印染污水处理工艺探讨

孙金梅

（常州民生环境检测有限公司，江苏 常州 213000）

印染行业是我国工业废水排放大户，是我国排放废水和污染物量较大的行业之一。印染行业产生的废水一般水量都比较大，且化学需氧量较高、颜色比较深、呈强碱性[1]。因为生产的产品变化多样，再加上生产工艺流程多，造成了水质波动大的特点，故属于相对比较难处理的工业废水之一。

我国一直比较重视纺织印染污水的处理，出台了很多相关的政策法规。早在五十年代末废水处理就开始采用物化处理方法，到六十年代及七十年代，相关学者开始对延时曝气和生化处理进行实验研究，设计并建成污水处理设施，投入运行，在污水处理技术方面积累了丰富的技术资料和管理经验。七十年代后，由于国家对环保工作的重视和“三同时”精神的贯彻，以及纺织工业部有计划地定期组织技术交流总结，更使印染废水的治理工作不断进步，废水治理技术也有了较大发展。目前污水处理方式仍以生化处理为主，生化与物化方法结合使用也较多，很少采用单独的物化方法。近年来出现了电化学催化氧化法[2]和微电解法[3]。

在国家正确的环保政策指导下，相关企业在印染污水治理方面投入了大量资金，为防止有色污水污染及环境保护作出了贡献。但由于印染污水的特殊性，生化处理后色度一般只能去除40%～50%，并有相当多的工厂由于种种原因，存在一定数量的处理设施不能充分发挥作用的现象。

近年来，人们对棉麻化纤织物的多样化需求越来越高，使印染行业的生产工艺和后整理技术得到了日新月异地发展，各种浆料和新型助剂等可生化降解的有机物被排入污水中，其中COD值从原来的400～500 mg/L上升到1 000～2 000 mg/L左右[4]，有的甚至更高，而BOD/COD值确越来越小，从原来的0.4左右降到0.3以下，传统的生化处理工艺已不能完全适应新的废水水质。因此研究新的经济有效的印染污水处理技术已成为新时代环保行业关注的重点。

1 印染污水的来源、水质及水量

印染加工一般包括四个工序，预处理阶段排出的是退浆废水、煮炼废水和漂白废水及丝光废水；染色工序排出的是染色废水，印花工序排出的是印花废水和皂液废水，整理工序排出的为整理废水。印染污水是上面几类废水的混合[5]。退浆废水水量小，但浓度较高，含有各种浆料和助剂。废水呈碱性；煮炼废水水量大，浓度高，其中含纤维素、果酸、碱、表面活性剂等，废水呈强碱性，水温高且呈深褐色；漂白废水水量大，污染物浓度较低，其中含有残余的漂白剂等；丝光污水的NaOH含量比较高，能达到3%～5%[5]，可通过蒸发浓缩回收NaOH；染色废水水量大，水质随所用染料的不同而有所差异，可生化性较差；印花污水水量较大，污染物浓度较高；整理废水水量较小；碱减量废水pH值超过12以上，而且COD值高，达到10 000 mg/L左右，其中的高分子有机物和染料很难被微生物降解，此类废水属于高浓度难降解的有机废水[5]。

印染废水因生产品种和工艺的不同，水质变化很大，即使生产的品种和采用的工艺相似，因生产管理和采取的措施不同，所产生的废水水质往往相差也很大。这就存在两方面的问题：首先是生产管理上的问题，其次是生产所必须排放的污水治理问题。本次探讨的焦点集中在如何处理废水色度深、碱性强、COD值高等问题，并提出了相应的解决措施。

2 几种治理工艺方案的比较

第一种方案：将所有的污水全部混合，纳入治理系统。

（1）如果污水的pH值接近中性，而且色度不高，有一定的有机负荷，可以单独使用生化处理方法进行处理。

（2）如果污水的pH值接近中性，而且色度不高，有机负荷也不高，可单独采用物化处理方法即可解决。

（3）如果污水的pH值较高，色度又深，而且有机负荷特别是COD值较高，即使采用生化、物化方法相结合对污水进行治理，也不一定能达标排放。

第二种方案：将全部污水区别对待，使之清浊分流，特别对水量大、碱性强、COD值高、色度深的污水，要分别进行重点处理。

（1）对污水中可提取的部分，尽可能地回收利用。

（2）对有色污水及pH值较高的部分污水，在分流后进行预处理，使pH值及色度降低。

（3）将色度较浅或无色的污水与以上两类污水混合，再进行一次生化处理，这样就基本上可以达标排放。

以上两种方案采用的是不同的治理方案和工艺路线，其不同点在于：在一般情况下，色度及pH值高的污水约占总量的5～10%，即使分流不严格，占比也不会超过20%，故从治理设施和投资方面考虑，第二种方案应比第一种方案好。其中脱色可减少脱色装置的规模及数量，而且仅仅是提取一项就能节约较大的能源。但是，不能否认，如果利用第二种方案将不同污水进行分流是很困难的。有很多实际案例证明环保工作与生产工作一样，如不加强管理，即使有良好的治理设施，也无法正常运转。同样如果生产技术管理工作跟不上，单纯要求搞好污水处理工作也是不可能的。如某厂日处理污水4 000 m3，有完整的生化物化处理设施，但运转不正常，治理水量仅达设计水量的40%，查其原因，是地下碱管渗漏所致，如加酸中和，每天要使用的硫酸量较大，与生产用酸发生矛盾。这说明在确定污水处理工艺时，首先要检查水质是否有反常现象，否则所设计的工艺不能发挥较好的作用。

第三种方案：实现印染园区废水集中处理模式，由专业的污水处理厂将废水通过一厂一管的方式排入污水处理厂的集水池，经过调节后进行生化+物化处理，最终实现达标排放。这样就不再需要每个印染企业都花费金钱和人力去建造小型的污水站，每天都受废水能否达标排放的困扰，企业的重心就可以放在生产和工艺改造上，而后续的废水处理由专业机构完成。常州西夏墅印染园区就是采用这种模式运行的，从2006年运行至今，效果不错，完全实现了达标排放。而且随着太湖流域治理政策的出台，COD排放标准从最初的100 mg/L到现在的60 mg/ L，园区污水处理厂也一直不断地进行技术改造，这是一种双赢的模式，也是现在比较流行的污水处理方法。

通过以上例子说明，对印染污水进行治理，首先要加强对生产工艺源头的管理，这是环保工作的重要组成部分，也是最经济、环保的措施。没有这个前提，即使有再好的治理设施，也是徒劳。其次是从污水中尽可能提取可以回收利用的物质。最后才是考虑针对本厂生产及污水的水质特点，研究合理的治理工艺，采用清浊分流、重点治理、如有可能采用园区集中处理方法较为合理。

3 问题讨论

3.1 关于pH值问题

凡是全部污水集中后pH值在9.5以下的可进行生化处理，不必考虑pH值的影响。混合污水pH值在10以上的，偶尔还有pH值为12以上的污水冲击，须采取相应的措施，否则，即使治理设施建成，也不能发挥应有的作用。这类事例很多，特别是棉织物比重较高及以厚重织物为主的企业，问题尤为突出。因此，解决印染污水pH值高的问题，最现实的途径是将pH值特高的污水进行分流，然后再用湿法烟道除尘加以解决。试验中用1 m3的烟道废气处理0.5 L的污水，pH值可从12降到8.5～9，从而有效地保证了后工序生化处理的稳定性，同时还可以减少物化处理时的加药量。因此，对印染污水中部分碱性高的污水用湿法除尘，是解决pH高的较为现实的措施之一，不但具有环保效益，又有良好的社会效益。有条件的企业可以优先考虑该治理工艺。此外，如果部分污水pH值较高，BOD5亦较高，但水量又不大，可以考虑采用厌氧预处理来降低pH值，尽可能不用加酸中和。当然在特殊的情况下并不排除用酸中和的方法。如部分高浓度的碱性污水，其混合pH值能适合生化或物化处理要求，但短时间内的冲击影响很大，可将排放的高浓度碱性污水另行蓄存，用细水长流的方法进行调节。

3.2 关于色度问题

色度是印染污水特有的问题，使人在感官上产生厌恶感。解决色度，目前在技术上不存在困难，主要问题在于治理费用。因此，在有条件的情况下，可将分流后的有色污水，经适当加药后，用煤渣过滤吸附脱色，作为可供选择的工艺之一。煤渣不但有部分残炭，其本身也有一定的吸附能力，采用这一工艺后，还可减少用化学凝聚法处理后污泥处置的困难。对活性染料较多、色度又深的污水，可考虑在煤渣过滤前进行。采用先化学方法脱色，再进行生化处理的工艺，这样用于脱色工序的费用比集中混合后再脱色的费用要降低30～50%左右。当然，并不排除水量较少的企业将所有的污水集中后再生化或物化处理的可能性。

此外，可按水质条件，将浓度高的有色污水分流出来，用化学方法脱色，如NaCLO法、CLO2法、臭氧氧化法等，还有催化氧化法[2]和微电解法[3]对印染废水的脱色效果也很好。

3.3 关于COD问题

目前，由于化纤产品的比例不断增大，应先考虑织物的上浆工艺。由于PVA（乙烯基聚合物）不易被微生物降解，部分印染厂从经济和后续污水处理角度考虑，正在用薯粉等浆料来代替PVA，这不但有利于提高经济效益，同时也有利于解决污水处理的难度。

目前，一般印染厂COD值在500 mg/L左右，经二级处理尚能达标，但如果COD值在800 mg/L以上时，虽经生化和物化处理，要达标排放有时也是很困难的，除非再经三级深度处理，但治理费用将大幅度提高，经济上较难承受，因此建议将这类污水进行园区集中处理。某专门集中处置印染园区废水的污水处理厂，采用的方法就是印染企业先对印染废水进行适当地前处理，达到一定的水质要求后再由每家企业通过独立污水管网排入污水处理厂集水池进行中和，对于企业少量有机物高难降解的废水先进入污水处理厂的厌氧罐，将高浓度有机物分解成小分子可降解有机物，再进入集水池，后续采用的是A2O+活性炭吸附+催化氧化工艺，处理后的废水的COD值一般都低于50 mg/ L，满足了排放标准60 mg/L的要求。

在生化处理中，适当降低负荷，提高污泥浓度，或在现有的曝气设施中增设填料，也是提高污水处理效果的有效措施之一。另外，还可以将不同的生化方式结合应用，注意生化过程中的碳氮磷营养的配比，增加污泥活性以提高处理效率。在物化处理方面，通过加药、超声波处理，破坏胶体的状态，有利于提高COD的去除率。

4 结论

（1）对印染污水进行处理时，应加强对污染源头的管控，消除或减少生产过程中的部分“三废”，做到预防为主、治理为辅，这是最现实、最积极而有效的措施，在这方面有大量的工作要做。

（2）在充分摸清污染源及水质、水量的基础上，首先要考虑从污水中回收提取有用的物质，使“三废”资源化。对污水总的治理工艺，提出了清浊分流、重点治理、集中排放的方案。

（3）排放的部分高浓度碱性污水混合液的pH值经常在10以上，在有条件的情况下，应优先考虑将碱性特高的部分污水，先用于烟道湿法除尘，以节约用酸中和的费用，既有经济效益，又有环境和社会效益。

（4）色度是印染污水的重点。应尽量避免有色污水与其它印染污水混在一起。在有条件的情况下，加药后采用煤渣过滤吸附的工艺是可行的，这样可以克服化学污泥处置的困难。污水经脱色预处理后，再与其它污水混合，然后再进行生化处理，这样基本上可以保证污水色度达标，而且治理费用可以降低50%左右。

（5）应充分掌握导致COD值高的原因，以便有针对性地考虑具体治理工艺及方法。为此，在生化处理过程中可提高污泥的活性，降低污泥负荷并在曝气设备中增设填料，还可以将不同的生化方法结合使用进行污水处理，也是提高COD去除率的有效措施之一。

由于印染污水水质比较复杂，且水质易变化，因此不能只采用一种模式进行治理，要因地制宜、因水制宜，结合具体情况，只有这样才能使印染污水处理工艺及流程更趋合理和有效，达到投资小、效果好、成本低的效果，从而为开拓纺织印染工业的环保工作而努力。