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印染废水处理新技术为环境“减负”

国际节能环保网  来源:环境  日期:2016-12-21

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。”

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