纺织印染行业废水处理工艺及污泥处置标准化的研究

摘 要：纺织印染行业是工业废水的主要来源之一，其废水含有大量有机物、染料、助剂等污染物，对环境和人体健康构成严重威胁。因此，纺织印染废水处理工艺的标准化具有重要的意义，可以有力保障废水处理的有效性，减少污染排放。深入研究污泥的危险特性及标准化的处置方法，有助于全面了解污泥潜在风险，采取更具针对性的处理措施，防止二次污染。推动纺织印染废水处理工艺及污泥处置的标准化，对于该行业的可持续发展和环境保护具有重要意义。

关键词：纺织印染，废水处理，污泥处置，标准化

DOI编码：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.20.011

0 引 言

随着工业化进程的加快，纺织印染行业的发展也越来越迅速，纺织印染过程中产生了大量废水。废水中含有多种类型的有机物[1]、重金属[2]等污染物质，纺织印染企业建设污水处理站对污水进行处理达标后排放，废水中的污染物经处理分解或者进入污水处理污泥中。纺织印染污泥属于固体废物，但是不是危险废物尚无法确定，危险废物不合理的管理和处置，会对生态环境及人们的身体健康造成严重威胁[3]，因此需要通过危险废物鉴别判定固体废物的危险特性。目前，国家已建立了完善的危险废物鉴别标准体系，可以按照相关标准和技术路线鉴别固体废物的危险特性[4]。本文对纺织印染行业的工艺流程及原辅材料进行研究，对纺织印染废水中的特征污染因子进行分析，对我国印染污泥危险特性鉴别现状进行了探讨，为纺织印染污泥科学合理处置及生态环境主管部门的环境管理提供技术依据。

1 纺织印染行业介绍

纺织印染行业是指将纺织品进行印染、整理等加工处理的行业，它是纺织工业的重要组成部分，也是国民经济中的重要支柱产业之一，纺织印染行业的产品广泛应用于服装、家居纺织品、工业用纺织品等领域。

1.1 纺织印染行业的主要生产工艺流程

不同的纺织印染企业和产品，工艺流程有所不同，但总体上包括以下几个环节。

（1）纺纱：将原材料（如棉、麻、丝、化纤等）进行纺织，制成纱线。具体包括清棉 →梳棉→精梳→并条→粗纱→细纱[5]。

（2）织布：将纱线经过织机织成布匹。具体包括络筒→整经→浆纱→穿经→织造→整理。

（3）印染：将织成的布匹进行印染，使其具有不同的颜色和花纹。具体包括配坯→缝头→烧毛→冷轧车→退煮漂→丝光→前定拉幅→调浆→印花→蒸化机→皂洗机→整理定型→预缩机→压光机→品检包装。

（4）整理：对印染后的布匹进行整理，包括定型、压光、预缩等环节，使其具有更好的手感和外观。

1.2 纺织印染行业的主要原辅材料

纺织印染行业的原辅材料主要包括以下几类，不同的纺织印染工艺和产品需要使用不同的原辅材料，在实际应用中需要根据具体情况进行选择。

（1）纤维原料：包括天然纤维和化学纤维，如棉、麻、丝、毛、涤纶、锦纶等。

（2）染料：包括天然染料和合成染料，如蓝靛、茜草、咖啡、红木、偶氮染料、酞菁染料等。

（3）助剂：包括染色助剂和整理助剂，如分散剂、还原剂、催化剂、增白剂、防皱剂、防缩剂等。

（4）洗涤剂：包括助剂和表面活性剂等，如烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚等。

2 纺织印染行业废水处理工艺的标准化

2.1 废水产生及污染因子分析

纺织印染企业再生产过程中会产生大量的废水，主要包括以下几个方面：

（1）原料蒸煮、漂洗、漂白、上浆等过程中产生的含天然杂质、脂肪以及淀粉等有机物的废水。

（2）洗染、印花、上浆等多道工序中产生的含有大量染料、淀粉、纤维素、木质素、洗涤剂等有机物，以及碱、硫化物、各类盐类等无机物的印染废水[6]。

（3）漂染废水中含有染料、浆料及表面活性剂等助剂，该类废水水量大。

这些废水的特点是有机物浓度高、成分复杂，水量水质变化大。纺织印染过程中使用的染料、助剂等化学品都含有大量的有机物、重金属等，这些污染物通过生产过程进入废水中。纺织印染废水处理污泥的污染因子主要包括重金属、有机物、pH值和其他污染物，具体指标包含pH、锌、汞、铅、锑、甲苯、乙苯、无机氟化物、无机氰化物、硫离子、石油溶剂、甲醛、苯胺、氯苯胺、硝基苯胺等。

2.2 标准化的印染废水处理工艺

纺织印染废水的处理工艺主要包括以下几种[7]：

（1）生物处理工艺：利用微生物对有机物进行降解，将COD和BOD等有机物转化为CO2和H2O等无害物质。生物处理工艺包括活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法等。

（2）化学处理工艺：利用化学方法对废水中的有机物进行氧化、还原、沉淀等处理，使其转化为无害物质。化学处理工艺包括氧化法、还原法、沉淀法等。

（3）物理处理工艺：利用物理方法对废水进行处理，如气浮法、吸附法、膜分离法等。

（4）综合处理工艺：将多种处理工艺结合起来，形成综合处理系统，以达到更好的废水处理效果。

在实际应用中，常采用多种工艺结合的综合处理工艺进行废水处理，以达到更好的处理效果。废水中污染因子会在废水处理过程中被吸附到污泥中，在污泥中累积。纺织印染污泥属于固体废物，但是不是危险废物尚无法确定，因此需要通过危险废物鉴别判定固体废物的危险特性，从而对纺织印染污泥进行合理的处理和处置，避免对环境造成二次污染。

2.3 纺织印染废水处理工艺标准化的意义

（1）提升废水处理效率

废水处理工艺的标准化意味着采用统一的、经过验证的处理技术和操作规范。这有助于确保废水处理设施的稳定运行，提高废水处理的效率。通过标准化处理工艺，可以更加精准地控制废水处理过程中的各项参数，如温度、pH值、反应时间等，从而确保废水处理效果的一致性和可靠性。

（2）降低废水处理成本

废水处理工艺的标准化有助于实现规模效应，降低废水处理的成本。当采用统一的废水处理工艺时，可以集中采购和处理设备、药剂等物资，从而降低采购成本。同时，标准化的处理工艺可以降低设备的维护和管理成本，提高设备的使用寿命。此外，通过优化处理工艺，可以减少废水处理过程中的能源消耗和废物产生，进一步降低废水处理的成本。

（3）促进环保法规的执行

废水处理工艺的标准化有利于环保法规的执行和监管。通过制定明确的废水处理工艺标准和操作规范，可以确保企业按照标准要求进行废水处理，避免违规排放。同时，标准化的处理工艺可以方便环保部门对企业的废水处理设施进行检查和评估，及时发现和处理违法违规行为，保障环境权益。

（4）推动行业技术进步

废水处理工艺的标准化可以推动纺织印染行业的技术进步。在标准化的过程中，需要不断引进和研发新的废水处理技术和设备，以满足不断变化的环保要求和市场需求。这有助于提升整个行业的技术水平和竞争力，推动行业的可持续发展。

3 纺织印染污泥的危险特性及标准化处置

纺织印染行业在生产过程中会产生大量含有复杂污染物的污泥。这些污泥可能具有多种危险特性，如可能含有重金属、有机污染物等，若处置不当会对环境和人体健康造成严重危害。因此需对纺织印染污泥的危险特性进行鉴别，根据其危险特性和属性，进行标准化的处置。通过制定统一的标准和规范，可以确保污泥处置的安全性、有效性和可持续性。

3.1 纺织印染污泥的危险特性

全国危险废物鉴别信息公开服务平台上已建立固废危险特性数据库，并公布了纺织纤维印染污泥的鉴别数据信息，信息内容具体包含固体废物名称、废物类别、废物描述、特征污染物种类、可排除的危险特性、特征污染物统计表、典型污染物数值分布图等，可为同类型固体废物的危险特性鉴别提供重要的参考。

根据全国危险废物鉴别信息公开服务平台2022年12月20日公布的统计结果，纺织纤维印染污泥是以纤维为原料进行染整、印染过程产生的废水处理污泥，主要性状为泥状，灰色或红色，含水率约70%，多有异味。纺织纤维印染污泥可排除的危险特性为易燃性、急性毒性，主要特征污染物包括pH、锌、汞、铅、锑、甲苯、乙苯、无机氟化物、无机氰化物、硫离子、石油溶剂、甲醛、苯胺、氯苯胺、硝基苯胺。部分统计数据及标准限值见表1。

由表1可知，不同企业产生的纺织纤维印染污泥污染因子含量存在一定的差异性，腐蚀性均未超过限值要求，统计的纺织纤维印染污泥均不属于腐蚀性的危险废物；95%置信区间的污泥浸出毒性统计数据不超过标准要求，不属于具有毒性的危险废物，但是存在部分污泥检测结果超出浸出毒性限值要求，属于具有毒性的危险废物。

3.2 纺织印染污泥处置的标准化

在明确纺织印染污泥的危险特性的基础上进行标准化的无机处置，纺织印染污泥处置的标准化对于环境保护和可持续发展具有重要意义。

（1）制定统一标准

首先需要制定一系列关于纺织印染污泥处置的统一标准，这些标准应涵盖污泥的分类、收集、运输、储存、处理和处置等各个环节。标准中应明确规定污泥的物理性质、化学性质、毒性以及处理后的环境要求等关键指标。对于属于危险废物的污泥和一般固体废物污泥要分类合理处置。

（2）规范处理流程

标准化应包括一套规范的处理流程，确保所有纺织印染企业都按照相同的步骤和程序进行污泥的处置。处理流程可能包括污泥的收集、脱水、稳定化、无害化等步骤，以及处理过程中所需的设备和操作方法。在污泥处置过程中，可能会涉及到多种技术，如物理法、化学法、生物法等。标准化应明确各种技术的适用范围、优缺点以及最佳实践，以便企业根据实际情况选择合适的技术。

（3）环境监管标准化

标准化还应包括环境监管方面的要求，如环境监测、污染物排放控制、环境风险评估等。通过环境监管标准化，可以确保污泥处置过程符合环保法规的要求，防止对环境造成污染和破坏。

通过纺织印染污泥处置的标准化，可以规范企业的污泥处置行为，提高污泥处置的效率和安全性，降低对环境的污染和破坏，促进纺织印染行业的可持续发展。

4 结 语

纺织印染行业产生大量废水，废水中含有多种类型的有机物、重金属等污染因子，包括pH、锌、汞、铅、锑、甲苯、乙苯、无机氟化物、无机氰化物、硫离子、石油溶剂、甲醛、苯胺、氯苯胺、硝基苯胺等。经污水站处理后，废水中的污染物经处理分解或者进入污水处理污泥中。在纺织印染污泥的危险特性鉴别中，由于不同企业产生的纺织纤维印染污泥的污染因子种类、浓度和危险特性存在差异性，因此需有针对性地对特定企业按照相关标准和技术路线开展危险特性鉴别工作。本文中论述的纺织印染行业主要原辅材料、工艺流程、污染因子、危险特性分析等可为类似纺织纤维印染污泥危险特性鉴别工作提供重要的参考，为纺织印染污泥科学合理处置及生态环境主管部门的环境管理提供技术依据。

参考文献

[1]陈盛，许士洪，李登新.活性焦理化特性对印染废水中有机物吸附特性的影响研究[J].能源环境保护，2022，36（1）：60-65.

[2]李珍珍，罗建中，马莉娜，等.工业园印染污水中重金属识别与集中处理技术研究[J].工业水处理，2013，33（2）：9-12.

[3]李文文.危险废物环境管理与污染防治中存在的问题及应对研究[J].皮革制作与环保科技，2022，3（24）：107-109.

[4]吴晓霞，孙袭明，李根强，等.危险废物鉴别标准体系的发展与实践研究[J].再生资源与循环经济，2022，15（2）：15-17.

[5]陈焕，贺宝莉，乔芳.维纶/涤/精梳棉混纺针织纱[C]//中国棉纺织总工程师论坛.中国棉纺织行业协会， 2013.

[6]张楠. 陕北能源化工基地地下水污染现状分析[D]. 西安：西安科技大学， 2008.

[7]杨书铭，黄长盾.纺织印染工业废水治理技术[M].北京：化学工业出版社，2002.

作者简介

王京敏，硕士研究生，工程师，研究方向为危险废物鉴别。

张娟，通信作者，硕士研究生，研究员，研究方向为危险废物

鉴别、产品质量检测等。

（责任编辑：袁文静）