印染退浆废水PVA处理技术

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高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展高级氧化技术是一种常用于处理含有有机污染物的废水的方法。

该技术通过利用氧化剂和光催化剂来产生高能量的光子和氧化剂,使有机物经历氧化反应,从而降解为水和二氧化碳等无害物质。

近年来,高级氧化技术被广泛应用于印染废水的处理中,以解决其中的难降解有机物质。

聚乙烯醇(PVA)是印染废水中常见的有机污染物之一。

由于其高分子量和稀溶液中的水解性,PVA在传统的废水处理过程中难以完全降解。

采用高级氧化技术处理PVA印染废水成为了一种有效的方法。

1. 光催化降解:利用光催化剂,在紫外光的激发下,产生活性氧化物(如羟基自由基)对PVA进行氧化降解。

不同的光催化剂对PVA具有不同的催化效果,例如二氧化钛、氧化锌等。

研究表明,光催化降解技术可以有效降解PVA,但存在光催化剂的光吸收能力低、光折射率高等问题。

2. 高级氧化氧化剂:高级氧化氧化剂在高级氧化技术中起到了重要的催化作用。

常见的高级氧化氧化剂包括臭氧、过氧化氢和高锰酸钾等。

这些氧化剂能够在废水中产生活性氧化剂,如羟基自由基和超氧自由基等,对PVA进行氧化降解。

研究显示,高级氧化氧化剂可以有效降解PVA,但存在氧化剂的耗材成本高、氧化产物难以处理等问题。

3. 紫外光/可见光活化的高级氧化技术:近年来,人们开始关注利用紫外光和可见光对高级氧化技术进行活化。

通过选择合适波长的光源,激活光催化剂或高级氧化氧化剂,使其具有更高的活性和选择性。

研究发现,紫外光/可见光活化的高级氧化技术对PVA降解效果显著提高,同时减少了耗能问题。

高级氧化技术在处理含PVA印染废水方面具有巨大潜力。

未来的研究应更加注重寻找高效的光催化剂和高级氧化氧化剂,以及开发紫外光/可见光活化的高级氧化技术。

还应探索高级氧化技术处理废水的优化条件和降解机理,以及对处理后的废水进行二次利用的方法。

通过不断改进和完善高级氧化技术,我们可以更好地解决含PVA印染废水的环境问题。

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展高级氧化技术(Advanced Oxidation Processes, AOPs)是一种通过产生高活性氧化剂来降解废水中有机物的方法。

在这些氧化过程中,氧化剂通过氧化废水中的有机化合物,将它们转化为水和二氧化碳等无害物质。

相较于传统的废水处理方法,高级氧化技术能够更高效地降解有机物,并且不生成二次污染物。

聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol, PVA)是一种常用的合成纤维和染料的添加剂,被广泛应用于印染工业中。

印染废水中含有大量的PVA,这些废水具有高浓度、高耐久性和难以降解的特点。

传统的废水处理方法对含PVA印染废水的处理效果不佳,因此需要寻找新的高效处理方法。

光催化氧化技术是一种利用光催化剂吸收紫外光、可见光或可见-紫外光来产生活性氧化剂的方法。

在处理含PVA印染废水中,光催化技术已经被证明是一种高效的方法。

使用二氧化钛(Titanium Dioxide, TiO2)作为光催化剂,在紫外光的照射下,可以将废水中的PVA转化为无害的物质。

还可以使用其他光催化剂如二氧化锌(Zinc Oxide, ZnO)、过氧化氢等来进行处理。

研究表明,光催化氧化技术能够有效降解废水中的PVA,且对废水中的其他有机物也具有较好的处理效果。

另一种高级氧化技术是臭氧氧化技术。

臭氧(Ozone, O3)是一种高活性的氧化剂,在处理含PVA印染废水中具有良好的降解效果。

可以使用臭氧氧化技术单独或与其他氧化剂(如过氧化氢等)联合使用。

研究表明,臭氧氧化技术能够高效降解含PVA废水中的有机物,并且可以较好地解决废水中的颜色、COD等指标。

还有其他一些高级氧化技术如电化学氧化技术、超声波氧化技术等也可以用于处理含PVA印染废水,但相对来说这两种技术在处理含PVA废水方面的研究较少。

高级氧化技术能够有效降解含PVA印染废水中的有机物,并且不生成二次污染物。

在选择合适的高级氧化技术进行处理时,需要考虑废水的特性、处理效果、经济性等因素,并与传统的废水处理方法相结合,进一步提高废水的处理效果。

含PVA退浆废水的处理技术

含PVA退浆废水的处理技术

含PVA退浆废水的处理技术邹君臣孙根行李敏陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安710021 摘 要:从物化法(包括膜分离技术和高级氧化技术)和生化法(包括高效降解菌法和厌氧好氧生化法)角度概述了含PVA退浆废水处理技术的研究现状和最新进展;介绍了各种方法处理PVA退浆废水的实例,并指出了他们的优缺点;最后展望了退浆废水处理技术的发展方向.退浆废水;PVA;废水处理TQ610.9A1004-0439(2011 ) 10-0005 -04Treatment technology of desizing wastewater  containing polyvinyl alcohol ZOU Jun-chenSUN Gen-xingLI Min2010-09-08邹君臣(1985-),男,湖北荆门人,在读硕士研究生,主要从事污水方面的研究.1.2.3光催化氧化法3展望@@[1]范雪荣,王强,顾蓉英.国外纺织浆料的研究与进展[J].印染助剂, 2003,20(3):5-8.@@[2]敖利民,唐雯.水溶性聚乙烯醇纤维在传统纺织领域的应用[J]. 山东纺织科技,2003,44(1):8-11.@@[3]陈朝琼.降解PVA的微生物研究[D].2005.@@[4]薛飞燕.水溶性维纶的性能与应用[J].安徽教育学院学报,2004,22 (4):43-44.@@[5]董丽娟,雷武,夏明珠,等.聚乙烯醇的生物降解[J].中国生物工程 杂志,2005,25(7):28-33.@@[6]厉成宣,范雪荣,王强,等.退浆废水中PVA对环境的影响及其降 解性能[J].印染助剂,2007,24(6):7-10.@@[7]王静荣,李书申,张东华,等.超滤法回收PVA并回用于生产的放大 实验[J].环境化学,1993,12(6):484-489.@@[8]王星骅,柳林,陈季华.动态陶瓷膜对PVA退浆废水处理效果的 研究[J].科技情报开发与经济,2008,31(18):132-133.@@[9]于奕峰,顾春雷,王广玉,等.有机超滤膜处理退浆废水实验研究[J]. 膜科学与技术,2008,28(1):72-75.@@[10]李然,张玉忠,李泓,等.膜法处理退浆废水[J].水处理技术, 2003,29(1 ):50-52.@@[11]曹扬.Fenton氧化法降解聚乙烯醇的条件确定及机理初探[D]. 2005.@@[12]孙德智.环境工程中的高级氧化技术[M].北京:化学工业出版社, 2002:330-372.@@[13]雷乐成.光助Fenton氧化处理PVA退浆废水的研究[J].环境科学 学报,2000,20(2): 139-144.@@[14]曹扬,华兆哲,陈坚.Fenton预处理提高聚乙烯醇可生化性[J]. 食品与生物技术学报,2005,24(5):33-37.@@[15]杨伟坡,华兆哲,李秀芬,等.高级氧化法脱除PVA浆料的清洁生 产新工艺研究[J].环境污染治理技术与设备,2006,10(7):97-101.@@[16]韦朝海,胡成生,吴志敏,等.PVA退浆废水的超临界水氧化处理 试验[C]//第五届全国超临界流体技术学术及应用研讨会论文集. 2005:411-415.@@[17]孙振世,杨哗,陈英旭.UV-TiO2-H2O悬浮体系光催化降解聚乙 烯醇[J].太阳能学报,2004,25(6):760-763.@@[18]徐泽林,康娟,陶阳宇,等.离子膜电解法预处理聚乙烯醇退浆 废水研究[J].中国给水排水,2007,23(1):69-71,76.@@[19] SHIMAO M,TAMOGEMI T,KISHIDA S,et al.The gene pvaB encodes oxidized polyvinyl alcohol hydrolase of Pseudomonas sp. strain VM15C and forms an operon with the polyvinyl alcohol dehydroge nase gene pvaA [J].Microbiology,2000,146:649-657.@@[20] CORTI A,SOLARO R,CHIELLINI E.Biodegradation of poly (vinyl al cohol) based blown films under different environmental condition[J]. Polymer Degradation and Stability,2002,75:447-458.@@[21]裴义山,杨永哲,王磊,等.MBR处理聚乙烯醇废水的试验研究[J]. 中国给水排水,2004,20(11):53-56.@@[22]徐一飞,沈阳,朱少华,等.缺氧/好氧处理高浓度PVA退浆废水 [J].中国给水排水,2004,20(8):79-81.@@[23]徐金兰,黄延林,王志盈.厌氧折流板反应器处理难降解PVA废 水[J].中国环境科学,2005,25(1):65-69.@@[24]刘浩,王军,奚旦立.水解酸化/SMBR处理含PVA退浆废水 的研究[J].中国给水排水,2007,23(21):98-101.含PVA退浆废水的处理技术作者:邹君臣, 孙根行, 李敏, ZOU Jun-chen, SUN Gen-xing, LI Min 作者单位:陕西科技大学资源与环境学院,陕西西安,710021刊名:印染助剂英文刊名:Textile Auxiliaries年,卷(期):2011,28(10)本文链接:/Periodical_yrzj201110002.aspx。

新型微电解材料预处理退浆废水技术

新型微电解材料预处理退浆废水技术

新型微电解材料预处理退浆废水技术微电解法又称内电解法、零价铁法,由于该技术具有适用范围广、处理效果好、使用寿命长、成本低廉等优点而广泛应用于印染废水的处理中。

近年来,以铁屑和活性炭为主要原料,以膨润土为黏结剂的球状微电解材料的应用,既解决了传统铁碳床铁屑板结的问题,又达到去除废水的有机物、降低废水的生物毒性和提高废水的可生化性的目的。

但是,目前市售的微电解材料仍存在pH适应范围较窄,处理后废水可生化性较低的问题。

聚乙烯醇(PV A)作为上浆剂广泛应用于纺织印染行业,使得印染退浆废水含有大量的PV A。

PV A是典型的难生物降解物,单独采用生物手段处理往往存在成本高、工艺复杂、特种微生物筛选繁杂困难等问题杨晓明在铁碳微电解处理印染废水研究中发现,酸性条件下微电解处理效果较好,而在pH大于5之后CODCr去除率降低至30%以下。

李虹的研究表明通过添加两性金属可拓宽微电解材料的pH适用范围,提高废水的可生化性。

本文基于前人对微电解材料的研究,开发出一种处理能力高于市售微电解材料、pH适应范围更广的新型微电解材料,利用该材料与传统铁碳微电解材料预处理实际PV A废水,比较二者对污染组分的去除效果以及对可生化性的提高程度,确定其工艺参数,为PV A废水处理提供一种更加经济适用的预处理工艺。

1、材料与方法1.1 实验材料实验采用的微电解材料为本实验室自制的改性微电解材料。

将铁粉、铝粉、活性炭、膨润土按照质量比6∶3∶3∶5混合均匀,加入适量水使其呈黏稠状,用造粒机造粒成均匀的直径为10mm的球体。

将其置于高温管式炉内,在流动的氮气保护下,于800℃焙烧3h,即得改性微电解材料。

经分析测定,其平均孔径 5.463nm,总孔容0.09cm3/g,比表面积65.686m2/gPV A模拟废水由0.14g/L的蔗糖、0.13g/L的NH4Cl和0.3g/L的PV A配制而成。

PV A 模拟废水与实际退浆废水(来源于浙江某印染厂)的具体水质指标见表1。

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展【摘要】含量统计等等。

本文旨在探讨高级氧化技术在处理含PVA印染废水中的应用研究进展。

首先分析了PVA印染废水的特点,然后探讨了高级氧化技术在印染废水处理中的应用现状。

接着介绍了目前含PVA印染废水处理方法的研究情况,并重点讨论了高级氧化技术处理该类废水所面临的关键问题。

最后总结了高级氧化技术在处理含PVA印染废水中的最新研究进展,展望了其在未来的应用前景,并提出了研究的展望。

通过本文的研究,将为PVA印染废水的处理提供新的思路和方法,为环境保护和可持续发展贡献力量。

【关键词】高级氧化技术、含PVA印染废水、研究进展、特点分析、应用、处理方法、关键问题、前景展望、结论总结。

1. 引言1.1 研究背景PVA印染废水是印染工业中主要的废水之一,其主要成分包括聚乙烯醇(PVA)和染料等有机物,具有高浓度、高色度、高COD等特点。

PVA是一种高分子聚合物,不易降解,会对环境造成严重的污染。

印染废水中的有机物和色度物质会对水体造成污染,影响水质和生态环境,因此处理含PVA印染废水具有重要的环境意义。

目前关于高级氧化技术处理含PVA印染废水的研究仍处于起步阶段,存在着许多关键问题亟待解决。

对高级氧化技术处理含PVA印染废水的研究进展进行深入探讨,为解决印染废水处理难题提供科学依据和技术支持具有重要的现实意义和发展价值。

1.2 研究目的本研究旨在探讨高级氧化技术在处理含聚乙烯醇(PVA)印染废水中的应用现状和问题,并对未来的研究方向进行展望。

具体目的包括以下几点:1. 分析PVA印染废水的特点,了解其组成和污染程度,为进一步研究提供基础数据。

2. 探讨高级氧化技术在印染废水处理中的应用现状,总结已有研究成果和技术成熟度。

3. 研究含PVA印染废水处理方法的最新进展,包括传统方法和新兴技术的比较分析。

4. 分析高级氧化技术处理含PVA印染废水的关键问题,包括工艺优化、能耗降低等方面的挑战。

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展

高级氧化技术处理含PVA印染废水研究进展随着纺织工业的迅速发展,印染工艺所产生的废水一直是环境保护和资源利用的一个重要问题。

印染废水中含有大量的有机污染物,如聚乙烯醇(PVA),其对水体的污染程度较高。

高级氧化技术是一种有效的废水处理技术,它通过产生高能量的自由基来降解有机废水中的有机物质。

本文将对高级氧化技术处理含PVA印染废水的研究进展进行综述和分析。

一、PVA印染废水的特点和处理难点PVA是一种具有良好的降解性能和抗腐蚀性的高分子聚合物,广泛用于纺织业中的印染工艺中,它在印染废水中的含量一般在100~300mg/L范围内。

PVA具有高度稳定性和难以降解的特性,导致传统的物理化学方法难以对其进行有效处理。

目前,处理含PVA的印染废水已成为一个急需解决的环境问题。

1. 光催化氧化技术光催化氧化技术是一种利用光催化剂在光照条件下产生的活性自由基(如羟基自由基、过氧化氢自由基等),对有机废水进行降解的技术。

近年来,研究人员通过调控光催化剂的种类和结构,成功地将光催化氧化技术应用于PVA印染废水的处理中。

以TiO2为光催化剂的光催化氧化技术能够有效降解PVA,但其对PVA的降解速率较慢,需要长时间的处理。

臭氧氧化技术是一种利用臭氧氧化有机废水中的有机物质的技术。

研究表明,臭氧对PVA具有较强的氧化降解作用,能够将PVA迅速降解成小分子的有机物,同时具有较好的对色度的去除效果。

臭氧氧化技术存在臭氧的生成和利用成本高、处理效率不稳定等问题。

3. Fenton氧化技术Fenton氧化技术是一种利用Fe2+和过氧化氢产生的羟基自由基来降解有机废水的技术。

研究发现,Fenton氧化技术对PVA具有较好的降解效果,能够将PVA迅速降解成小分子的有机物,并且在一定程度上能够减少辅助氧化剂的使用。

Fenton氧化技术存在Fe3+的沉淀和过量的氢氧化物产生的问题,需要进一步改进优化。

目前,研究人员通过结合不同的高级氧化技术,如光催化氧化技术、臭氧氧化技术和Fenton氧化技术,构建复合氧化系统,以提高对PVA印染废水的处理效率。

含PVA印染退浆废水处理与资源化回收技术进展

含PVA印染退浆废水处理与资源化回收技术进展
离 得 到 的 浓 缩 液 可 以 回 收 二次 利 用 。
由以上可 以看 出,膜处 理技术在处理含 P V A的印染退浆废
0 前 言
聚乙烯醇( P V A) 是一种典型 的水溶性 合成高分子化 合物 , 具 有优 良的上浆 性能 , 对纤维 素纤 维和疏水性纤维均有优 良的粘 附
水治理方面效果优 良, 且 回收 P V A资源 可以二 次利用 , 实现 P V A
污染物的减量化与资源化双重 目标 。并且 , 随着超滤膜 国产膜组 件质量的不断提高 ,膜法处理含 P V A的 印染退浆废水 的成本得
到显著降低 。所 以 , 膜处理技术将 会是 未来含 P V A的印染退浆废 性能 , 所 以至今 尚未出现上浆性能优于 P V A的其它浆料 , 所 以至 水 治理行业 的主要发展方 向之一。 今仍被广泛使用 , 并在某种程度 上还有增加 的趋势_ ] I 。 1 . 2化 学 凝 结 法 退浆工序主要是去除织造过程 中加以经纱上 的浆料 ,使织物 用作浆料 的 P V A是非离子型聚合物 , 一般 凝聚剂产生 的电荷 与染料间有更好的亲和力 。 因此印染退浆废水中含有大量 的 P V A。 对 其吸附作用较弱 ,对 P V A几乎没 有去除效果 。退浆废 水 中的 P V A属高难度生物降解 的有机物 ,以平均聚合度 1 7 9 9的 P V A为 P V A呈溶解态 , 但因其 分子较 大 , 性质类似于亲水胶体 , 可通过盐 例, 其废水化学需 氧量 ( C O D C r ) 为 1 8 0 0 0 mg / k g , 生物需氧量 f B O D 5 ) 析、 胶凝和吸附等作用而 自废水中析出。向废水中投加无机盐 电解 为8 0 0 m ̄ k g , B O D / C O D的值为 0 . 0 4 4 , 废水可生化性极差 l l l 。 含P V A 质, 由于 电解质离子具有很强 的水合能力而结合大量的水分子 , 使

纺织染整行业中含PVA退浆废水处理技术

纺织染整行业中含PVA退浆废水处理技术

纺织染整行业中含PVA退浆废水处理技术摘要:聚乙烯醇(PVA)因其诸多优越特性,被广泛应用于纺织行业经纱上浆工序。

但是PVA属于难降解高分子,常规的处理方式无法去除PVA,排入水体将极大影响生态环境。

所以如何解决纺织厂含PVA退浆废水,一直是行业内难以突破的难点。

本文阐述了国内对PVA退浆废水处理较为成熟的一些处理技术,旨在探索针对不同浓度的退浆废水,选用不同的组合工艺,力求实用,并能在较低的处理成本下运行。

关键词:退浆废水;陶瓷膜;水处理;资源回收前言聚乙烯醇(PVA)是常见的水溶性高分子之一,其分子主链为碳链,每个乙烯醇C2H4O上含有一个OH羟基,羟基极性强,容易形成氢键[1]。

PVA作为上浆浆料,具有耐磨粘附和化学稳定性,并且能配合其他浆料协同使用的优点,在经纱上浆过程中得到了广泛的应用。

一般而言,PVA退浆废水在废水总量中占比小,但是COD所做的贡献达到40-50%。

,含PVA的废水排入水体后会在环境中大量积累,抑制甚至破坏好氧微生物的活动,能增强河流、湖泊和海洋沉积物中重金属的活性,加快重金属的迁移速度,导致更严重的环境问题[2]。

退浆废水性质分析聚乙烯醇(PVA)作为浆料使得上浆后的浆纱强度及韧性大,且与经纱的粘附力强,不易剥落有利于提高经纱的织造效率。

以常州某企业为例,该企业在综合考虑上浆效果和便于前处理退浆的需求,选择使用聚合度1788,醇解度88.8%的PVA同时配合淀粉等其他浆料混合使用。

其退浆废水化学需氧量(CODCr)为24000mg/L,生物需氧量(BOD5)为1440mg/kg,BOD/COD的值为0.06,废水可生化性极差。

PVA退浆废水处理可分为物化法和生化法两大类。

一、物化法1.1膜截留浓缩法膜截留浓缩法一般选用无机陶瓷膜,相对于有机聚合膜,其能耐酸碱耐高温耐污染高通量等特点。

王星骅[3]等人,以高铝陶瓷膜管为载体,选用0.6g/L的高岭土溶液对膜管进行涂膜,制备成动态陶瓷膜,在0.3MPa的跨膜压差下,膜浓液侧保持错流速度为3m/s,温度维持在50℃时,能保持正常且较高膜通量,同时对PVA及CODCr的去除效果较好。

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徐竟成1,魏巧玲1,郑涛2,李健31.同济大学环境科学与工程学院,上海200092;2.同济大学建筑设计研究院,上海200092;3.上海纺织节能环保中心,上海2000821
0前言
印染行业是纺织工业的重要组成部分,也是纺织工业主要的废水源。

印染过程包括退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花和整理等,其中退浆废水产生的COD负荷量约占印染废水COD总量的50%。

废水中大量的污染物来源于浆纱过程中所用的浆料,主要为聚乙烯醇(PvA)浆料。

由于PVA具有良好的黏附性、浆膜强韧性和耐磨性,在纺织工业中得到广泛应用,但其非环保性也成为长期困扰印染废水处理的难题。

由PVA 构成的有机污染物浓度高且难被生物降解(B/C小于0.1)。

含PVA的印染废水排入水体后,PVA会在水环境中大量积累,使水体表面泡沫增多,黏度加大,影响好氧微生物的活动,从而造成严重的环境问题。

本文在调研国内外PVA处理技术及回收利用实践的基础上,探讨了不同PVA处理技术的特点及适用性。

1国内外PVA处理技术分析
1.1生物降解技术
1.1.1高效降解茵生物降解
虽然含PVA的废水可生化性差,但PVA可以在一些特殊生物酶的作用下被降解。

早在1936年,人们就发现PVA可以在真菌镰刀霉作用下,最终被生物降解成二氧化碳和水。

利用高效降解菌处理含PVA的废水,是通过筛选并驯化PVA降解菌,来实现PVA完全生物降解的。

已有报道,PVA降解菌包括假单胞菌、短杆菌等多种,从这些降解菌中分离出来的PVA降解酶有仲醇氧化酶、聚乙烯醇脱氢酶和β-双酮水解酶等。

PVA的生物降解经历微生物表面黏附,断链成可以通过细胞壁的低聚物,低聚物进入微生物体内被消化,经过代谢形成CO2、CH4、N2、H2O等无机物和矿物质等,最终实现PVA完全生物降解的过程。

Jea-An Lee等从纺织厂和染整厂下水道的活性污泥中分离出了降解PVA的菌株SB68和SB69,通过驯化,均表现出较高的PVA降解活性,在46天的试验期间使原来0.01%浓度的PVA降解了75%。

林少宁等通
过大量试验得到的F8633菌,对PVA有良好降解效果,可使PVA废水B/C值从0.01提高至0.32。

因此,通过PVA降解菌的生物降解,可以实现PVA环境友好的无害化处理目标。

1.1.2厌氧生物处理
由于分离、驯化高效降解菌降解PVA的路径及生化机理尚需进一步研究,目前在实际处理含PVA的印染废水中较多采用厌氧水解酸化+好氧生物技术。

生物水解酸化过程使印染废水中包括PVA在内的大分子和难降解有机物断链,并被细菌胞外酶分解为小分子有机物。

在实际处理工艺中,悬浮和胶体状的难降解有机物水解成可溶性物质,提高了印染废水的可生化性,从而提高了后续生物好氧处理效果和整个生物处理系统对PVA等难降解有机物的去除效率。

福建某纺织化纤集团有限公司是一家年产PVA 30 000 t的企业,采用厌氧水解+好氧为主体的工艺处理含PVA废水,其厌氧水解酸化时间为8 h。

该工程建成投产后运行效果良好,出水水质达到了《污水综合排放标准》(GB 8978--1996)其它排污单位一级排放标准。

上海菜针织印染有限公司、常州某纺织印染公司等企业采用厌氧水解+好氧处理工艺,辅以后续深度处理,均使废水实现达标排放。

1.2超滤处理技术
超滤是以压力为推动力的膜分离技术之一。

在超滤过程中,液体在压力推动下,流经膜表面,小于膜孔的小分子溶质及水透过水膜,成为净化液,PVA等大于膜孔的物质被截留,以浓缩液形式排出而得到回收。

美国某纺织印染厂采用超滤膜装置将含PVA质量分数为1%的退浆废水浓缩成含PVA质量分数为10%的浓缩液。

超滤装置的处理量为4.5 m3/h,浓缩液产量为0.45 m3/h,运行最高压力为7×10 5 Pa。

PVA 浓缩液回用到棉纱上浆,取得了良好的经济效益。

董声雄等采用中空纤维超滤膜中试装置,研究料液运行时间、膜两侧压差、料液温度、主流液循环流量等条件对渗透通量及截留率的影响,获得了中空纤维超滤膜处理PVA退浆废水的优化工艺条件。

1.3化学凝结法
PVA属于非离子型有机聚合物,一般凝结剂产生的电荷对其吸附作用较弱,对PVA的去除几乎没有效果。

但是PVA水溶液在含有较多盐类的情况下,盐析作用会使PVA析出,同时硼砂会与PVA分子发生双二醇型结合。

试验证实,在硼砂交联和盐类盐析的共同作用下,退浆废水中的PVA能以凝胶形式析出,从而达到回收的目的。

Na2SO4(硫酸钠)极性作用强、来源广、价格低廉,是较好的盐析剂。

回收工艺流程如图1所示。

图1化学凝结法回收工艺流程图
国内从1990年开始研究采用硫酸钠和硼砂等化学剂回收退浆废水中的PVA。

北京某染织厂对涤棉织物PVA浆料的退浆废水采用硫酸钠10~12 g/L和硼砂1~1.5g/L,在温度40~50℃下进行连续凝结回收处理,PVA凝结回收率和废水COD去除率均达到80%。

进一步的研究表明,PVA浓度较高时,PVA回收率可达86%。

1.4技术适用性分析
常用的厌氧+好氧生化技术对印染退浆废水的处理效果较好,但不能回收利用废水中的PVA浆料,而超滤、化学凝结技术可以弥补其不足。

表1对上述PVA处理技术的特点与适用性进行了比较分析。

表1各PVA废水处理技术的特点与适用性分析
PVA废水处理方法的选择,应结合企业废水特点和处理要求,既要经济合理又要适合企业管理水平。

由表1可知,化学凝结法建设投资及运行费用相对较低,PVA浆料可回收利用,适应现阶段国内较多印染企业的需求;超滤法操作简便,不需要投加化学试剂,待进一步研究解决膜污染、投资运行费用较高等问题后,将成为未来纺织工业PVA资源回收及废水深度处理的主要发展方向。

经回收利用后,废水中剩余的PVA,可通过厌氧水解酸化+好氧生物处理工艺进行处理,这已在国内得到广泛应用。

高效降解菌完全降解PVA技术,兼具高效性与生态意义,近年来已成为研究的热点,只要能够进一步研究掌握PVA生物降解的机理,并结合基因工程菌的技术发展,使之适应实际工程的需要,将为印染退浆废水的PVA处理开辟新局面。

2化学凝结法PVA回收应用实例
目前,针对超滤膜PVA回收设备的投资和运行成本较高,而PVA降解菌还处于研究发展阶段的现状,采用经济实用的PVA化学凝结回收法,不仅可以降低印染废水的处理难度,还可以取得较好的经济效益。

以下就以某纺织印染企业PVA回收工程为例对化学凝结法进行进一步介绍。

2.1工艺流程
上海某纺织印染企业采用化学凝结法对退浆浓液中的PVA进行回收。

通过技术经济与运行要求比较分析,采用间歇式回收方式,运行稳定,易于控制,并适当增加自动控制以降低劳动强度。

工艺流程如图2所示。

图2中,反应器容积0.5 m3,共有2组;反应转速300 r/min;总反应时间30 min/次;固液分离采用履带穿孔式分离机。

2.2工艺参数
通过生产性试验,确定影响PVA回收率的因素及凝结剂投加量如下:
图2某印染企业PVA回收工艺流程图
(1)温度回收温度以40—50℃为宜。

温度过低,反应不完全;温度过高,凝结的PVA呈黏胶状,回收效率下降。

(2)pH值较佳的pH值范围为7.5~9.0。

过高或过低的pH值都会使回收率降低,甚至不能发生凝结反应。

通过加酸(硫酸)调节pH值。

(3)反应时间凝结反应在10—15 min内已基本完成。

(4)反应搅拌速度搅拌转速需高于250 r/min。

较高的搅拌速度可以使反应更为完全,从而有利于提高回收效率。

(5)凝结剂投加量硼砂0.5—1 g/L,硫酸钠5~10 g/L,可视退浆液的浓度作适当调整。

(6)退浆液PVA含量退浆液的PVA含量要大于5 g/L,浓度越高,回收率越高,回收成本相应降低。

2.3处理效果
PVA回收设备经调试正常运行后,回收产品为块状PVA,含围率15%~20%,PVA回收率和COD去除率均达到80%左右,大幅降低了印染废水中的PVA浓度,对提高印染废水的总体处理效果,实现达标排放起到了关键作用。

回收后的PVA经适当处理可重复用于经纱上浆或经缩聚后制成改性PVA胶水,实现了较好的环境效益和一定的经济效益。

3结论
(1)超滤法回收及高效降解菌技术是PVA废水资源化利用和深度处理值得关注的发展方向,将成为解决印染退浆废水中PVA处理难点的重要途径。

(2)化学凝结法设备简单,操作方便,运行成本较低,是国内现阶段较为适合的印染废水PVA回收处理工艺。

化学凝结法结合厌氧水解+好氧生物处理工艺,是目前印染行业实现废水达标排放和节能减排的实用技术之一。

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