印染行業(yè)堿減量廢水處理現(xiàn)狀及對策

在紡織工業(yè)中，常采用高溫強堿溶液對滌綸織物進行處理，以提高其柔軟性和舒適性，稱為堿減量工藝。但該工藝易產(chǎn)生污染嚴重的廢水，其特征污染物主要是對苯二甲酸的鈉鹽。堿減量廢水往往pH值高(>:12)，CODcr值高(>:8000mg/L)，對廢水總CODcr的貢獻率在45%以上，對苯二甲酸和聚酯低聚物的高濃度給生物處理帶來困難。此外，堿減量廢水中還含有過量的游離堿、乙二醇、減量過程中添加的添加劑、織物攜帶的各種油污和雜質(zhì)等。因此，探索適合堿減量廢水處理的措施勢在必行，既有環(huán)境效益又有經(jīng)濟效益。

一、當(dāng)前堿減量廢水處理技術(shù)

基于處理成本和實施效果的考慮，目前堿減量廢水的處理技術(shù)通常采用物化和生化相結(jié)合的處理工藝，即先進行物化預(yù)處理，當(dāng)廢水的pH值達到3~5時，廢水中的對苯二甲酸鈉反應(yīng)生成對苯二甲酸并濾出，既降低了廢水的CODcr值，又提高了可生化性，然后將濾液與印染工藝中其他工藝產(chǎn)生的廢水混合進行后續(xù)生化處理。整個處理過程的關(guān)鍵是選擇合理的物化預(yù)處理方法，因為副產(chǎn)的粗對苯二甲酸是制造增塑劑、合成聚酯樹脂、合成纖維等的化工原料。將其作為資源回收利用，不僅可以實現(xiàn)堿減量廢水的生化處理，也是企業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的重要途徑。目前，物化預(yù)處理方法主要有直接酸沉法、混凝酸沉法、膜過濾酸沉法等。

1.1直接酸沉淀法

直接酸沉法操作過程簡單，條件易于控制。當(dāng)直接向堿減量廢水中加入酸以調(diào)節(jié)pH值至5以下時，會產(chǎn)生白色不溶性對苯二甲酸。但反應(yīng)時間、攪拌速度、酸用量都會影響沉淀速度，形成的對苯二甲酸粒徑小，不易沉淀。在工業(yè)上，通常用板框壓濾分離，如圖1所示。

直接酸沉法是用酸中和堿減量廢水中的大量堿，缺點很明顯。沒有對堿進行科學(xué)的回收和再利用，造成堿水資源的大量浪費。另外，得到的對苯二甲酸純度普遍較低，產(chǎn)品附加值不高。此外，在酸沉過程中加入大量廉價或昂貴的工業(yè)廢硫酸，甚至使用廢鹽酸和硝酸，因此將一些易燃易爆化合物帶入印染廠，不僅造成新的污染，增加后續(xù)廢水處理的難度，還存在安全生產(chǎn)事故隱患。

1.2混凝酸沉法

混凝-酸沉法是預(yù)先加入特殊的化學(xué)藥劑，如鋁鹽、鎂鹽等無機鹽，或聚丙烯酰胺等高分子物質(zhì)，利用吸附、電中和、網(wǎng)捕、架橋等作用，，聚集堿減量廢水中的顆粒雜質(zhì)，可采用重力沉淀、溶氣浮選或離心等方法去除，然后在晴朗的夜晚進行酸沉處理，如圖2所示。

混凝可以脫色去除堿減量廢水中的懸浮物，在一定程度上調(diào)節(jié)廢水的pH值，不僅可以提高后續(xù)酸沉得到的對苯二甲酸的純度，還可以進一步降低廢水的CODcr值。據(jù)筆者研究，經(jīng)混凝酸沉處理后的對苯二甲酸純度可達95%，廢水CODcr值下降75%以上，減輕了末端生化處理的負荷，最終實現(xiàn)廢水穩(wěn)定達標(biāo)排放。因此，混凝酸沉法可以作為堿減量廢水物化預(yù)處理的有效技術(shù)，但需要綜合考慮混凝劑的實施效果和投加成本。比如用硫酸鋁混凝后形成的氫氧化鋁會部分溶解，懸浮在強堿溶液中，難以沉降。

1.3膜過濾和酸沉法

膜過濾技術(shù)主要是根據(jù)不同物質(zhì)的分子大小差異，利用相應(yīng)孔徑的膜來實現(xiàn)選擇性截留。它具有能耗低、無二次污染、廢水可循環(huán)使用的優(yōu)點。根據(jù)操作壓力和膜的平均孔徑不同，可用于堿減量廢水處理的膜過濾方法通常包括微濾、超濾、納濾和反滲透等。其中納濾在截留對苯二甲酸鈉方面明顯優(yōu)于超濾，但兩者都不能有效截留乙二醇。因此，膜過濾酸沉法是通過不同孔徑膜的組合工藝去除堿減量廢水中的聚酯低聚物和懸浮雜質(zhì)，截留形成對苯二甲酸鈉濃縮液，再用酸沉法處理。

膜酸沉淀法可以有效降低堿減量廢水的CODcr值，進一步提純粗對苯二甲酸，但在實際應(yīng)用中也存在很多問題，如隨著預(yù)處理時間的延長，廢水中的污染物容易堵塞通道，導(dǎo)致膜通量下降，過濾效果變差，這也增加了膜清洗的難度和成本。此外，膜材料影響其使用壽命。目前堿減量廢水處理多采用耐酸堿、耐高溫的無機陶瓷膜，但價格昂貴且存在膜污染問題。因此，可以考慮將膜處理與其他化學(xué)處理技術(shù)相結(jié)合，解決技術(shù)和經(jīng)濟問題。

二、堿減量廢水處理中存在的問題

2.1企業(yè)節(jié)能減排措施不全面

堿減量廢水占印染廢水排放總量的比例一般小于10%。企業(yè)對此類廢水處理普遍重視不夠。在廠區(qū)整體廢水處理工程的規(guī)劃設(shè)計中，沒有單獨鋪設(shè)管道收集，部分與退漿水混在一起，增加了處理難度，不利于對苯二甲酸的回收利用。同時，燒堿和水用于染整前處理，堿水不回用于堿減量廢水處理。此外，部分印染企業(yè)對廢水處理采取粗放式管理方式，完全委托第三方運營，不準(zhǔn)確掌握其運營狀況。存在紡織產(chǎn)品的更新?lián)Q代和染料、助劑的投加與廢水處理能力脫節(jié)的現(xiàn)象，容易導(dǎo)致出水水質(zhì)超標(biāo)。

2.2物化預(yù)處理方法選擇不合理

由于纖維種類的不同，印染產(chǎn)品所用的染料和助劑也會有所不同，堿減量廢水中的污染成分也會發(fā)生相應(yīng)的變化。但是，各種物化預(yù)處理方法都有其適用條件，一些印染企業(yè)沒有合理選擇預(yù)處理方法，導(dǎo)致處理效果不佳。此外，部分企業(yè)可接受的廢水回用成本僅為0.5元/m3。而目前的膜分離技術(shù)成本高于這個水平，所以粗暴地采用了直接酸沉法?，F(xiàn)場操作環(huán)境簡單，不使用正品酸，甚至有的企業(yè)不經(jīng)過理化預(yù)處理直接進行生化處理。曝氣池中的活性污泥難以適應(yīng)和適應(yīng)聚酯低聚物和對苯二甲酸，從而影響其可生化性。

2.3政府監(jiān)管和制度引導(dǎo)不完善

目前國內(nèi)還沒有堿減量廢水回收對苯二甲酸的國家標(biāo)準(zhǔn)，只有工信部2012年7月實施的《FZ/T01108—2011回收對苯二甲酸技術(shù)要求》紡織染整行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但目前各地仍沒有統(tǒng)一的參考和實施，政府對減堿廢水處理技術(shù)的推廣力度也不夠。紡織企業(yè)主要集中在江浙一帶，但在堿減量廢水處理過程的監(jiān)管和副產(chǎn)物處置方式的制度指導(dǎo)上，地區(qū)間差異較大。如浙江紹興對粗對苯二甲酸的資源回收屬性界定仍有爭議，暫允許其作為可回收資源處置但缺乏對其回收質(zhì)量的有效監(jiān)控；江蘇吳江要求對一般污泥固體廢物進行處置管理，與以粗對苯二甲酸為化工原料的生產(chǎn)企業(yè)環(huán)評資質(zhì)要求不符，無法實現(xiàn)資源再利用。因此，當(dāng)?shù)仄髽I(yè)通常直接將其混入印染污泥中，用于鍋爐焚燒或外運。

第三，相應(yīng)的解決方案。

3.1提高企業(yè)資源回收意識。

節(jié)能和循環(huán)利用是企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。政府可以通過財政補貼或稅收優(yōu)惠的方式，鼓勵企業(yè)開展相關(guān)技術(shù)研究，提高廢水資源回收意識，使企業(yè)自覺改造優(yōu)化污水管道，單獨收集堿減量廢水，發(fā)展堿水回收利用技術(shù)，通過污染治理獲得一定的經(jīng)濟效益。通常，堿減量廢水中的堿含量至少為12%。按目前液堿1200元/噸左右的價格計算，如果堿水能直接循環(huán)利用，可節(jié)省40元/噸的成本。此外，所生產(chǎn)的粗對苯二甲酸的價值還可以抵消成本投入，仍有不錯的利潤。酸沉和壓濾后的出水也可以考慮回用，為企業(yè)補充一部分用水，增加生產(chǎn)能力。

3.2規(guī)范廢水預(yù)處理工藝的應(yīng)用

要實現(xiàn)堿減量廢水的資源化回收利用，必須選擇合適的預(yù)處理工藝。直接酸沉法適用于廢水中對苯二甲酸鈉含量較高，其他污染物較少的情況，否則應(yīng)采用混凝或膜過濾的方法預(yù)先去除雜質(zhì)，提高酸沉后對苯二甲酸的純度。酸沉過程中，建議使用正品酸，采用管道計量或智能加藥，確保生產(chǎn)安全和環(huán)境衛(wèi)生?，F(xiàn)場操作人員應(yīng)具備較高的綜合素質(zhì)，熟練掌握工藝操作條件?；炷幚頃r，應(yīng)選擇成本低、反應(yīng)時間短、絮凝沉降性能好的藥劑。鑒于膜處理設(shè)備價格較高，可考慮設(shè)備租賃運營，減輕處理的經(jīng)濟壓力。

3.3加強政府的技術(shù)政策支持。

鼓勵環(huán)保行業(yè)組織對堿減量廢水處理現(xiàn)狀及相關(guān)技術(shù)開展深入研究，篩選推薦先進技術(shù)，積極收集粗對苯二甲酸回收利用下游產(chǎn)業(yè)鏈信息。地方政府應(yīng)執(zhí)行現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并制定相應(yīng)政策，鼓勵企業(yè)采取合理措施回收堿減量廢水，引導(dǎo)其規(guī)范粗對苯二甲酸市場銷售，全面監(jiān)控回收質(zhì)量，加大對違法處置的處罰力度。同時，要培育以廢水資源循環(huán)利用為重點的下游產(chǎn)業(yè)，規(guī)范環(huán)評審批程序，積極搭建交易平臺，把循環(huán)經(jīng)濟作為企業(yè)解決污染的突破口和盈利點。

四。結(jié)論。

紡織工業(yè)是江浙地區(qū)的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè)，尤其是紹興及其周邊地區(qū)，有近200家印染企業(yè)。其中約30%在滌綸織物前處理中采用強堿浸蝕部分滌綸纖維的工藝，堿減量廢水的污染日益受到各級政府和人民的關(guān)注。如果這類廢水得不到妥善解決，印染廠的廢水將難以達標(biāo)排放，甚至有被整改或淘汰的風(fēng)險。目前，堿減量廢水的處理還存在許多問題。加強治理技術(shù)研究，開展資源循環(huán)利用，完善監(jiān)督管理機制，將促進印染企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善。(來源:紹興文理學(xué)院元培學(xué)院；紹興中炬環(huán)?？萍加邢薰尽?/p>
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