印染废水处理工艺

• 纳滤(Nandiltration，NF)也是一种压力驱动型膜 分离过程。纳滤膜的截留分子量介于反渗透和 超滤之间，约为200～2000 Da，其膜孔约为1 nm左右。纳滤膜多为荷电的复合膜，具有不 对称结构，其表面分离层由聚电解质构成，因 而对无机盐具有一定的截留率。物料的荷电性、 离子价数和浓度对膜的分离效都有很大影响。 NF能够截留低分子量化合物和二价盐，并对水 具有软化作用。直接染料和活性染料等水溶性 染料，其分子量约在400～1300之间，用超滤 法处理分离效果很差，常用纳滤进行分离处理
• 超滤(Ultrafitration，UF)是依靠膜表面的微孔结 构对物质进行选择性分离的过程。当液体混合 物在一定压力下流经膜表面时，小分子溶质透 过膜，而大分子物质则被截留，使原液中大分 子浓度逐渐提高，从而实现大、小分子的分离、 浓缩及净化的目的。超滤主要用于去除废水中 的固体颗粒和大分子物质，常被用于二次印染 废水的单级处理，其透过液可以作为冲洗水或 洗涤水回用，但一般不能作为高级印染工艺水 使用，如浅色纱布的染整。超滤也常被用作反 渗透和纳滤的前处理
• 1．2印染废水的特点。印染废水水质中的污染 物大部分为有机物，并随采用的纤维种类和加 工工艺的不同而异。一般情况下，印染废水水 质pH值为6～10，COD为400～1 000 mg／L， BOD5为100～400 mg／L，SS为100～200 mg／L， 色度为100～400倍。从处理技术角度看，印染 废水不是一种废水，而是很复杂的一大类废水。 其特点之一是污染物成分差异性很大，很难归 类求同。特点之二是主要污染指标COD高， BOD5／COD比值一般在0．25左右，可生化性 较差。特点之三是色度高，混合水中色母分子 离子微粒大小重量各异性大，较难脱色。
• (3)碱性大。印染废水中的碱减量废水，其COD 值有的可达10万mg／L作用，pH值>12。因此 必须进行预处理，把碱回收，并投加酸降低pH 值，经预处理达到一定要求后，再进入调节它， 与其它的印染废水一起进行处理。 (4)色度高。染料随纺织废水排放到环境，甚至 在低浓度(<lmg／L)下，依然可见度很高，有的 色度可高达4 000倍以上。减弱了水体的透光 性，阻碍溶解氧渗透到自然水体，影响水生生 物钧生长。所以印染废水处理的重要任务之一 就是进行脱色处理。
• 膜分离技术处理印染废水是一条在经济性和技术上 都具有很强可行性的途径，并已在一些印染废水的 处理方面得到了实际应用。膜分离法不仅可以有效 地处理印染废水，达到排放标准，而且可以回收部 分染料和印染助剂、提高水的利用率和能量利用率， 因而其必将具有广阔的应用前景。然而，需要指出 的是，膜分离技术在印染废水的应用方面还存在着 一些需要解决的问题，如污垢的形成和膜孔的堵塞 问题，有机膜的耐热性和防菌性差、无机膜的成本 高的问题，膜的寿命问题，膜分离设备一次性投资 高的问题，高效清洁廉价的浓缩液和截留物的后处 理技术问题，等等。只有当这些问题得到较好的解 决，膜分离在印染废水的处理方面才能得到广泛运 用
1、2膜分离技术
• 微滤(Micr。filtration，MF)又称微孔过滤。一般认为， MF分离的机理与传统的过滤筛分机理基本相同，膜 孔的大小是决定分离效果的一个决定性因素。 ；膜 材料的亲水性也对分离效果有着一定的影响。此外， 吸附和电性能等因素对截留率也有影响。在MF用于 印染废水处理方面，人们也已经做了很多工作。例 如：王振余等人采用孔径为0．11微米的炭膜考察 了甲基紫、蒽醌兰、直接染料大红、直接染料翠兰 等多种染料的脱色效果，染料的截留率都在95％以 上。氧化铝微滤膜对不溶性染料的截留率能高达98 ％；而对于各种可溶性离子染料，经加入表面活性 剂预处理后，脱色率也可达96％～98％
• 由于微滤膜的截留颗粒直径一般在0．02～ 10微米之间，比印染废水中的多数物质的 直径大，因而微滤的应用相当有限。尽管 MF可与絮凝等技 术结合使用，以提高分离 效率，但这会增加处理成本，并产生二次 污染。因而，MF主要被用于染色废浆和洗 涤水中不溶物和悬浮固体物(如胶体)等的脱 除，以及超滤、纳滤理染料废水在国内外都有研究， 但大多数是和其他工艺耦合，其中活性炭 吸附多用于深度处理或将活性炭作为载体 和催化剂，单独使用活性炭处理较高浓度 染料废水的研究很少。
1、2膜分离技术
• 膜分离技术是近几十年来发展起来的一类 新型分离技术，以选择透过性膜为分离介 质，在膜两侧加以某种推动力时，原料侧 的组分选择性的透过膜，从而达到分离或 提纯的目的。印染废水处理所用的膜分离 过程主要有微滤、超滤、纳滤和反渗透。 它们都以压力差为传递分离的推动力
1、1活性炭吸附法
• 活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物 质的吸附作用，以达到净化水质的目的。吸附是一种界面现象， 与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动力有两种： 一种是溶剂水对疏水物质的排斥力；另一种是固体对溶质的亲 和吸引力。废水处理中的吸附，多数是这两种力综合作用的结 果。活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。物理吸附主要 发生在活性炭去除液相和气相杂质的过程中。活性炭的多孔结 构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收杂质的目 的。就像磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力。正因为 如此，活性炭孔壁上大量的分子可以产生较强的吸附力，从而 达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。除了物理吸附之外， 化学反应也经常发生在活性炭的表面。活性炭不仅含碳，而且 在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢，例如羧 基、羟基、酚类、内脂类、醌类和醚类等。这些表面上的氧化 物或络合物，可以与被吸附的物质发生化学反应，从而与被吸 附物质结合聚集到活性炭的表面。取一个典型的例子：水处理 过程中活性炭可以与水中的亚氯酸盐发生反应使亚氯酸盐变成 氯离子形式，从而达到去除水中亚氯酸盐的目的，使水不再有 令人反感的味道和气味。
• 国外科学家Rozzi等分别采用微滤(MF)、纳滤和 反渗透对印染废水进行处理，发现微滤、纳滤 和反渗透后的出水水质良好．但是，随着新型 染料开发与染整技术的进步，印染废水中溶人 大量难生化降解的有机物，用超滤单独处理印 染废水，出水能够回用于要求较低的漂洗、水 洗工序，不能满足染色等要求严格的工序．因 此，采用单一膜技术已经不能满足现代印染技 术发展的要求和现代污水排放标准．膜技术集 成已成为印染废水处理技术的重要发展方向．
1、1活性炭吸附法
• 活性炭处理印染废水国内外研究现状活性 炭吸附剂是由动物性炭、木炭、沥青炭等 含炭为主的物质经高温炭化和活化而成。 活性炭具有很大的比表面积，是一种优良 的吸附剂，在水处理工业中广泛应用，至 今仍是废水脱色的最好吸附剂。近年来， 国内外都进行了很多的研究工作
1、1活性炭吸附法
• 活性炭对染料废水有良好的脱色效果。染料废 水的脱色率随温度的升高而增加，pH值对染料 废水的脱色效果没有太大的影响。在最佳的吸 附工艺条件下，酸性品红、碱性品红和活性黑 B133染料废水的脱色率均超过97％，出水的色 度稀释倍数不>50倍，COD<50mg／L，达到国 家一级排放标准。虽然活性炭的吸附效果很好， 但它一般只适用浓度较低的废水和深度废水处 理。对于染色废水，颗粒状活性炭只能吸附水 中可溶性染料(如阳离子染料、酸性染料、活 性染料等)，而对悬浮状不溶性染料的去除效 果则很差，加之活性炭再生费用较高，使活性 炭吸附法的应用受到限制。
纺织染整工业水污染物排放标准
二、印染废水处理技术
• 印染废水既含有剩余染料，又含有相当量 的助剂及纤维上被去除的各种天然有机污 染物和人工合成的有机污染物。因此，印 染废水总体上属于含有一定色度、一定量 难生物降解物质的有机性废水。针对不同 类型的印染废水，在实际中常用的处理方 法有：物理法、化学法及生物处理技术
• 1．1来源 印染加工的四个工序都要排出废水，预处理 阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光 等工序)要排出退浆废水、煮炼废水、漂白 废水和丝光废水，染色工序排出染色废水， 印花工序排出印花废水和皂液废水，整理 工序则排出整理废水。印染废水是以上各 类废水的混合废水，或除漂白废水以外的 综合废水。
1、物理处理法
• 物理处理法。物理脱色法主要有吸附法、 萃取法、膜分离法等。
• 在物理方法中吸附脱色用的最多，即利用 多孔性的固体介质，将染料分子吸附在其 表面，从而达到脱色的效果。
1、1活性炭吸附法
• 吸附剂包括再生吸附剂如活性炭、离子交换纤维和 不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、 工业废料(煤渣、粉煤灰)及天然废料(木炭、锯屑)等。 这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗 粒与废水混合，或让废水通过其颗粒状物质组成的 滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面 上或被过滤而除去。生产中应用的活性炭种类有很 多，一般制成粉末状或颗粒状。粉末状的活性炭吸 附能力强、制备容易、价格较低，但再生困难，一 般不能重复使用。颗粒状的活性炭价格较贵，但可 再生重复使用，并且使用时劳动条件较好、操作管 理方便，因此，在水处理中较多采用颗粒状活性炭。
印染废水现状，处理方法，运 行现状
一、印染废水现状
• 纺织印染工业作为中国具有优势的传统支柱行 业之一．20世纪90年代以来获得迅猛发展．其 用水量和排水量也大幅度增长。据不完全统 计．我国日排放印染废水量为3000～4000 kt是 各行业中的排污大户之一。同发达国家相 比．中国纺织印染业的单位耗水量是发达国家 的2-3倍．单位排污总量是发达国家的1．2～ 1．8倍。加强印染废水的处理可以缓解我国水 资源严重匮乏的问题．对保护环境、维持生态 平衡起着极其重要的作用．
• 印染废水具有以下特性¨ • (1)水量大。纺织印染行业是纺织工业中用水量较大的行业。据 1999年统计，全国国有纺织企业和销售额500万元以上的非国有 纺织企业用水60．6亿m3，其中新鲜用水量(取水量)为34．1亿 m3。在新鲜用水中，各类纺织印染行业为18亿m3。其余均为 纺纱、制造过程中空调用水。 • (2)可生化性差。印染工艺过程中排放的废水所含的有机污染物， 主要以人工合成有机物为主，由剩余染料(染料的上染率一般为 80％～90％，因此染色加工过程中的10％～20％染料排入废水 中)和大量助剂(匀染剂、渗透剂、柔软剂、油剂等)产生。有些 染料、染料母体及染料降解产物在自然界中是致癌和致突变的， 废水毒性较大。其共同的特点是BOD5／COD值均很低，一般在 0．1～0．2，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5／COD 值提高到0．3左右或更高些，以利于进行生化处理。