印染废水处理方法工艺流程与药剂
印染废水因含有染料、浆料、助剂、重金属等复杂污染物,具有色度高、有机物浓度高、水质波动大等特点,处理流程需结合脱色、有机物降解及重金属去除等需求。以下是典型的印染废水处理工艺流程解析,按处理阶段与技术要点展开说明:
一、印染废水的水质特点与处理目标水质特点:
含染料(活性染料、分散染料等)、浆料(聚乙烯醇 PVA)、表面活性剂、重金属(铜、铬、锌)、酸碱污染物(pH 2-12),COD 可达 1000-5000mg/L,色度达 500-5000 倍。
处理目标:
达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-2012)及地方环保要求,重点去除色度、COD,控制重金属及盐类,部分企业需实现废水回用。
格栅与调节池
作用:拦截纤维、布料碎屑等大颗粒杂质,平衡水质水量(印染生产工序波动大,废水排放不均)。
技术要点:调节池内需设置曝气或搅拌装置,防止悬浮物沉淀;若 pH 值异常(强酸或强碱),需投加或氢氧化钠调节至中性(pH 6-9)。
混凝预处理(关键步骤)
原理:投加混凝剂(聚合氯化铝 PAC、聚合铁 PFS)和助凝剂(聚丙烯酰胺 PAM),通过电中和与架桥作用,使染料胶体颗粒聚沉。
设备:混凝反应池(快速混合→慢速絮凝)+ 沉淀池(斜管沉淀池或辐流沉淀池),可去除 50%-70% 的色度及 30%-50% 的 COD。
预处理特殊工艺(针对难降解污染物)
水解酸化池:通过厌氧微生物将大分子染料分解为小分子,提高废水可生化性(BOD₅/COD 从 0.2 以下提升至 0.3 以上)。
铁碳微电解:利用铁碳电极的电化学作用,破坏染料分子的发色基团,强化脱色效果。
2. 生物处理阶段:有机物降解核心一级处理:初沉池
作用:去除预处理后残留的悬浮物,为生物处理创造条件。
二级处理:生物降解工艺
投加高效脱色菌剂或固定化微生物载体,提升对特定染料(如偶氮染料、蒽醌染料)的降解能力。
优势:膜分离效率高,出水水质稳定(COD≤50mg/L,色度≤50 倍),可直接用于中水回用,适用于高标准排放或回用需求的企业。
厌氧池:利用厌氧菌分解难降解有机物,进一步提高可生化性,同时部分还原染料脱色;
好氧池:活性污泥法或生物膜法(如接触氧化法)降解有机物,硝化细菌去除氨氮;
二沉池:泥水分离,污泥回流至厌氧 / 好氧池,出水进入深度处理。
厌氧 - 好氧组合工艺(A/O、A²/O)
膜生物反应器(MBR)
生物强化技术
3. 深度处理阶段:色度与难降解污染物去除脱色工艺(核心任务)
超滤(UF):截留胶体及大分子染料;
反渗透(RO):去除小分子染料、盐类及重金属,出水可回用于染缸补水(需控制浓水排放)。
臭氧氧化:利用臭氧的强氧化性破坏染料分子结构,脱色率可达 90% 以上,同时降解残留 COD,但运行成本较高。
活性炭吸附:通过多孔结构吸附残留染料及有机物,适用于低浓度废水的精处理,需定期更换活性炭(存在二次污染)。
膜分离(UF/RO)
氧化技术(AOPs)
如芬顿氧化(Fe²+ + H₂O₂生成羟基自由基)、光催化氧化,用于降解生物处理后残留的难降解有机物(如 PVA 浆料),COD 去除率可达 30%-50%。
4. 污泥与浓水处理污泥处理
沉淀池污泥含染料及重金属,需经浓缩池→板框压滤机脱水→污泥无害化处置(焚烧或稳定化处理,重金属含量超标的污泥需按危险废物处置)。
浓水处理(回用场景)
RO 浓水含盐量高(TDS≥10000mg/L),可通过蒸发结晶(MVR)→盐类回收(如氯化钠),或与其他废水混合稀释后重新处理。
三、不同类型印染废水的工艺选择差异棉纺织印染废水 | 以活性染料为主,COD 高、碱性 | 格栅→调节池→水解酸化→A/O→混凝沉淀→臭氧→活性炭 | 耐碱菌种适应碱性环境,需强化脱色 |
化纤印染废水 | 分散染料为主,难降解有机物多 | 格栅→调节池→铁碳微电解→厌氧→MBR→RO | 预处理需破坏染料分子结构,膜工艺提升回用率 |
毛纺织印染废水 | 含羊毛脂、色度高、悬浮物多 | 格栅→气浮池→调节池→A²/O→混凝沉淀→UF | 气浮去除油脂,生物脱氮除磷需求高 |
排放标准:
直接排放:GB 4287-2012 中 “排放标准”,如 COD≤80mg/L(新建企业),色度≤50 倍,氨氮≤10mg/L;
回用:需满足《纺织染整工业回用水水质》(FZ/T 01143-2013),如 COD≤50mg/L,电导率≤1500μS/cm。
技术要点:
含硫化染料废水需先氧化脱硫(投加 H₂O₂或空气曝气),防止硫化物对微生物的抑制;
膜工艺需定期化学清洗(柠檬酸或次),降低膜污染风险;
高色度废水可采用 “预处理混凝 + 臭氧 + 活性炭” 组合脱色,确保色度达标。
五、工艺流程图示例(简化版)plaintext
印染废水 → 格栅 → 调节池 → 混凝沉淀 → 水解酸化池 → 厌氧池 → 好氧池 → 二沉池 → 臭氧氧化 → 活性炭/RO → 达标排放/回用 ↑ ↑ └──────────── 污泥 → 浓缩→脱水→无害化处置实际应用中,需根据染料类型(水溶性 / 疏水性)、生产规模及回用需求调整工艺参数。例如,大型印染企业可采用 “预处理 + 生物处理 + 膜法回用” 的全流程工艺,而小型企业可优先考虑 “混凝 + 生化” 的经济方案,确保在达标排放的同时控制处理成本。