纺织工业废水.

1、纺织工业废水纺织工业在提高和丰富人民物质文化生活方面有重要的作用。 纺织工业废水 中的污染物主要是棉毛等纺织纤维上的污物、 盐类、油类和脂类， 以及加工过程 中投加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸、碱等，纺织工业废水量大， 是严重的污染源之一。纺织工业废水的污染治理， 首先应通过改革工艺减少污染物的产生量， 其次 是重视废水和物料的回收利用。 随着纺织技术的发展， 近年来在传统的以水为媒 质的染色系统上， 建立了使用有机溶剂为媒质的溶剂染色技术系统， 以及利用染 料升华成为气体的气相染色。由于溶剂染色法是干物施染，结果染物仍为干态， 省却了许多后处理工序。 这些印染方式可以使废液的排放量

2、减至最低， 避免纺织 印染工业对水环境的严重污染。根据目前条件和技术水平，还有相当量的纺织工业废水需要进行无害化处 理。处理方法 有物理法、化学法和生物法。必须根据织物采用的原料、产品 的品种、加工的方法，特别要 了解各工艺操作过程中投加药料、染料、助剂 的情况，对废水组分特性进行分析， 通过技术 经济比较， 选择最优化的处理 技术。为了提高出水水质和废水回用，往往需采用多种方法联 合处理工艺。一、生产工艺及废水的产生（ 一 ） 生产工艺棉纺织产品主要是由棉花或棉花与化学纤维混合后经过纺纱、染色 （ 或印 花） 、整理等工序生产出的产品。 有纯棉 （ 白坯布、漂白布、染色布、印花布 ）产品和棉

3、混织产品 （ 白坯布、漂白布、染色布、印花布 ） 。棉混纺织产品中化学纤 维所占比例较大 （一般均超过棉花的数量 ） 。 棉及棉混纺织产品可分为薄型织 物（普通白布及染色布 ）及厚型织物 （绒布、灯芯绒布 ）两种。根据织造方式的不同， 棉及棉混纺织产品可分为机织产品 （ 由经纱和纬纱相互交错而织成的产品 ）和针 织产品 （由针将纱线钩成线圈， 再将线圈相互串套而成的织物产品 ） ，除了染色前 处理过程略有不同之外，其染色及印花工艺基本相同。（ 二 ） 废水来源棉纺织工业废水主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、 印花和整理等。织造工段废水排放较少。（1）退浆废水 棉织物上的浆料和

4、纤维本身的部分杂质在漂染前必须去除。 退浆废水一般占废水总量的 15左右，污染物约占总量的一半。退浆废水是碱性的有机废 水，含有各 种浆料分解物、纤维屑、酸和酶等污染物，废水呈淡黄色。退浆废水的污染程度 和性质视浆料的种类而异：过去多用天然淀粉浆料，淀粉浆料的BODCODcr值为0.30.5 ; 目前使用较多的化学浆料(如PVA)的BO"CODcr值为0.1左右；近年来改性淀 粉逐渐有取代化学浆料的趋势，改性淀粉的可生化降解性非常好，BOD5CODcr值为 0.50.8。(2) 煮炼废水 为保证漂白和染整的加工质量，要将纤维中的棉蜡、油脂、 果胶类含氮化合物等杂质去除。煮炼工艺一般用

5、烧碱、肥皂、表面活性剂等的水溶剂，在 1200C、 pH值 10 13 的条件下对棉纤维进行煮炼。煮炼废水量大，呈强碱性，含碱浓度约 0.3，废水呈深褐色，BOD和COD匀高达每升数千毫克。(3) 漂白废水 漂白工艺一般采用次氯酸钠、过氧化氢 (双氧水) 、亚氯酸钠 等氧化剂去除纤维表面和内部的有色杂质， 使织物漂白。 由于双氧水在漂白废水 中几乎完全分解， 而次氯酸钠和亚氯酸钠等含氯漂白剂的大部分氯又在漂白过程 中被分解，所以漂白废水的特点是量虽大，但污染程度小，BOD和CODcr均较低， 基本上属于清洁废水，可直接排放或循环使用。(4) 丝光废水 丝光处理是将织物在氢氧化钠浓碱液内浸透，目

6、的是提高纤维的张力强度， 增加纤维的表面光泽， 降低织物的潜在收缩率， 同时增加与染料 的亲和力。丝光废水含氢氧化钠 3 5，一般通过多效蒸发蒸浓回收后，先 供丝光应用， 再用于调配煮炼液、 废碱液和用于退浆。 所以丝光废水实际上很少 排出，它在工艺上被多次重复使用，虽经碱回收，但碱性仍很强，BODP低(但仍高于生活污水 )，其污染程度根据加工漂白布或本色布而异。加工漂白布时， 织物先经漂炼后再丝光，污染程度较低；加工本色布时，退浆后直接丝光，致使 原来进入煮炼废水的纤维杂质转到丝光废水，相应提高了污染程度。(5) 染色废水 染色废水的特点是水质变化大，色泽深，主要的污染源是染料和助剂。 不同

7、纤维原料需用不同的染料、 助剂和染色方法， 加上染料上色率的 高低、染液的浓度不同、染色设备和规模不同，废水水质变化很大。一般染色废 水的碱性都强，特别当米用硫化染料和还原染料时，pH值咼达10以上。染料本身的BO%较低，CO哇卩要高得多。染色废水中的许多物质不易被生物分解，生 物处理对印染废水的COD去除率仅60% 70%，脱色率也仅50%左右。(6) 印花废水 印花废水污染物主要来自调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗 水，以及后处理的皂洗、水洗、洗印花衬布的废水。印花废水的污染程度很高。 此外活性染料应用大量尿素，使印花废水的氨氮含量升高。(7) 整理废水 整理废水除花衣毛之外，尚含有多种树脂

8、、甲醛、表面活性 剂等，但废水量较少。二、清洁生产根据棉纺印染各加工工段所使用的化学品种类， 可以了解相应排放废水的水 质及其成分，这是选择废水处理方法的依据，更是找寻工艺改革、清污分流、原 料再利用等一系列清洁生产方式的重要依据。 许多成功的实例说明， 结合生产工 艺的改革，可以杜绝原料的流失和浪费， 而很大程度上减轻后续废水处理的难度。 同一种废水处理方法，其处理效果因印染加工工艺采用不同的化学品( 尤其是采用不同的浆料和染料 ) 而相差极为悬殊。对于同一种纤维原料，所使用的化学品 成分决定了废水的性质。在回收利用方面，可按水质特点分别回收利用。漂炼废水和染色印花废水要 分流，漂炼 废水可

9、对流洗涤，一水多用。又如碱液回收利用，丝光工序的淡碱液可用作循环冲洗，还可用于调配煮炼 液，煮炼废碱液又可用于退浆，达到多次重复使用。并可根据碱液量的大小，采 用适当手段回收碱。 再如染料回收， 士林染料及硫化染料可分别酸化后通过沉淀 过滤法回收， 还原染料和分散染料可用超过滤法回收。 废水经过回收染料后， 可 减少色度 85，减少硫化物 90。三、棉纺印染工业废水的治理方法根据棉纺印染废水的水质特点， 废水处理的主要对象是碱度、 不易生物降解 或生物降解 速度极为缓慢的有机质、 染料色素以及有毒物质等。 国内棉及棉纺 织物染色废水多采用以好 氧处理为主的处理工艺。 纯棉织物染色废水采用生物

10、处理效果较好，棉混纺织物染色废水及 纯化纤织物染色废水的处理效果较差。 针织产品因无退浆废水， 其废水的生物处理效果比同 种机织产品废水处理效果 好。棉纺工业废水经生物处理后一般达不到排放标准， 通常在生物 处理装置后 还串联不同型式的化学处理装置作进一步处理上述流程中， 生化处理工艺可采用 各种类型的活性污泥法。废水停留时间多为 3h 以上。生物膜法多采用两段生物 接触氧化法，废水停留时间为2.5 4h。水解酸化池废水停留时间为58h或更 长一些。调节池废水停留时间宜在 8h 以上。生物处理单元的CODcr去除率为60%左右，BOD5fc除率为80%90%,色 度为50%左右。后续化学处理单

11、元(混凝沉淀或气浮)的去除率，CODcr为50% 一 60%, BOD为50%左右，色度为60%90%。混凝剂多采用聚合铝。投药量 需要经过试验确定。印染行业染色废水CODBOD色度等污染物通过生化处理达标排放是有可能 的。综合各种技术条件，生物流化床、接触氧化和表曝是应优先选用的，可以根 据各个工厂的具体条件选用处理方案。一般认为：当废水量较小时 （小于 500 m3 / d），选用接触氧化一混凝沉淀；废水量较大（大于500 m3/d）时为节省占地面 积，建议选用生物流化床混凝沉淀。棉纺印染废水的处理，总体处理流程除采用前述的几种典型流程之外，对具 体排放对象的水质特点还应采取一些专项治理技

12、术， 如碱度、色度以及某些有毒 物质的去除。（ 一 ） 碱度的去除印染废水的pH值往往高达11以上，如直接用酸中和，费用很大。如能利用 排出废水本身酸、碱度的不均匀性，设置调节池，保证一定的匀质时间，以达到 定要求的pH值是 常用的经济办法。还有许多印染厂采用烟道废气中和碱性废水。 用烟道气处理碱性废水既降低 废水的pH值，又消除烟道气中尘粒、SC2、CQ对大气的污染。烟道气处理碱性 废水时，一般pH值能从1112降到8 9。经烟道气中和后，废水中的硫化物、 耗氧量和色度等都有所增加，需要作进一步处理。（ 二） 色度的去除棉纺印染工艺中大量使用染料。 一般来说，棉纺印染厂所使用的染料种类比 较

13、多，而且染色加工过程中 10一 20的染料进入废水中，使得印染废水色度 很深、成分复杂。对各种染料性质的了解有助于选择处理方式。（1）直接染料 直接染料大多数是芳香族化合物的磺酸钠盐，大多属于偶氮 染料，为亲水性染料。芳香族的BODTCO值为0.53 0.84。活性污泥对直接染 料具有较高的吸附作用，属于亲水性染料的脱色效果好，脱色速度快。（2）还原染料 还原染料是疏水性染料。还原染料主要有蒽醌型和硫靛型两 种结构。属于疏水性的染料， 脱色速度慢， 但活性硅藻土对其有较好的脱色效果 （硫酸铝不能使蒽醌染料废水脱色 ）。还原染料的碱性很强， pH>10。（3）纳夫妥染料 为疏水性染料，活性

14、硅藻土对这种染料有较好的脱色效果。（4）硫化染料 为疏水性染料。硫化染料含有硫化合物，生物处理对其废水 中硫化物的允许浓度是1015mg/ L。对于硫化染料占比例较大的废水，可采取 预曝气、预沉淀（或投 加混凝剂）等方法先除去部分硫化物并使还原性物质预先 氧化掉。活性硅藻土对硫化染料有 较好的脱色效果。（5）活性染料 为亲水性染料。活性染料虽为亲水性染料，但活性污泥对其 吸附作用很 小，硅藻土对它的脱色效果亦差。(6) 酸性染料 为亲水性染料。酸性染料溶解度大，导致活性污泥对它的吸 附作用很低。(7) 酸性媒染染料 具有酸性染料的基本结构，含磺酸基等水溶性基因，对 羊毛有亲和 力，同时还含有能

15、和金属原子络合的羟基团， 羟基团和金属媒染剂 常用的有重铬酸钠和重 铬酸钾(俗称红矾钠和红矾钾 生成色淀增强染色牢度。(8) 金属络合染料 活性炭吸附法对金属络合染料废水无效。臭氧法不能用 于处理含铬 染料废水，否则反而生成六价铬离子，增加水的毒性。(9) 分散染料 分散染料是一种不含水溶性磺酸基团的疏水性较强的非离子 性染料。分 散性染料废水采用混凝法效果较好。 活性污泥对它有一定的吸附作 用，但不宜采用单独臭 氧法。1. 活性炭吸附法活性炭吸附法是目前去除染色废水色度的重要方法之一。 活性炭对染料是有 选择地进行 吸附的，同时活性炭能吸附废水中可溶性有机物质而降低废水的 BOD和COD但对

16、于较高 浓度废水则必须结合其他方法一并使用。活性炭对阳离子染料、 直接染料、酸性染料、 活性染料等水溶性染料的废水 具有良好的 吸附性能；但对硫化染料、 还原染料等不溶性染料的废水， 由于这 些染料的溶解度低， 吸附 时间需要很长， 活性炭对它们几乎完全不能吸附或吸 附得很少。用作吸附剂的活性炭有粉状、 软质粒状、颗粒状等。软质粒状活性炭硬度差， 液体通过时易粉碎，一般采用颗粒状活性炭较好。生物活性炭 (BAC)法是利用加 入的微生物所分泌的外酶渗入到炭的微孔结构， 使活性炭所吸附的有机物不断分 解成二氧化碳、 水或合成新的细胞， 最后渗出炭的结构而被去除。 活性炭的催化 氧化法可大大延长活性

17、炭的再生周期。 定期更替失效活性炭可节省昂贵的再生费 用。国内用于染色废水脱色处理的炭柱设计数据一般为：炭柱直径23m炭层高3m总 停留时间为30min左右；气水比为4： 1。2. 混凝法混凝法是向废水中投加化学混凝剂、 助凝剂， 由于吸附、 微粒间的电荷中和 (染料废水 通常带有负电荷， 金属氢氧化物混凝带正电荷 )和扩散离子层的压缩 等产生的凝聚，形成较 粗粒凝聚集，通过沉淀、浮选、过滤方法将它们除掉。 混凝法同样可使印染废水达到脱色目的。混凝法的缺点是投药量较大，沉渣较多，对于某些染料，例如活性染料等，混凝沉淀较 困难，投药量有时高达1000mg/L以上。无机混凝剂（明矾、石灰、硫酸亚铁

18、、三氯化铁等 ）几乎不能或完全不能去除 水溶性染料中相对分子质量小的和不容易形成胶体状的染料， 如酸性染料、 活性 染料、金属络合染料及一部分直接染料。当絮凝物质轻浮，不容易沉降时， 可加少量助凝剂， 使其生成良好的絮凝物， 提高净化 效果。近几年，国内在染色废水处理方面采用碱式氯化铝 （PAC）的逐渐增多，它在 除色除油方面都有效果。 由于碱式氯化铝为碱式盐， 相应的氯离子含量较其他混 凝剂少，pH值较高。棉纺染色废水的性质是由所含染料的性质决定的。分散、 冰染染料废水用碱式氯化铝（PAC）絮凝，处理效果较好。而阳离子型染料废水， 由于PAC所形成的胶团不能很好地起到压缩双电层的作用，所以C

19、OC和色度的去除率较低。 如果改用聚丙烯酰胺等非离子型或阴离子型混凝剂， 混凝效果就会明 显提高。应该注意到染色废水往往含有多种类型染料，物化处理时常常采用几种混 凝剂复合使 用。几种混凝剂同时投加能取得更好的处理效果， 这主要是因为每 种混凝剂都各有其化学基 团，可以在水体中发挥各自的优势起到架桥作用， 使 絮体增大，有更好的处理效果。3. 活性硅藻土吸附法活性硅藻土在印染废水中既有混凝作用， 又有吸附作用， 起到良好的脱色效 果。通常活化硅藻土对亲水性染料脱色效果不一， 对疏水性染料效果较好。 当废 水中表面活性剂和均 染剂较多时，效果将显著下降。活化 1t 硅藻土约需 0.5t 硫酸，故

20、耗酸量较大。日本对浓度为 200mgL 的 染料液投加 500mgL 的活化硅藻土，包括对分散、酸性、纳夫妥、士林、硫 化等染料，脱色率均达到 90 以上。4. 加压气浮法加压气浮法应用于染色废水的处理具有较好的脱色效果。 加压浮选所加压力 在（35）X 10 5Pa时，空气溶解度约为4%8%。某棉布印染厂用压力气浮法 处理染色废水（处理量44 m3/ h），压力罐采用动态型的填充喷洒式（泵后加气）， 罐高与罐径之比为3.3，气浮池停留时间为30min，上升流速为4m/s，气浮池 投加 400600mg/L 硫酸铝凝聚剂，气浮池出水经滤池过滤。该气浮池由气浮和过滤两部分组成。浮渣含水率为98.

21、2%99.3%，经 3d浓缩后降为 89.6%91.8%，再经压滤机脱水， 泥饼含水率为 74.1 %一 85.4%。5. 臭氧法臭氧法处理染色废水流程一般有三种情况： 活性炭与臭氧联合法， 适用于 含泥量极少的废水；混凝与臭氧联合法，适用于含泥量多、颜色深的废水； 活性污泥与臭氧联合法，适用于原水 BOD高或要求处理后BOD较一般低的废水。印染厂用生化臭氧法处理染色废水，色度去除率可达 90以上，效果较 好，但耗电量大，处理I m3废水约需Ikw.h电，设备费用高。国外认为，臭氧对直接、酸性、碱性、活性等亲水性染料脱色速度快，效果 好；对于还 原、纳夫妥、氧化、硫化、分散性染料等疏水性染料，则脱色效果 较差，臭氧用量大；对于 含铬染料废水，反而生成六价铬离子，毒性更强。（ 三） 染料的回收染色废水中染料的回收多采用混凝沉淀法，也有采用超滤膜法。1. 混凝沉淀法染色残液 （脚水）存人贮水池，加硫酸和混凝剂，经搅拌、反应后进行沉淀， 沉渣经过滤成浆状回收。士林染料的回收可经酸化后（pH = 5）变成隐色酸，呈胶体微粒悬浮于残液中。 用动物 胶使隐色酸遇胶质后沉淀， 或投加明矾加速沉淀， 沉淀物经过滤成色浆 回收。硫化染料价廉， 从经济角度一般不值得回收， 但从废水处理和减轻污染角度 看有回收价 值。硫化碱性还原物被酸化