不同工藝條件下印染廢水中主要污染物去除研究

鄒 江

洛陽有色金屬加工設(shè)計研究院，河南 洛陽 471039

1 研究對象

本研究選擇四川彭山觀音紡織印染有限公司、成都紡織印染工業(yè)集中發(fā)展區(qū)污水處理廠作為研究對象。這幾個實驗對象的生產(chǎn)工藝、廢水處理工藝涵蓋面廣，作為研究對象有一定的代表性和實例性。

2 工作方法

本項目以現(xiàn)場實驗數(shù)據(jù)和實驗室檢測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以印染廢水，尤其是印染混合廢水這一特定的研究對象作為本課題研究的實驗和試驗對象。主要通過現(xiàn)場檢測、實驗室檢測和理論結(jié)合數(shù)據(jù)分析的研究方法，對各種工藝技術(shù)實際應(yīng)用到印染廢水后主要污染物的去除效率進行歸納統(tǒng)計，并結(jié)合理論知識對其進行研究和解釋，在充分考慮印染廢水特點的前提下，綜合各影響因素，選擇合適運行參數(shù)，確定更優(yōu)化的處理工藝。并對實際考察的廢水處理工藝提出改進措施，使印染廢水處理設(shè)施能夠更加經(jīng)濟高效的穩(wěn)定運行。

2.1 工作周期

分別對2家企業(yè)現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行摸底，同時根據(jù)進水量和處理量，計算出各處理設(shè)施的停留時間，根據(jù)停留時間，設(shè)計各廠采樣及測量時間。一般來說，取三個停留周期為我們的實驗周期。

2.2 實驗儀器

便攜式COD測量儀一套、756PC分光光度計一臺、帶攝影拍照功能生物顯微鏡一臺，及其它附屬儀器。

2.3 采樣點選擇

對于單個企業(yè)，由于其處理工藝有所不同，所以，采樣點的選擇亦不同。原則上，每一個完整工序的進出口都要進行采樣和檢測。如某企業(yè)廢水處理工序如下：進水-調(diào)節(jié)池-初沉池-厭氧池-好氧池-二沉池-氣浮池-出水。則采樣點為：進水口、調(diào)節(jié)池出口、初沉池出口、厭氧池出口、好氧池出口、氣浮池出口、二沉池出口。本次研究主要針對生化處理系統(tǒng)的處理效果，所以采樣點主要設(shè)在生化處理系統(tǒng)的進出口處，并分類抽樣印染企業(yè)不同工段廢水，進一步驗證文獻報道污染物濃度。

2.4 數(shù)據(jù)測定

1）COD測定：現(xiàn)場測定采用便攜式COD測量儀進行；見附錄《中華人民共和國環(huán)境保護行業(yè)標準；水質(zhì)，化學需氧量的測定---快速消解分光光度法》[HJ/T-399-2007]。實驗室測定見附錄《中華人民共和國國家標準；水質(zhì)，化學需氧量的測定——重鉻酸鹽法[GB 11914-89]。儀器見附錄，長春吉大；小天鵝儀器有限公司（GDYS-101SQ）《化學耗氧量（COD）測定儀使用說明書》。

2）PVA測定：用棕色瓶貯存樣品，定期送至實驗室，采用硼酸-碘分光光度法進行測定。見附錄《四川省地方標準；水質(zhì)，聚乙烯醇（PVA）含量的測定——硼酸-碘分光光度法》[CHKY-0701-2007]。

3）色度測定：稀釋倍數(shù)法測定。

3 結(jié)果與分析

3.1 四川彭山觀音紡織印染有限公司

該企業(yè)廢水處理工藝流程如下：

圖1 四川彭山觀音紡織印染有限公司廢水處理工藝流程圖

該企業(yè)污水處理設(shè)施由于在初始設(shè)計時，沒有考慮到企業(yè)后續(xù)的大規(guī)模擴產(chǎn)，故設(shè)計參數(shù)存在取值太小問題；污水處理設(shè)施建成后，不能有效處理企業(yè)生產(chǎn)污水。后經(jīng)過數(shù)次改造，處理效果有一定改善；但是，由于生產(chǎn)源頭沒有控制，生產(chǎn)中長期使用高污染、高濃度的染料、助劑，廢水性質(zhì)十分復雜，非常難于處理。本實驗取樣時，所取水樣來自于車間內(nèi)部濃液，比調(diào)節(jié)池要高50%左右。經(jīng)實際調(diào)查，其厭氧池效果很小，沒有達到設(shè)計要求。生化處理采用SBR工藝，效果不是太明顯，COD、PVA去除率分別為32.77%、16.24%；對PVA的處理效果尤其差。而其后的二次沉淀，COD、PVA去除率分別為10.42%、9.54%，效果也非常差，這跟其來水性質(zhì)有很大關(guān)系[1-2]。建議該企業(yè)推行清潔生產(chǎn)，從源頭杜絕污染物的高排放。在取樣期間，該廠正在進行中水回用的系統(tǒng)改造，這也導致了部分污水處理設(shè)施工作不正常，有些污水檢驗值偏高。具體數(shù)據(jù)如下：

表1 四川彭山觀音紡織印染有限公司廢水監(jiān)測數(shù)據(jù)

3.2 成都紡織印染工業(yè)集中發(fā)展區(qū)污水處理廠

該企業(yè)廢水處理工藝基本流程如下：

圖2 成都紡織印染工業(yè)集中發(fā)展區(qū)污水處理工藝流程

表2 成都紡織印染工業(yè)集中發(fā)展區(qū)污水處理廠處理情況表

該企業(yè)污水處理設(shè)施采用的是目前國內(nèi)最成熟、常用的工藝。設(shè)計處理能力20000m3/d，目前處于調(diào)試期，廢水處理量保持5000m3/d左右。由于該污水處理廠要收集處理的是印染紡織工業(yè)園內(nèi)5家企業(yè)的所有生產(chǎn)廢水，故廢水水質(zhì)可以說是最復雜，也最難以降解。目前，經(jīng)過一年多調(diào)試運行，該廠出水已經(jīng)可以穩(wěn)定達標，COD最低達到50mg/L。由于曝氣池內(nèi)污泥性狀良好，該廠前處理混凝沉淀工序已經(jīng)停止使用混凝劑，而是使用多余的污泥進行替代，有一定效果。其水解酸化池效果較佳，COD、PVA去除率分別為22.83%、7.41%；最為關(guān)鍵的是其水解酸化的作用明顯，大分子難降解物質(zhì)分解成小分子易降解物質(zhì)的反應(yīng)很好，這一點從后續(xù)曝氣池效果可以看出來。一級曝氣池是削減污染物的主要工序，COD、PVA去除率分別為69.82%、79.98%，效果非常好，污泥性狀和微生物組成及活性處于理想狀態(tài)。而二級接觸氧化池主要是針對難降解物質(zhì)（PVA等）。通過其長期運行監(jiān)測記錄可以發(fā)現(xiàn)，二級接觸氧化雖然污染物削減率不高，但是所處理的都是最難降解的物質(zhì)，是水質(zhì)能否達到一級排放標準的關(guān)鍵[3-4]。其具體監(jiān)測記錄如表2。

從以上監(jiān)測數(shù)據(jù)及對比可以看出，彭山觀音紡織印染有限公司采用一級生化處理，進水濃度較高，出水超標嚴重，而成都紡織印染工業(yè)集中發(fā)展區(qū)污水處理廠出水水質(zhì)相對較好，但不能穩(wěn)定達標。因此有必要對以上工藝作出調(diào)整，使出水達到排放標準。

4 建議

1）建議各個印染企業(yè)應(yīng)加強管理，減少使用難降解的漿料，并實施清潔生產(chǎn)，從源頭減少污染物的排放；

2）由于不同地區(qū)、不同企業(yè)所采用的印染工藝不一，印染廢水的水量、水質(zhì)也存在差別，要得到一個嚴格意義上普遍性的印染廢水優(yōu)化方法十分困難，因此，不同地區(qū)的印染企業(yè)應(yīng)因地制宜，選擇符合自身需要的廢水處理工藝進行優(yōu)化，以達到最佳的運行處理效果。

[1]何瑜，邱凌峰，李玉林.脫色劑在印染廢水處理中的應(yīng)用[J].水處理技術(shù)，2007，32(7)：8-11.

[2]薛志成.采用粉煤灰預處理印染廢水色度[J].陜西防治，2007，2：64.

[3]崔洪友.膜分離處理印染廢水研究進展[J].世界科技研究與進展，2006，28(5)：43-47.

[4]劉梅紅.印染廢水處理技術(shù)研究進展[J].紡織學報，2007，28(1)：116-119.