水反应，破坏原水中有机物的分子结构及其性质。子结构及其性质。其原理是：铁与炭的腐蚀电位不同，铁作阳极、炭作阴极、其原理是：铁与炭的腐蚀电位不同，铁作阳极、炭作阴极、原水作电解质而形成千千万万个原电池。电极反应如下：原水作电解质而形成千千万万个原电池。电极反应如下：Fe-2e=Fe2+(阳极反应阳极反应)E0(Fe2+/Fe)=-0.44 V2H+2e=H2(阴极反应阴极反应)E0(H+/H2)=0 V当有氧存在时阴极反应如下：当有氧存在时阴极反应如下：O2+4H+4e=H2OO2+2H2O+4e=5OH-E0(O2/OH-)=0.40 V 从上述反应可知，原水在酸性、充氧的条件下以一定流速流经铁炭填从上述反应可知，原水在酸性、充氧的条件下以一定流速流经铁炭填料时，染料的发色基团被氧化，硝基还原为氨基，偶氮键断裂，这为料时，染料的发色基团被氧化，硝基还原为氨基，偶氮键断裂，这为下一步处理提供了可靠有效的条件。在设计时因考虑到充氧的重要性，下一步处理提供了可靠有效的条件。在设计时因考虑到充氧的重要性，所以在原水进入铁床前设置溶气罐，并采用空压机供气。所以在原水进入铁床前设置溶气罐，并采用空压机供气。出水呈酸性并含有大量出水呈酸性并含有大量Fe2+、Fe3+，当将其出水，当将其出水pH值调至值调至78时，形时，形成成Fe(OH)2、Fe(OH)3胶体，但形成的矾花较小，需加入助凝剂胶体，但形成的矾花较小，需加入助凝剂PAM进进行气浮处理。在此过程中，可加入季铵型阳离子高效脱色剂进一步降行气浮处理。在此过程中，可加入季铵型阳离子高效脱色剂进一步降低原水中的色度。低原水中的色度。5.5.2 中和中和-延时曝气延时曝气-活性碳（砂滤）活性碳（砂滤）5.5.3 混凝混凝-兼氧兼氧-好氧好氧-气浮气浮