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1、印染废水治理中印染废水治理中存在的问题及解决措施存在的问题及解决措施同济大学环境科学与工程学院国家污染控制与资源化研究重点实验室上海 200092 李风亭一、中国水资源形势严峻中国水资源总量不丰富，居世界第六位；人均占有量更低，仅为世界人均的1/4，约为2240立方米，。中国水资源地区分布不均，水土资源不相匹配；年内年际分配不匀，旱涝灾害频繁。全国农村有2000多万人口和数千万头牲畜饮水困难；在全国600多个建制市中，有400个城市供水不足，其中110个严重缺水，年缺水约100亿立方米，每年影响工业产值约2000亿元。我国水资源浪费和污染状况严重：目前我国工业万亿元产值用水量约80亿立方米，是
2、发达国家的1020倍；水的重复利用率为40左右，约为发达国家的1/2。u我国有监测数据的1200多条河流中，有850多条河流受到污染；97%的城市地下含水层受到污染。水环境污染使我国还面临“水质型缺水”的问题。沿太湖地区的苏州、无锡、常州、嘉兴等主要城市相继被列入“水质型缺水”城市行列。u水资源短缺已成为制约我国可持续发 展的重要因素之一。据预测，到2030年，我国人口将增加到16亿，总用水量将从目前的5000多亿m3/年增加到7000亿8000亿m3/年，即使南水北调一、二期工程全部建成，总调水量也不过500亿m3，只占需求增量的14。扣除必须的生态环境需水后，全国实际可能利用的水资源量约为
3、80009000亿m3，水资源进一步开发的潜力已经不大。我国亟待解决的问题是：如何有效保护水资源，充分利用水资源u印染废水排放量大，占工业废水总排放量的35%u印染废水成分复杂，对环境危害大。直接排放，会削弱水生植物的光合作用；减少水生动物的食物来源，降低水中的DO，影响水生动物的生存；导致水体富营养化；含有的大量硫酸盐会在土壤中转化为硫化物，引起植物根部腐烂，使土壤性质恶化。u印染废水含有苯胺、硝基苯、邻苯二甲酸类等含有苯环、胺基、偶氮等基团的有毒有机污染物，多为致癌物质，危及人的身体健康。u浙江、江苏、山东既是我国印染行业的集中区域，又是重点流域-淮河、太湖所在地，印染废水的排入造成了严重
4、的污染。这样的情况，在其他污染治理重点流域也屡见不鲜。印染废水可谓是水污染的罪魁祸首之一。治理印染废水势在必行！保护水资源实现可持续发展二、印染废水治理中存在的问题二、印染废水治理中存在的问题1印印染染废废水水成成分分复复杂杂，水水质质波波动动范范围围大大，单单一治理方法难以去除废水中的多种污染物。一治理方法难以去除废水中的多种污染物。l印染废水成分复杂，其中含有染料、浆料、助剂、纤维、果胶、蜡质、无机盐，含有铜、锌、铬、砷等重金属离子，含有苯胺、硝基苯、邻苯二甲酸类有毒有机污染物等 u由于原料、产品品种和加工工艺的不同，印染废水的水质波动范围较大：pH值为610 COD为4002000mgL
5、 BOD5为100400mgL SS为100200mgL 色度为100400倍2印印染染废废水水可可生生化化性性差差，传传统统的的生生物物法法难难以以 使废水达标排放。使废水达标排放。随着印染技术的迅速发展，聚乙稀醇PVA、海藻酸钠、羟甲基纤维素、新型助剂等难生物降解有机物大量进入印染废水，所采用的染料也更加稳定，既抗氧化又抗还原，极难被生物降解。废水中含有的铜、锌、铬、砷等重金属离子，染料结构中的硝基、芳胺，助剂、浆料等有机物及其中间体，都具有很大的生物毒性，进一步降低了废水的可生化性。3印染废水治理成本高，现行工艺存在一定印染废水治理成本高，现行工艺存在一定 的局限性。的局限性。例如：l活
6、性炭吸附法用量大、费用高、再生能耗大，再生后其吸附能力有不同程度的下降，且其吸附效果易受水中的悬浮物、高分子污染物、油脂等因素干扰。lO3氧化法设备造价高，投加量大；Cl2氧化法毒性大，易造成二次污染。l电化学法具有COD、色度等去除率高等优点，但因其电极材料消耗量较大，能耗、成本高等原因，推广受到一定限制。l絮凝法应用较为广泛，其具有投资费用低、设备占地少、处理容量大、脱色率高等优点，但产生的化学污泥如不妥善处理，会对环境造成二次污染；且絮凝法对以胶体或悬浮状态存在的染料脱色效果好，而对于分子中水溶性基团含量高、不易缔结、接近真溶液形式的染料的脱色效果不理想。l膜分离的方法是一种高效分离、浓
7、缩和净化的技术，但实际应用中尚存在投资和运行费高、易堵塞、浓缩物处理等问题。三、印染废水污染的解决措施三、印染废水污染的解决措施 1多种方法联用，与其他污染联合治理多种方法联用，与其他污染联合治理 印染废水的处理要注重各种方法的有机结合，充分发挥各技术的优点和特色，克服自身的局限性，进行综合处理，以期达到最佳处理效果。l碱性印染废水和锅炉除尘烟气联合治理，既提高了除尘效率，又中和了印染废水。部分粉煤灰随废水进入后续生物处理系统，用作生物载体，提高了污染物去除效率。此工艺以废治废、工艺流程简单、操作方便、运行费用低，在浙江绍兴、萧山和江苏盛泽一带应用较为普遍。推广厌氧(兼氧)生化预处理工艺，即在
8、传统生化工艺前端增设水解酸化池和中沉池等构筑物，可大幅提高废水的可生化性，加快污染物的无机化降解过程，降低处理成本，是治理中高浓度印染废水的有效手段。天津某纺织公司采用水解酸化生物接触氧化工艺处理中高浓度印染废水，该工艺对COD、BOD的去除率均达85以上，处理出水优于纺织染整工业污染物排放标准(GB 428792)中的二级标准，处理费用为0.45元m3。高级氧化法、电化学法等治理技术在处理高浓度、难降解、有毒有害废水方面效果甚好，但是单纯使用成本偏高，可以与其他工艺联合处理印染废水。例如：吸附光催化氧化处理法，利用活性炭等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，去除水中的阳离子染料、直接染料、酸性染
9、料、活性染料等水溶性染料，再利用光催化氧化彻底降解废水中未降解的有机污染物。化学絮凝电化学臭氧氧化工艺、电化学化学混凝活性污泥工艺对含水溶性强的活性染料、分散染料和酸性染料的废水具有很高的COD、色度去除率。国外有研究者采用电化学化学混凝活性污泥组合工艺处理印染废水，COD总去除率可达85，出水透明度大于30cm。2实实施施废废水水回回用用、分分质质供供水水的的方方案案，提提高高水水 资源循环利用率资源循环利用率印染厂各工序对水质的要求不同：印染生产的前工序如退浆、氧漂、丝光、印花冲洗网版、间接冷却水量对水质要求较低，且用水量较大，占80以上。印染生产的后工序(如打底、皂洗和显色工序)用水仅占
10、总用水量的17，但对水质要求较高。因此，对废水进行不同程度的回用处理，对前后工序分质供水，可以提高水资源循环利用率，为企业创造良好的经济、环境和社会效益。三种较为实用的印染废水回用方案：印染废水二级生化处理砂滤池回用 处理后的水可以用于冲洗厕所、碱回收冷却水、退浆、氧漂洗、丝光、印花冲洗网版，但不宜用于后工序，否则将影响布面质量。印染废水混凝沉淀厌氧酸化(24h)HCR(高效生物反应器)二沉池纤维球过滤回用 HCR是美国Clausthal工科大学物相传送研究所于80年代发明的。华纺股份有限公司的生产试验证明，废水经上述深度处理后，70可回用于生产过程的水洗、皂洗、冲洗，不会对产品质量产生影响。
11、印染废水二级生物处理微滤(MF)纳滤(NF)回用 意大利等一些发达国家采用此工艺处理印染废水，处理后的废水水质可达到：COD12mg/L，TSS5mg/L，浊度5，色度10倍。可满足印染加工过程的任一工序的用水要求。3加大科技创新力度，推动新兴治理技术的加大科技创新力度，推动新兴治理技术的 工业化应用进程工业化应用进程 广大科技工作者和工程技术人员要致力于开发效率高、费用低、环境友好型的治理技术和药剂，以含难降解有毒有机污染物的印染废水治理为主要研究方向，解决技术推广过程中遇到的问题和障碍，加快高级氧化法、电化学法、膜分离法、吸附法等治理技术的工业化应用进程。4大力开展清洁生产，大力开展清洁生
12、产，削减污染物和废水的排放量削减污染物和废水的排放量实现可持续发展的根本途径实现可持续发展的根本途径选择环保型染化料，引进新工艺、新设备选择环保型染化料，引进新工艺、新设备 用环保型染化料代替传统型染化料，再选择与其协调性较好的助剂。l不仅能提高染化料的上染率，还能降低染化料的用量，减少染化料在水中的残留量，降低处理成本。l环保型染化料具有低残留，生物降解性好，对人体副作用小的特点，不破坏生态环境。引进新工艺、新设备：引进新工艺、新设备：采用退浆效率高、废水可生化性好的酶法退浆工艺。采用冷堆前处理工艺，将传统的退浆、煮炼、漂白合成一道工序，节约大量的能源，减少废水的排放。采用超临界流体染色(S
13、FD)工艺，以超临界的CO2代替水作为介质进行无水染色，多余的染化剂和CO2均可回用，无废水排放。加强工艺和操作单元的控制，以高效率的卧式水洗代替立式水洗，使用染化料计量装置。提高生产过程的自动化程度，如安装自动检测仪，可控制水、染化料、助剂的用量，减少污染物的排放量。注重废物的回收和利用注重废物的回收和利用l印染废水中含有一定量的可利用于生产过程的有用物质。这些物质如果不能被充分回收和利用，一方面造成了资源浪费；另一方面，增加了废水治理负担，提高了企业生产成本。l因此，要注重废物的回收利用，不可让这些有用的“污染物”流失。例如，在印花辊筒雕刻车间，铬消耗量大，废水中铬含量高。用活性炭吸附回收
14、铬，既可做生产原料，又能有效地减少铬对环境的污染。建立健全环保机构和管理制度，加强程序建立健全环保机构和管理制度，加强程序 化管理化管理企业领导和工作人员要树立正确的观念：环保管理机构是企业的重要组成部分之一，它和企业的其它机构如技术、质量、安全、设备和生产车间等一样不可缺少。建立健全环保管理制度，维护环保机构的正常运行。加强程序化管理，明确职责，使清洁生产落实到生产的每个环节，避免造成人力、物力和财力上的浪费。根据企业实际情况，有侧重点地实施清洁根据企业实际情况，有侧重点地实施清洁 生产生产 大中型印染企业应在全面控制生产过程的基础上，重点开发少污染和无污染的生产工艺。大量的小型印染企业，包
15、括乡镇印染企业，由于其技术装备水平较低，人员素质和管理水平与大中型企业有一定差距，应从加强管理入手，尽快实施无费和低费方案，再逐步实施那些有一定投入的技术改造方案。5坚持政府宏观调控，综合运用价格杠杆坚持政府宏观调控，综合运用价格杠杆政府要适时、适地、适度地调整水价，同时根据“污染者付费”的原则，对企业收取一定的污水排放费用，运用经济手段促使印染企业节约用水、削减污水排放量。政府要继续加强环境监管和执法，对于污染严重、排放超标的企业要严格勒令整改；对于拒不整改的企业要坚决予以关闭、取缔；对于偷排企业要严肃处理，从而迫使企业放弃侥幸心理，减少污水排放。政府应通过宏观调控，促进印染行业从规模经济向效益经济过渡。各地方政府要根据当地区域水环境容量，适度控制印染产业的发展规模，减少流域水资源污染。http:/