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关停罪魁祸首是它!?印染废水处理三大难题

国际节能环保网  来源:印染资讯  日期:2016-12-26

印染废水处理有三大难题:浆料废水、蜡染废水、碱减量废水。他们共同的特点是浓度高、难降解。现有技术难以突破,希望新的突破性技术出现。

1. 印染废水处理中三大难题及其特点

印染废水处理有三大难题:浆料废水、蜡染废水和碱减量废水。它们共同的特点是浓度高,COD约为20000mg/L-80000mg/L,水量仅占全厂印染废水的l0%-20%,而COD负荷却占25%-40%。长期以来处理的难点在于:难降解,COD过高。几十年来研究了许多方法,或是技术不过关,现有技术没有突破,或是处理成本过高影响实际应用。

蜡染废水的特点(指纯蜡染厂)是松香回收率约为85%-90%,还有l0%-l5%松香留于废水之中。回收松香部分废水的COD约为28000mg/L左右。松香以悬浮物等胶体状态存在于废水中,既难以降解,也不容易分离。所以纯蜡染厂一般COD只能处理到800mg/L左右,与仿蜡染废水混合,根据水的比例,一般也很难处理到300mg/L以下,而且废水不管用什么方法。最终总是黄色,极难完全去除,据分析关键在于松香。

退浆废水特点是,浓度高,COD20000mg/L~50000mg/L,水量少(10%-l5%),但浓度高,占印染厂COD负荷约40%,且难降解,浆料组分变化很快目前一般使用的浆料l790或1799,即PVA分子量1700,纯度分别为90%和99%。这类浆料组分变性淀粉约55%,PVA25.5%,丙烯酸浆料8%,后二者均很难降解。

碱减量废水,由于环保问题和超细纤维技术进展,目前使用量已经减少很多,现有的大多采用加硫酸到pH=3,析出对苯二甲酸然后压榨,作固体废物处置,仅加酸成本(pH从l4降到3)每吨废水需30多元。

2. 技术突破的关键

现有技术难以突破,希望新的突破性技术出现:

(1) 即能有效处理高浓度难降解有机废水,同时成本在合理范围之内;

(2) 由于环保要求愈来愈高,希望研究出价格合理的深度处理技术。

世界上没有一种技术可以覆盖全部,必需要根据各类废水实际,掌握较全面废水处理技术,将各种技术有机结合,才能分别解决各类印染废水处理及回用问题。

东华大学和上海希孙环境科技有限公司联合研制出:

(1) 以稀土为特点的催化氧化技术;

(2) XSD系列脱色助凝剂;

(3) 以凹凸棒土为主的XS系列印染废水深度处理剂等技术。

在实际中与其他技术有效组合,解决了印染废水中蜡染废水、浆料废水及印染废水处理、回用的难题。

3 .神奇的稀土为印染废水处理服务

稀土金属被称为神奇金属,在航天行业,高端武器中发挥特殊作用。原因是稀土元素属第七周期第三副族元素,其外层电子均为3个,而次外层电子从1到14个,因此外层电子和次外层电子极其活跃,可以参与各类催化反应,而本身在反应后保持不变,其催化能力可能超过贵金属铂。此前,法国、日本、以色列等,曾有制成粉末状药剂处理印染废水有特殊好的效果,都因价格极高(含量为90%的稀土混合氧化物一般要50-60万/吨)没有推广和实际应用。并且几乎所有论文均是以稀土中一种元素铈进行研究,即以氧化铈附于载体上作为催化剂,论文中具有催化效应,但是效果一般且无实际应用实例。

中国是稀土生产第一大国,目前约占90%,作为催化剂不必使用纯稀土,完全可以使用稀土混合物(分离成本极高),生产后的废料也可以使用暂时没有生产价值、低品位的稀土矿。我国除了现有江西赣州和内蒙包头二大稀土矿外,我们已对广东、广西、云南、新疆等地调查和考察,均有品位相对较低,尚无开发生产的大量矿物,可以较低廉价格供应。由于作为催化剂用量很少,且理论上不消耗,可以长期使用(实际可能过一段时间,补充一些),所以资源极其丰富,成本很低。

一般铁碳法催化氧化,pH只能在3的条件下进行,因此废水必须用酸、碱反复调整,不仅成本高,并且产生大量盐类。用稀土的催化氧化神奇之处在于从pH 2一直到pH l4均能有效进行催化氧化。

使用稀土作为催化剂,要解决使用量、与那些物质配伍、配伍比例、化合物形态、如何固定等技术问题,经过约5年研究,这些问题均已基本解决,并且申请了5项发明专利,并正在继续发展中。

稀土还有放射性问题,通常放射性超过10us需要防护,5us以下是安全的。一般内蒙包头的稀土放射性较强,南方稀土生产厂大多使用江西赣州稀土矿,经多次测定,其废料不论是酸溶渣、碱溶渣、污泥均在3-4us,而纯度为30%-40%的混合稀土氧化物一般为l0-11us,为了安全,研究了包裹、固定技术,目前使用的催化氧化剂放射性均在1us以下,绝对安全。

4. XSD系列脱色助凝剂简介

XSD系列脱色助凝剂是自主开发的一种高分子化合物,对印染废水具有很强的脱色效果(对于松香、铁离子等金属色泽例外),适用于染料、涂料的脱色,并且具有很强的絮凝作用,可以替代PAM 和部分PAC作用。

5. 蜡染废水处理和回用的关键问题

主要是残留的松香,使用的工艺是使用一定的物理和药剂方法,使松香悬浮,然后用吸油毡去除。主工艺是催化氧化加XSD系列高分子脱色助凝剂等达到排放要求,这部分投资和运行成本较低,所产生污泥量也仅是污染物所产生的污泥。作为回用增加XS系列印染废水深度处理剂和臭氧技术。

6. 退浆废水处理的关键

退浆废水COD20000mg/L-50000mg/L,水量占全厂废水的10%-15%,但COD负荷约40%,且难降解,浆料组分变化很快,目前一般使用的浆料l790或1799,即PVA分子量1700,纯度分别为90%和99%。这类浆料组分变性淀粉约55%、PVA25.5%、丙烯酸浆料8%,后二者均很难降解。

实际处理还有一个关键难点是,不管是压滤或离心分离,胶状物均难以分离。本次采用催化氧化复合技术,可以在4小时左右将pH从14下降到9,即酸化水解速度极快,达到神奇的效果(如加硫酸,这部分每吨废水要l5元左右,如果加酸到pH3则需30多元),静止分离后再加药剂盐析,达到分离。处理成本每吨浆料废水5.8元,COD下降50%以上,折合每公斤COD只有0.6元左右(城市污水处理l公斤COD需1.2元以上),成本十分低廉。

一般印染废水达到水解酸化需要24-36小时,现在只需要4-8小时,当然高浓度所需水解酸化时间少一些,但是没有近20小时是很难的,这为印染废水水解酸化开辟一条新的途径。

7. 印染废水回用技术

印染废水回用处理:采用XSD水处理剂配伍催化氧化方法,完全可以达到无色、透明,而COD根据原水情况和催化氧化条件而定。处理成本很低(视原水浓度而定),基本接近纺织染整废水回用标准,即:

序号

 

注:

1)硬度小于l50mg/L可全部用于生产;

2)硬度在150~325mg/L之间,大部分可用于生产,但溶解性染料应使用小于或等于l7.5mg/L 的软水,皂洗和碱液用水硬度最高为l50mg/L;

3)喷射冷凝器冷却水一般采用总硬度小于或等于l7.5mmg/L的软水;

4)电导率小于30us/cm可用于全部生产;

5)电导率在在30~250us/cm之间,可用于漂洗等生产用。

其中部分指标可以浮动,例如COD等;总硬度等与废水实际情况有关。对于高档、浅色产品由于质量要求,以及容易产生色斑、色差。实际废水处理后回用是困难的。

我国印染总量世界第一,并且集中于东南沿海5省,由于环保要求回用是降低总量排放的有效措施,是必然措施。但是对于中低档,深色产品完全可以回用的,当然这需要各厂经过使用达到质量合格,稳定为最终目标。

以上技术均分别经过小试、中试、工程性试验、中试和4000吨/天工程实践。对于一项全新的新技术,在理论和工程化中也需一段完善过程。

这些技术适用范围是高浓度有机废水,例如:染料废水、有机化工废水、制药废水、香料废水等。许多项发明专利已经申请和正在申请中。

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