印染废水污染物及水质概况

第二章印染废水污染物及水质概况第一节水体及其自净与污染第二节水质标准和工业废水排放标准第三节染整工业的用水与排水第一节水体及其自净与污染一、水体水体：一般指河流、湖泊、沼泽、水库、海洋的总称。它是指地表被水覆盖的自然综合体，它不仅包括水，而且也包括水中的悬浮物、溶解物、底泥和水生物等完整的生态系统。二、水体自净水体能够在其环境容量的范围内，经过水体的物理、化学和生物作用，使排入的污染物的浓度随时间的推移而自然降低。自净能力物理净化化学净化生物净化三、水体污染是指含量大大超过水体自净能力的污染物进入水体后，引起水质恶化，破坏水体原有用途,影响了水的使用价值并危害人类健康的现象。（一）固体污染物分为悬浮状态、胶体状态、溶解性状态危害：主要是悬浮物沉于水体底部，危害水体底栖生物的繁殖，影响渔业生产；沉积于灌溉的农田，堵塞土壤孔隙，影响通风，不利于农作物生长；如果淤积严重，还会堵塞水道。（二）需氧有机物污染需氧有机物包括碳水化合物、蛋白质、油脂、氨基酸、脂肪酸、酯类等有机物质。需氧有机物浓度常用五日生化需氧量BOD5表示，也用化学需氧量COD等作为测量指标。危害：这些物质如果大量进入水体，将造成水中溶解氧的缺乏，如果水中溶解氧浓度低于3～4mg/L，将严重影响水中生物的生活和生存。（三）富营养化污染：当湖水中总磷浓度高于0.02mg/L，全氮浓度高于0.2mg/L以上时，即被视为富营养化。危害：水道堵塞，恶化环境，危害水产业。（四）有毒污染物无机化学毒物：它们可在环境中迁移、转化与积累，通过食物链危害人体健康。有机化学毒物：这些物质在人体和水生物中蓄积，富集倍数很高，多氯联苯、稠环芳烃等具有致癌作用。放射性物质：指具有放射性物质的元素，它们自己通过自身衰变可放射出α、β、γ等射线。这些物质进入人体后会继续放出射线，使人体患贫血、恶性肿瘤等病。（五）酸碱污染物指废水中含有酸性污染物和碱性污染物，它们可使水体的pH值发生变化。危害：使水体的pH值发生变化妨碍水体自净，还可腐蚀桥梁、船舶等。酸性废水对混凝土、金属具有腐蚀作用；碱性污染物易使土壤盐碱化。（六）感官性污染物废水中的浑浊、泡沫、恶臭、色变等能引起人们感官上的不快，统称为感官性污染物。第二节水质标准和工业废水排放标准水质常用指标物理指标化学指标生物指标物理指标总固量悬浮物溶解物浑浊度色泽色度温度化学指标溶解氧生物化学需氧量化学需氧量总氮有毒有害物质油类物质生物指标细菌总数大肠菌数水质标准是对不同类型或不同用途水体中污染物或其他物质的最大容许浓度所作的规定。1、生活饮用水水质标准2、农田灌溉用水水质标准3、地面水环境质量标准4、海水水质标准工业废水排放标准（一）浓度标准限定企业总排出口排放污染物最高容许排放浓度，单位一般为mg/L。（二）总量控制标准是在规定的时间内，容许向某一地区或水域排放污染物的总数量。第三节染整工业的用水与排水一、染整工业的用水（一）水质要求总硬度(mg/L,以CaCO3计)0～25铁(mg/L)0.1锰(mg/L)0.02pH值7～8色度（铂钴比色法）(倍)10高锰酸钾需氧量(OC)(mg/L)10（二）用水量棉纺印染产品（t/h﹒m）2.4毛精纺染色产品（t/h﹒m）13.0毛粗纺染色产品（t/h﹒m）21.0印染是对纺织材料进行再加工的过程，包括预处理、染色、印花和整理四个过程。印染的四个工序过程都排放污水。印染废水，即纤维织物在以上过程中产生的废水，主要含有各类纺织浆料染料、化学助剂等，其中的一些浆料和染料的高浓度矿物盐和有机化合物含量很高（特别是偶氮染料）。印染废水的相关图片二、染整工业废水的来源及特征（一）棉纺织染整废水1、棉及棉型织物的染整加工工艺流程：坯布准备→烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→染色（→印花）→整理2、棉纺织印染厂废水的来源及特征：纯棉及其混纺织物加工的工艺流程：烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→染色→印花→整理↓↓↓↓↓↓废水废水废水废水废水废水棉纺织印染厂废水的特征：退浆废水：退浆是用化学药剂将织物上所带的浆料退除，同时，也除掉纤维本身的部分杂质。退浆废水呈淡黄色，含有大量的浆料、浆料的分解物、纤维屑、酶及碱类等污染物。废水呈碱性，pH值为12左右，COD和BOD5含量约占印染废水的45%。煮练废水：煮炼是用烧碱和表面活性剂等的水溶液，在120°C和pH=10~13条件下对棉织物进行，煮炼去除纤维所含的油脂、蜡质、果胶等杂质，以保证漂白和印染的加工质量。煮炼废水水量大，水温高，碱度高，pH值一般在11～13之间，煮练残液一般为深褐色，BOD5和COD值较高。漂白废水：漂白一般是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有机杂质。废水水量大，污染程度较轻，BOD5和COD均较低，属较清洁废水可直接排放或循环再用。丝光废水：丝光是将织物在氢氧化钠浓溶液在进行溶液处理，以提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率和提高对染料的亲和力。废水碱性较强(NaOH3%~5%左右)，BOD5、COD、SS均较高。一般都通过多效蒸发蒸浓回收后再循环使用。染色废水：染色废水水质变化很大，废水一般呈强碱性，水量较大，水质中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，废水色度可高达几千倍，COD较BOD5高得多，COD一般为300~700mg/L，BOD5/COD一般小于0.2，可生化性较差。色度深，成分复杂，一般碱性都很强，pH值在10以上。印花废水：印花废水主要来自于配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花后处理时的皂洗、水洗废水。废水中BOD5和COD较高，水量较大，污染物浓度较高，当印花滚筒镀筒时使用重铬酸钾、滚筒剥铬时有三氧化铬产生。这些含铬的废水毒性大，要单独处理。整理废水：整理废水水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料、表面活性剂、甲醛等。整理废水数量很小，对全厂混合废水的水质水量影响也小。碱减量废水：由涤纶仿真丝碱减量工序产生，主要含涤纶水解物对苯二酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高(一般12)，而且有机物浓度高，COD可高达7~9万mg/L，高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。（二）毛纺厂染整废水1、羊毛的练漂工艺：洗毛：去除羊汗和羊脂。炭化：去除植物性杂质。漂白：羊毛具有天然淡黄色，所以一般都要进行漂白处理。毛纺厂练漂废水特征：洗毛废水呈棕色或浅棕色，表面覆盖一层含各种有机物、细小悬浮物以及各种溶解性有机物的含脂浮渣。2、毛织物的染整工艺（1）精纺毛织物整理主要工序：烧毛：烧掉织物表面上的短绒毛，使织物呢面光洁，织纹清晰。煮呢：织物在一定的温度、湿度、张力、时间和压力条件下，消除织物内部的不平衡张力，使织物呢面平整挺括，尺寸稳定，手感柔软、丰满而富有弹性。洗呢：洗除呢坯中的污物杂质，使呢面洁净，色泽鲜亮，使织物手感丰满、光泽柔和。（2）粗纺毛织物整理主要工序：缩呢：在缩剂、温度和压力作用下发挥羊毛缩绒性能，使织物紧密、手感丰厚柔软、表面具有绒毛。剪毛：呢面上的绒毛剪齐，使织物表面平整、手感柔软、呢面洁净，获得良好的外观。刷毛：剪前刷毛是去除呢面上的杂物，使绒毛竖起，有利剪毛；剪后刷毛可去除呢面上剪下的短绒毛，使呢面光洁。蒸呢：使织物在张力、压力的条件下经过汽蒸加工，使呢面平整、形态稳定、手感柔软、光泽润目而又富有弹性。（3）毛织物的染色主要染料有酸性染料、酸性媒染染料和酸性含媒染料，对于毛混纺织物，可根据其混纺的化学纤维的种类不同而选择相应的染料，如分散染料、阳离子染料等。毛织物染整加工废水特征：煮呢、洗呢排放含有少量净洗剂及渗透剂的废水，缩呢中产生的废水量较少，染色过程中排放一定量的染色残液与漂洗废水。（三）丝绸厂的染整废水精练：主要是去除丝胶。脱胶方法常用皂碱法：化学药品主要有肥皂、纯碱、泡化碱、保险粉。染色或印花：主要采用弱酸性染料、活性染料等以及与其相应的助剂。蚕丝织物染整加工废水特征：为有机性废水，所使用染料由于上染率较高，故废水色度、有机物浓度较低，废水的可生物降解性好。（1）色度大—有机物含量高，除含染料和助剂等污染物外，还含有大量的浆料，废水粘性大。（2）COD变化大—高时可达2000-3000mg/L，BOD5也高达200-300mg/L。（3）碱性大—如硫化染料和还原染料废水pH值可达10以上。（4）可生化性较差—染料品种多。（5）水温水量变化较大—加工品种及产量经常变化。印染污水的水质特点（P315)废水水质项目见表项目CODcr/(mg·L-1)BOD5/(mg·L-1)SS/(mg·L-1)PH值色度废水1000-1200100-20030010-12500出水≤100≤25≤706~9≤40三、印染废水的测试指标1.水温印染废水的水温一般较高，通常为30~40℃，但有时可达40℃以上，这对生物处理非常不利。以往对印染废水的水温重视不够，在设计和运行管理上缺少应有的水温调节设备和控制措施，常常因车间排水水温过高，影响了废水处理站的正常工作。2.pH值pH值若超过10，一般不能采用生物法处理。因此在污水处理装置的设计上，应考虑设置pH调节装置，以满足生物处理的要求。3.色度色度是指含在水中的溶解性的物质或胶状物质所呈现的类黄色乃至黄褐色的程度。溶液状态的物质所产生的颜色称为“真色”；由悬浮物质产生的颜色称为“假色”。在测定色度前必须将水样中的悬浮物除去。4.BOD和CODBOD称为生化需氧量，是指微生物在一定的温度和时间条件下分解氧化有机物所消耗的溶解氧量，单位为mg/L或kg／m3，培养时间为5天测定的BOD以BOD5表示，BOD20也是常用的指标。BOD反映了水中可被微生物降解的有机物总量，一般BOD小于1mg/L表示水体清洁，大于3~4mg/L则表示水体已经受到有机物的污染。COD称为化学需氧量，是指在一定的条件下用强氧化剂氧化废水中有机物所消耗的氧量。我国规定废水COD测定标准采用重鉻酸钾为氧化剂，因而有时记作CODCr。测定COD采用的是强氧化剂，因而除一部分长碳链化合物、芳香族化合物和吡啶等含氮化合物外，大多数有机物可以氧化到85％~100％以上。对同—种水质，COD一般高于BOD，它们的差异可以粗略估计不能被微生物降解的有机物。人们习惯于利用测定污水的BOD5/CODcr来判断其可生化性。一般认为BOD5/CODCr＞0.45时表示可生化性较好，＞0.30表示废水可生化，＜0.30表示废水可生化性较差，＜0.25表示较难生化处理，BOD5/CODcr低于0.2，则只能考虑采用其他方法进行处理。如果废水中有机物浓度很高，此时虽然BOD5/CODCr＜0.25，但仍可以采用生化处理，只是要结合其它废水处理方法使CODCr最终达标。5.固体悬浮物（SS）固体悬浮物（SS）是水质的重要指标。水质中悬浮物指水样通过孔径为0.45微米的滤膜截留在滤膜上并于103~105℃烘干至恒重的固体物质，是衡量水体水质污染程度的重要指标之一。纺织废水中固体悬浮物主要来源于在生产过程中的纤维屑、未溶解的原料等，需在处理前通过隔栅、栅网等去除，而处理后水中的固体悬浮物则大多来自二沉池中没有完全分离的污泥。6.总氮和氨氮（NH3-N）总氮和氨氮来源于染料和原料，如偶氮染料、尿素、铵盐等。其中，氨氮以游离氨（NH3）和铵盐（NH4+）形式存在于水中，两者的组成比取决于水的pH值。当pH值偏高时，游离氨的比例高；反之，则铵盐的比例高。此外，在无氧环境中，水中存在的亚硝酸盐亦可受微生物作用，还原为氨；在有氧环境中，水中氨亦可转变为亚硝酸盐、甚或继续转变为硝酸盐。测定水中各种形态的氮化合物，有助于评价水体被污染和“自净”状况。7.有毒物质有毒物质达到一定浓度后，将危害人体健康、毒害或抑制水生生物的生长，同样也将影响废水生物处理的正常运行。印染废水中的有毒物质主要来源于染色和印花加工过程中所使用的染化料。有毒物质大体上可分为急性毒物和慢性毒物两类。印染废水一般不含有急性毒物而多含慢性