纺织染整工业废水治理工程技术规范编制说明

1纺织染整工业废水治理工程技术规范编制说明标准编制组二○○七年十二月21标准的编制工作过程1.1任务来源2005年，国家环境保护总局下达了《印染行业废水治理工程技术规范》编制计划。东华大学作为该标准的第一编制单位，联合中国环保产业协会水污染治理委员会和中国印染行业协会环境保护技术专业委员会，成立了规范编制组。纺织工业中染整行业是主要排放废水的行业，染整包括前处理、印花和染色、后整理三部分，主要污染物和废水量产生于前处理和印花、染色。印染是染整的俗称，为了与《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287）名字一致，因此将原任务规定的《印染行业废水治理工程技术规范》改为《纺织染整工业废水治理工程技术规范》。1.2制定标准的意义和必要性加入WTO后，我国纺织行业是利好行业，从业人数超过1960万，加上原料产地（棉花、毛、麻生产）的从业人员１亿，共约1.2亿，对国家发展和社会稳定起着十分重要的作用，行业人士估计，在十年之内还将连续增长，保持我国纺织行业第一大国的地位（数量上）。纤维加工量占全球比重由2000年25％提高到2005年的36％，服装、化纤、纱、丝、布、呢绒世界产量第一。2005年生产情况见表1－1：表1－12005年规模以上企业生产情况名称总量比2000年增长/平均增长销售收入19794亿（26400亿）137.4％/18.9％纤维加工量2690万吨97.8％/14.6％化学纤维1629万吨（涤纶占80％）134.2％/18.6％棉纱1440万吨118.2％/16.9％摘自：发改工业【2006】1072号纺织工业“十一五”发展纲要2003－2004年纺织品进出口情况见表1－2：表1－22003－2004年纺织品进出口情况(亿美元）年度项目进口出口差额差额倍数2003全国4128.404383.70255.302003纺织155.86804.84648.982.542004全国5613.605933.60319.802004纺织168.04973.85805.812.52由表2－2可见，纺织品的出口顺差高于全国总顺差，是其2.5倍。中国纺织品产量是世界第一，并还在发展之中，环保问题将是制约纺织行业发展的重要因素，而纺织行业废水中，印染废水占80％，属于污染重、处理难度大，同时印染行业废水处理后回用率仅7％，是所有工业中最低的。32004年下半年，国家环保总局组织到浙江、江苏、山东和广东四省对印染污水处理情况进行调查（东华大学作为特约代表参加），调查结果表明印染较集中地区污染严重、处理不能稳定达标。印染废水治理技术规范，是针对环境污染治理设施项目建设中咨询、环评、科研、设计、施工、设备招标、竣工验收和运营维护及监督管理等各个环节的管理而做出的技术性规定，用以配合环境保护政策、法律、法规、环境标准的实施，用以指导政府部门的环境管理，并作为环境管理的技术支持体系，它是对环境污染治理工程全过程实行技术管理的规范性文件。因此制定《纺织染整工业废水治理工程技术规范》对规范设计、加强管理、节约投资、提高达标率，鼓励回用十分必要并具有重要意义。1.3标准制订的方法和工作过程通过对各种纺织印染工业原料、产品种类、生产工艺、生产规模，产生的废水水质、水污染物的特点和污染物处理方式方法的现场调研，对我国纺织印染工业生产和污染治理现状进行经济、技术评估，参考现有《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287－92）和国内外同行业废水治理工程技术规范，依据国家相关政策和法规，最后确定纺织染整工业废水治理工程技术规范。制订程序如图1-1。图1-1规范的制订程序资料调研开题论证会审查规范编制方案（大纲）规范征求意见稿及编制说明专家审议意见处理、修改、报批征求意见及意见处理规范送审稿及编制说明规范报批稿、编制说明及研究报告4按照《国家环境保护标准制修订工作管理办法》（征求意见稿）的相关要求，编制组经广泛调研编制了大纲和初稿。初稿经2006年12月、2007年3月、8月和11月三次专家论证会，听取了多方意见、多次修改后成为征求意见稿。2纺织印染生产产污分析及污染控制技术评析2.1纺织印染行业存在的主要环境问题2.1.1废水纺织行业的环境污染主要包括废水、废渣、废气和噪声三个方面。废水是纺织行业最主要的环境问题。纺织部门是一个用水量和排水量较大的工业部门之一，近年来纺织工业废水排放量逐年增加，2006年估计废水量达到180000万t。纺织废水主要包括印染废水、化纤生产废水、洗毛废水、麻脱胶废水和化纤浆粕废水等。印染废水是纺织工业的主要污染源。据不完全统计，国内印染企业每天排放废水量约450～500万t，印染厂每加工100m织物，将产生废水量2．5～4．0t。排放的废水中含有纤维原料本身的夹带物，以及加工过程中所用的浆料、油剂、染料和化学助剂等，具有以下特点：(1)COD变化大，高时可达2000～3000mg/L，BOD也高达600～900mg/L。(2)pH高，如硫化染料和还原染料废水pH可达10以上，丝光、碱减量pH可达达14。(3)色度大，有机物含量高，含有大量的染料、助剂及浆料，废水粘性大。(4)水温水量变化大，由于加工品种、产量的变化，可导致水温一般在40℃以上，从而影响了废水的生物处理效果。另外，传统的印染加工过程会产生有毒废水，加工后废水中一些有毒染料或加工助剂附着在织物上，对人体健康产生影响。如偶氮染料、甲醛、荧光增白剂和柔软剂具致敏性；聚乙烯醇和聚丙烯类浆料不易生物降解；含氯漂白剂污染严重；一些芳香胺染料具有致癌性；部分染料中具有害重金属；含甲醛的各类整理剂和印染助剂对人体具有毒害作用等。这样的废水如果不经处理或经处理后未达到规定排放标准就直接排放，不仅直接危害人们的身体健康，而且严重破坏水体、土壤及其生态系统。2.2印染废水污染源及污染物基本处理工艺2.2.1印染废水处理工艺选择原则印染废水的污染源主要来自前处理（退浆、煮练、丝光、漂白）、染色、印花和后整理等工序。印染废水的污染物主要有腊质、果胶、半纤维素、残余的染料和助剂等。印染废水的特征污染是BOD5、CODcr、色度、pH值、SS、NH2-N、硫化物等。应根据织物原料、产品种类、水质特点、受纳水体的环境功能、当地的排放要求和水的回收利用情况，经过技术经济比较后，选择和采用合理的印染废水处理工艺。由于印染废水主要是有机污染，所以应采用生物处理为主，物化处理为辅的综合治理路线，以降低运行费用。生物处理5宜采用厌氧水解酸化同好氧生物处理法相结合的处理工艺。物化处理技术宜采用混凝沉淀、混凝气浮、化学氧化脱色等方法。2.2.2印染废水常用处理工艺流程印染废水处理单元由预处理（格栅、中和、调节），水解酸化，好氧生物处理（活性污泥法、生物膜法等），化学混凝或混凝气浮等组成。主要处理单元对CODcr、BOD5和色度的去除率与处理水质、相关的设计参数和处理设备等有关，如缺乏资料时，可参照表2-1。水解酸化、好氧生物处理主要设计参数，可参照表2-2。表2-1处理单元除率表（%）好氧生物处理混凝沉淀或混凝气浮（生化前）混凝沉淀或混凝气浮（生化后）处理单元项目水解酸化活性污泥法生物膜法CODcr15~3560~7555~7030~6010~20BOD510~3090~9585~9515~4010~20色度30~8035~5035~5040~5020~40表2-2水解酸化、好氧化物处理主要设计参数表（%）好氧生物处理处理单元项目厌氧水解酸化活性污泥法生物膜法污泥负荷（kgBOD5/kgMLSS·d）—0.1~0.25—容积负荷（kgBOD5/m3(填料)·d）——0.5~1.0容积负荷（kgCODcr/m3·d）1.0~2.0——注：生物膜法主要指生物接触氧化法。应该强调的是：1、印染废水是一个大类，不同纤维（棉、毛、丝、麻、涤纶、晴纶、氨纶、锦纶等），所采用染料不同（活性、阳离子、分散、靛兰、酸性染料等），前处理和染色工艺不同，所用的助剂也不同，其污染物种类和浓度相差很大，所以处理工艺及所选参数，差别很大。3、任何一个好的工艺方案，实际上是多种技术的优化组合。4、工艺方案只是解决处理达到目标的可能性，同样的工艺对同样的废水，可能处理结果不一样，在具体实施时，技术参数的选择是施工设计的关键。5、废水处理最终效果还和施工质量、设备选型、运行管理等多种因素有关。3技术规范的框架与技术规范值的确定3.1技术规范的框架结构6根据国家环保总局和国家质量监督检验检疫局对技术规范制定的要求，本技术规范包括：前言、总则、规范性引用文件、术语和定义、生产工艺及污染物来源、方案设计基本规定、废水处理工艺、废水处理站建设要求、监测与控制、运行管理、劳动安全和环境保护、工程施工与验收等共11部分内容。3.2技术规范的适用范围3.2.1制定技术规范对企业的适用范围纺织染整企业印染废水处理，在一定区域内多个印染企业建立集中废水处理厂，规范中鼓励有条件地方建设集中废水处理厂，有利于节约投资、规范处理、技术集中、管理方便。3.2.2制定技术规范对污染源的适用范围印染废水的污染源主要来自前处理（退浆、煮练、丝光、漂白）工序和染色和印花工序。后整理工序相对较少。印染废水的污染物主要有助剂、腊质、果胶、半纤维素和残余的染料等。印染废水的特征污染是BOD5、CODcr、色度、PH值、SS、NH3-N、硫化物等。COD污染主要来源于助剂、腊质、果胶、半纤维素等；色度污染来源于残余染料。3.3规范的内容3.3.1控制指标根据GB4287《纺织染整工业水污染物排放标准》,印染废水的特征污染物是BOD5、CODcr、色度、pH值、SS、NH3-N、硫化物等，并以其为控制指标。3.3.2时间分段（由国家环保总局另定）4规范中几个问题说明4.1关于水解酸化时间印染废水水解酸化技术参数非常重要，由于印染废水污染印数中COD主要来源于各种助剂，而色度主要来源于染料，这些污染物大多属难降解物，根据对近20种染料、助剂包括荧光增白剂测定，开始水解酸化时间大多在16小时以上，而完成水解酸化在24－36小时,最近研究表明新型浆料PVA1790或PVA1799，其分子量可高达70000，完全水解约需7－8天；水解酸化可以降解大分子、提高B/C比，从而增加可生化性，提高好氧生化的效果，同时也是污泥减量、脱色的最经济、最好方法，虽然占地面积和初次投资增加，但是运行费用几乎为零，经讨论各种实例和反复征求专家意见，本次根据不同类型印染废水污染物生物降解性不同，规定不同的水解酸化时间供设计参考，对于高浓度PVA、难降解印染废水和碱减量废水还需增加时间，或采用相应的厌氧技术。74.2关于事故池的规定我国突发性污染事件发生频繁，同样印染企业事故排放也是有发生，为了保证稳定达标，保护地表水环境质量，设置事故池是必要的，讨论中对事故池的容积、设置方式有许多意见：主要问题是占地面积和造价的增加；设置方式是在前面还是在排放口前，最后意见是有条件的建议设置事故池；当印染废水排放口为环境容量不足和敏感地区，必需设置事故池，事故池容积不小于日排放水量的1/６，设置方式可以与调节池并联或串联,发生事故时用跨越管旁路。4.3关于废水深度处理和回用由于我国地表水域污染较重，部分纺织发达地区环境容量不足，地方环保部门制定了更严的印染废水排放标准，用常规的好氧－厌氧加物化方法难以达到要求，这就需要深度处理。另一方面，我国纺织废水排放量占行业的第六位，而印染废水占其中80%,回用率仅7％，为全国各行业最低，提高回用率是节约水资源的重要措施，也是中华人民共和国水法中要求的,但由于印染废水是一大类废水，情况复杂，本规范鼓励清洁生产，废水清浊分流后将轻污染水处理回用，由于回用水水质标准正在编制之中，所以本规范，规定了基本原则。深度处理技术和回用技术部分相通，由于情况复杂，实际使用都是各种技术的组合，且有关技术目前工程化应用尚不太成熟，需要根据各厂工艺实际，进行中试后才能工程化，故规范中制定了原则。4.4关于纺织品计量单位问题长期以来纺织行业产品计量有二种，一是以标准阔幅91.4cm棉布长度，一定厚度的作