印染废水处理新技术为环境“减负”

郑秀亮

现有印染企业普遍存在印染废水色度高、盐含量高、资源化程度低等环保问题，天新环保研发的“可逆反应的极性有机物化学分离方法”，不但能有效解决上述问题，而且减排效益明显。

“色度高、盐含量高、资源化程度低，这是目前印染企业普遍存在的环保问题。”业内人士表示，受技术限制，纺织印染废水的处理存在诸多难题。

令人欣喜的是，在近期第三届“珠江天使杯”科技创新创业大赛新能源与节能环保行业总决赛上，广东顺德天新环保科技有限公司（以下简称“天新环保”）展示的“染色残液带盐回用技术”和“印花废水资源化新技术”，有效解决了传统纺织企业废水处理难题，为纺织废水处理探索了新路径。

纺织废水处理难题多多

“纺织印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一。”广东德美精细化工股份有限公司的李世琪博士提到，纺织印染废水的排放总量位于全国各工业部门排放总量的第二位，是我国工业水污染物的重点来源。

而且纺织废水含有多种有机染料，其中许多属“三致类”（致畸、致癌、致突变），色度高，盐含量高；染料结构中的硝基、羟基、磺酸基和胺基等化合物具有较大的生物毒性。能否高效去除废水中的染料是困扰行业、制约行业发展的的瓶颈问题。

另一个被忽视的问题是“盐”，棉及织物在染色的过程中要添加大量的盐（一般为硫酸钠）进行促染，目前大量的高盐污水只能被直接排放或稀释后排放进入环境。根据行业协会统计数据，中国每年消耗棉花量高达800万吨，用于染色的盐超过170万吨，如此大量的硫酸钠进入江河，长期累积，容易造成淡水盐化及土壤板结等问题，对生态环境造成难以修复的伤害。另外，盐的大量使用不仅占据了工厂库存，而且很大程度上增加了工人的劳动量，并且这些小分子无机盐，只能通过膜处理、反渗透、超滤等方式进行分离，但此种方式建设周期长、占地面积大、运营成本高，难以被印染企业接受。

更为关键的是，我国印染企业集中分布在浙江、广东、山东、福建、江苏等人口密度大、环境容量小的地区，而且多处于环境敏感水域，对我国水环境安全带来巨大挑战。

对于印染企业来说，日益收紧的环保标准，也对其环保处理带来更高的要求。“按照目前执行的《印染行业水污染物排放标准》（ GB 4287-2012），企业如果还是用传统的处理模式，几乎没有一家可以做到达标排放。”天新环保总经理刘奎东认为，特别是国务院颁布的“水十条”中，将印染行业作为2015～2020年重点环保整治行业，印染企业在废水处理方面必须改造提升才能够应对新的调整。

以行业“巨头”溢达集团旗下的广东溢达纺织有限公司为例，为了应对新的挑战，2014年投资了7000万，将“臭氧+曝气生物滤池”的深度处理工艺应用于大型染整行业废水的提标改造，完成了对纺织废水的深度处理。改造过后，其每年用于污水处理的运行费用达到5000多万元，“对于溢达这样的大企业来说，压力都不小，小企业就更吃不消了。”

“液态膜分离技术”开创纺织废水处理新模式

“我们长期专注于印染行业的污水处理，一直希望能够破解目前这种处理模式存在的困难。”经过多年的探索，天新环保的程迪教授与其团队终于研制出了“可逆反应的极性有机物化学分离方法”（即“液态膜分离技术”），为纺织印染废水处理提出新的解决之道。

其实，前面提到的“染色残夜带盐回用技术”和“印花废水资源化新技术”，用到的都是这种分离方法，这种处理模式有别于传统的印染废水处理模式，就是将精细化工的污水处理理念运用在印染废水处理上。

这项技术就是通过在废水中投入一些化学物质，建立一个类似于“膜”的处理机制，这个“液态膜”可以与染料结合形成不溶于水的物质，从而把污染物从废水中取出来。李世琪说，染色废水中主要的污染物就是染料，把这部分污染物取出来之后，废水中所含污染物就不多了。

“液态膜”对污染物的去除率可以达到99%以上，与液态膜反应之后的废水通过静置，污染物与含盐废水就会分层，含有污染物的废水进入再生器，回收药剂之后对其中的染色废料进行无害化处理，而含盐废水则可以继续回用到染色的工段。

印花废水也是同样的道理，“液态膜”处理后，对药剂进行回收，对污染物进行无害化处理。不过，印花废水不像印染废水有那么多盐，所以废水可以跟其他工段的废水进行A/O生化处理，由于“液态膜”处理效率高，使得后续的生化处理变得更加简便，处理后的废水70%可以得到回用。

“这项技术我们已经在山东如意、溢达纺织这两个纺织大户身上进行了多年试验，效果非常明显。”刘奎东提到，从实践的结果来看，使用“液态膜分离技术”处理印染废水，染料及分解物去除率在99%以上，废水中苯胺类未检出。染色残液（含盐6～10%）可带盐循环回用，回用率大于80%。印花废水处理后循环使用率大于70%。

治污有成效，经济有效益

“天新环保之所以能获得一等奖，是因为他们的项目同时兼顾经济效益和社会效益。”天新环保的这项新技术，在第三届“珠江天使杯”科技创新创业大赛新能源与节能环保行业总决赛中获得一等奖，大赛评委、佛山市科海创业投资有限公司总经理赖建嘉表示，中国是纺织大国，印染废水给人类健康和生存环境带来极大威胁，天新环保的参赛项目在解决印染废水处理问题上找到了突破口。

“盐的回用不仅是填补了世界空白，更现实的是大大节约了企业的运行成本。”李世琪算了一笔账，一个每天染200吨针织物的企业，每天用盐量大约是100吨，按照以往的处理模式，这些盐最后全部排出去。但是采用“液态膜分离技术”处理后，这些盐又被重新利用起来，算下来每天能够省3万元左右。“投盐还需要工人搬运，算上这部分减少的支出，效益更加可观。”

脱色是印染废水处理的一个重要环节，为了达到排放标准，往往需要添加大量的絮凝剂，絮凝剂的大量投放，也增加了污泥的产生量，提高了处理成本。但是，采用“液态膜分离技术”之后，不用加入太多的其他处理物质，不仅减少了化学药物的投入成本，也节省了污泥处理资金。

另外，这套技术的运用也比较简便，就是对染布的残浴加建分流处理设施，不需要对原处理设施进行大改。盐跟活性染料基本都是集中在染色残浴里面，浓度最高、用常规的污水处理设施难以处理，以往的处理模式就是把这些水与后续的漂洗水等混在一起处理。如今把这缸水妥善处理掉，后续的污水由于浓度低，传统的处理工艺完全能够保证处理效果。这个系统对传统处理设施治理能力的提升有巨大帮助，盐少了之后，微生物处理能力更强、膜的寿命也更长。

“我国纺织印染废水年排放量达50亿吨，‘十三五环保市场需求将达10万亿，废水处理和回用市场巨大。对于新技术的运用以及企业未来的发展，我们充满信心，也满怀希望。”