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印染废水处理生化段和物化段的权重及水质达标2021-12-21奕锦伟
印染废水处理生化段和物化段的权重及水质达标
浙江省印染行业协会环保节能专家委员会 中国纺织工业学会染整专业委员会 奕锦伟 在印染废水处理工艺,一般以生化处理工艺为主,同时配备一定权重的物化处理工艺,从而保障外排废水的各项水质指标达标。 在废水处理工艺设计和实际工程运行中,如何把握生化段和物化段的权重,一关系到外排水质的达标,二关系到废水处理的运行费用。因此,我们需要协调这二者的权重,既要保证外排水质的达标,又可以节省废水处理的运行费用。 一、印染废水排放水质标准 1、现行《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)及其修改稿 由当初国家环保部和国家质量监督检验检疫总局,联合发布和实施。其中考核的水质指标共有14项。经过几年的努力,目前企业执行情况比较理想。 2、2019年12月,现行标准的修改报审稿已经出台 将代表标准的发展方向,主要的修改内容有: 1)新修改的标准,将更名为《纺织工业水污染物排放标准》。它是对《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012及其修改单、《缫丝工业水污染物排放标准》GB28936-2012、《毛纺工业水污染物排放标准》GB28937-2012和《麻纺工业水污染物排放标准》GB28938-2012等这些标准的统一修订。 2)新修改的标准,将由生态环境部和国家市场监督管理总局,联合发布和实施,体现市场的作用和公平竞争,调节印染企业的生产和排污。 3)新修改的标准,其主要修稿内容 水质指标共计16项,增加了洗毛和缫丝企业动植物油指标,增加了直排废水的发光细菌急性毒性指标。这对于废水处理中的生化处理要求将进一步提高。 废水进入工业集聚区污水集中处理设施,以及由两家及两家以上企业共用的污水处理设施时,COD标准小于500mg/L,苯胺小于2mg/L,比现有标准值降低不少。 二、废水水质指标及相应的处理方法 废水处理后的外排水质标准,容易达标的9项:pH、BOD、SS、色度、总磷、硫化物、二氧化氯、可吸附有机卤素(AOX)、六价铬;容易超标的5项:COD、氨氮、总氮、苯胺、总锑。处理这些指标,一般对应的处理工艺
三、生化段和物化段的权重对水质达标和运行费用的影响 1、以生化处理工艺,降解氨氮、总氮、苯胺三项含N指标 氨氮为在线监测指标,很多地方也把总氮列入了在线监测指标。 一般的染色工艺中,印染废水的氮来自偶氮类染料,调节池原水总氮~35mg/L。废水中氨氮和总氮的去除,只能依靠生物处理工艺来实现。如果生化处理出水COD小于200mg/L,外排废水氨氮和总氮即可达标,一般的氨氮~5mg/L,总氮~20mg/L。 废水中的苯胺,主要来自于偶氮类染料在染色过程中的热碱水解,或在废水处理前端的微生物对偶氮类染料的水解。一般的,调节池综合废水苯胺~2.5mg/L。废水中苯胺的去除,只能依靠生物处理来实现。生化处理出水COD小于200mg/L,外排废水苯胺即可达标,一般的~0.7mg/L。 有些企业,在废水处理的终端投加次氯酸钠,用以脱色、去除氨氮、苯胺,但就有可能出现二氧化氯、可吸附有机卤素(AOX)超标,而且这个超标达数倍以上。也将导致废水处理的运行费用的直接增加。 2、以生化处理工艺为主,辅助物化处理工艺,降解COD 物化处理工艺,一般采用絮凝沉淀或气浮处理,在生化系统前可作为废水与处理,在生化系统后续成为终沉池(机),一般的COD去除效率30~60%。 如果生化处理出水COD小于200mg/L,再辅助物化处理工艺降解COD,外排废水COD即可稳定达标,一般的COD小于150mg/L。 有些老企业,由于生化系统配置不足,生化系统的处理出水COD大于200mg/L或更高,这就需要依赖物化系统来去除COD。 采用物化处理工艺降解COD,会导致污泥量的大量增加,也将导致废水处理运行费的增加。 3、只有物化处理工艺,在终端去除总锑 锑对人体有慢性毒害,我国规定饮用水水源的锑小于0.05mg/L,这也是限定印染废水总锑指标标准的依据。锑是两性稀有金属,多以化合物形式存在于环境中,印染废水的锑指标为总锑。 印染废水中的锑来自面料纤维。锑(氧化锑、醋酸锑、醇锑)作为酯化聚合反应的催化剂,聚酯纤维中的总锑含量50~250mg/kg(欧盟小于200mg/kg),其含量与聚酯纤维厂家的生产工艺、面料品种相关。 涤纶面料经过减量、退浆、高温上色等染色工序,纤维上的锑被转移到废水,其中减量和前处理废水总锑~1.0mg/L或以上,染色废水~0.3mg/L或以上,一般综合废水0.3~1.2mg/L。 《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012),规定了总锑排放浓度小于0.1mg/L,目前大多数染整企业均能达标。 印染废水常用的除锑方法,在废水处理工艺末端投加聚合硫酸铁,并絮凝沉淀或气浮,总锑去除率达90%以上。 投加聚铁导致废水pH下降到~5.5,需要投加液碱回调pH; 投加聚铁后的COD去除率~30%或以上; 投加聚铁会产生大量的物化污泥,废水处理1万吨排出污泥~5吨(含水65%)。 导致外排废水总锑超标的几个原因 第一,对总锑达标排放的认识不足,日常管理上缺少对这项指标的监管。 标准开始执行时,很多人认为总锑只是对太湖流域的企业有要求,其实总锑指标是全国统一的,只是标准制定起因,确实考虑了太湖水质对上海饮用水原水的影响。 总锑是14项水质指标唯一入刑法的指标,环境污染罪明确了立案、定罪、量刑和处罚。规定“排放、倾倒、处置含铅、汞、镉、铬、砷、铊、锑的污染物,超过国家或者地⽅污染物排放标准三倍以上的”,为“严重污染环境”,处三年以下有期徒刑或者拘役,并处或者单处罚金;后果特别严重的,处三年以上七年以下有期徒刑,并处罚金。 第二、废水处理设施配套不够完整,工艺终端缺少絮凝沉淀池(或絮凝气浮机)。整个废水处理系统没有除锑功能,导致外排废水总锑超标3倍或以上。 第三、废水处理投加絮凝剂不正确。投加聚合氯化铝,总锑去除率~30%,导致外排废水总锑超标3倍左右,目前除锑最有效的药剂是聚合硫酸铁。 第四、投加聚铁的剂量不足。总锑去除率不高,导致外排废水总锑浓度不稳定或超标。一般的,液态聚铁投加量0.1~0.15%,相当于每1万吨废水投加10~15吨。 第五、源头面料锑含量和废水处理操作的信息不对称。废水处理车间没有提前对面料或纤维进行锑含量检测,对重大生产单子的源头锑含量变化信息缺少了解,除锑设施的工艺和参数(特别是聚铁投加量)没有及时调整,导致外排废水总锑超标。因此,对于批量涤纶染色加工的生产,需要先进行面料或纤维的总锑含量检测,并及时检测废水调节池的总锑。 有小部分总锑,可能来自压滤机排出的滤后水,导致废水调节池中总锑增加。 第六、总锑的检测误差。规范要求总锑频次每半年一次。由于目前二种国标检测法(电感耦合等离子体质谱法、原子荧光光谱法)的检测误差较大,可能出现日常检测达标但环保执法检测超标。因此,建议企业每隔一周,或在加工面料调整时,委托二家第三方检测。
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