纺织染整生产废水的回收和综合利用方法探析

2015-10-21 17:10孙运波
建筑工程技术与设计 2015年33期
关键词:回收综合利用

孙运波

摘 要:纺织染整工业是我国轻化工程中发展时间较长的一个支柱产业,我国加入WTO后,该产业逐渐与国际接轨。目前,染整工业废水的处理仍是整个业界亟待解决的难题。因此,本文主要就纺织染整生产废水的回收和综合利用方法进行了相关的探讨,以供广大同仁学习交流。

关键词:染整废水;回收;综合利用

引 言:纺织染整的废水主要就是来自于纺织原料的初步加工以及染整加工等生产工序,加工工段产生的废水污染较高,但其污染物因子是相对单一。国内企业很多都是把重点放在混合废水的处理方面,然而对于有用的污染物质回收并且进行相应的资源化利用为根本目的的综合治理则是相对比较少的,这样一来不仅仅会加大综合废水处理量,增加处理的成本,且加大处理难度,一般没有保障综合废水的处理效果,最终真正的达到达标排放。

1染整废水中的资源回收

染整废水成分包括一些染料、羊毛脂和蜡等,有些成分回收起来工艺简单,成本较低,而且回收的物质能再次运用到生产中,显著提高生产的经济效益。

1.1 染料的回收

理论上来讲,对于一些水溶性较差的染料,可以通过诸如气浮、絮凝沉淀、膜分离等理化法使之与水固液分离,从而得以回收,但是在实际生产中实施起来却非常困难。例如,可以使用外压膜管式超滤器,对织厂染色废水采用超滤法进行靛蓝还原染料回收,浓废水经粗细隔栅和过滤机初步处理后经调节池稳定,直接进行超滤处理,运行中取得较好的结果。

1.2 蜡染印花洗蜡废水中的蜡回收

洗蜡废水中的松香蜡质含量很高,不加以回收直接排放到环境,不仅浪费大量资源,而且对环境造成严重的污染。该产业废水中松香蜡质的存在状态,因洗蜡方式的不同所采用的回收方式亦不同。

采用机械水洗方式洗蜡废水中的松香蜡质,主要以悬浮的状态存在,成分较为简单。若采用传统的沉淀、过滤等物理方法回收的话,回收率不高,且工作量大、成本高。在实践中,可采用双级气浮工艺处理实际洗蜡废水,蜡回收率可达90%以上,大大提高了蜡回收率,且回收蜡质含水率低,易于重新利用。回收蜡质可用于生产车间重新上蜡使用,并且蜡回收后的废水可回用于洗蜡工段。

工业生产中另一种洗蜡的方式是采用碱洗法,该类废水中的蜡主要成呈散态,直接分离的方法比较难以实现。多数企业是将其与其他废水合并处理,这种做法不利于资源节约。在实践中,采用酸析法取得了较好的回收效果。該法是将废水的pH值调节到3~4,此时松香蜡质转变为疏水状态并凝结成絮状体,具有了吸附其他杂质的能力,而后通过沉淀或气浮的方法分离絮状体,实现固液分离,从而实现蜡质的回收。另一种不以回收利用为目的的处理方法是:对印花水洗废水进行电化学处理,出水直接与碱洗废水混合,可同时实现印花废水脱色和碱洗废水的脱蜡,其各项污染指标去除率均可达到90%以上,处理效果明显且处理费用低。

1.3 丝织物精炼废水中丝胶的回收

丝织物精炼废水中丝胶含量高,对其进行回收后,可广泛用于纺织、生物、医药等领域,具有较大的经济效益,而且还能大幅度降低对含丝胶废水处理的难度。对于丝胶回收的方法较多,有混凝法、离心分离法、溶剂萃取法、酸析法等等。其中超滤法多用于高效高纯度的丝胶回收。此外,还有冷冻法回收的例子:调节pH至蛋白质等电点(约为7左右)以上,在-24℃下冷冻,丝胶回收率可达70%,废水COD值下降70%以上,其工艺简单,回收率较高,不足是能耗大。

2 染整废水综合利用方法的探讨

如何采用优化的工艺,使水量能够在保证产品质量的情况下用量最少,同时能够回收利用废水中的余热,是当前染整行业中废水综合利用的关键问题。下面提出并分析针织染整厂的染色废水的几种综合利用方案。

2.1 针织染整的用水要求

一般来说,我国的针织染色主要以间歇式浸染法为主,这种方法所用的水大概有以下3种:蒸汽用水、冷却用水和浴中用水。

2.1.1 蒸汽用水

蒸汽用水是用于锅炉蒸汽的用水,水质要求最高,必须经过软化和除氧等处理。蒸汽在染色机用于加热后冷凝成水,即冷凝水。在大多数情况下,蒸汽输送过程、热交换过程和冷凝水输送过程不会产生污染。因此,冷凝水的水质为最好,在没有污染的情况下符合锅炉水的水质要求,可以直接用作锅炉用水。

2.1.2 冷却用水

冷却用水是降低针织物煮漂、皂洗、染色等过程中浴中温度的用水,理论上对水质的要求并不高。主要是要求水温低,并且是越低越好。然而在实际生产中,要考虑到在热交换器处的结垢问题。所以对于水中杂质和硬度等因素有一定的要求。

2.2 废水综合利用方案探讨

以上对针织染整厂废水类型,废水水质和水温以及各道工序所需水温水质进行了介绍,下面从清洁生产、能源节约的角度,比较以下几种综合利用方案,并分析各方案的利弊。

2.2.1 直排方案

该方案未对废水进行回收和综合利用,直接将其排放。该方案是为了与其它方案对比而提出的,它不需要对染色设备做任何改造,总的耗水量就是各个部分用水量的总和,实际运行成本与水费、电费及污水处理费有关。该方案的流程示意图见图1。

2.2.2 冷凝冷却水综合利用方案

冷凝水一般符合浴中用水的水质要求,如果冷却水是采用新鲜水的话,就可以将冷凝水和冷却水合并一起回用。该方案的流程见图2。

这种方案构造简单,在原有设备基础上只需添加若干个蓄水池和疏水管网。冷凝水和冷却水经收集后,直接作为浴中用水用到生产中。此方案简单易行,但是也存在一定的弊端:蓄水池的建设会造成占地面积较大,而且冷却水和冷凝水也不可能达到100%的回用率(经每一次回用后,都会有一些作为染色机的废水排出)。当冷凝水和冷却水回用温度较高时,会对回用的效果产生影响,特别是对染整工序。由于加热蒸汽和冷却水共用一个热交换器,使得冷凝水不能直接回用到锅炉中,导致这部分热能损失。

2.2.3 达标处理水回用方案

通常,经过达标处理的废水水温与常温相近,可以作为冷却水回用到生产中。工艺流程见图3。

将处理达标后的污水进行回用,只需要铺设一个回用系统,投资不多,而且可以将原来的冷却水用量全部节省,回用率很高。但是,用达标处理水来进行冷却,易污染热交换器,蒸汽的冷凝水也无法直接作为锅炉用水回用,损失了冷凝水的余热。

3 结语

随着排放标准的日益严格,势必对染整废水的处理技术进行深入的探索。相信随着科学技术的不断进步,染整废水的处理工艺将逐渐完善,投资省、运行费用低、操作简单的处理技术将运用到实际的生产中去。

参考文献:

[1]陶涛. 我国纺织染整企业废水处理相关问题探讨[J]. 给水排水,2012,(03).

[2]石宝龙. 纺织染整工业废水污染物回收与废水处理[J]. 针织工业,2004,(05).

[3]邹家庆.工业废水处理技术[M].北京:化学工业出版社,2003.

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