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印染废水的污染现状及其处理技术柳建设东华大学环境科学与工程学院2018.3南京第三届全国精细化工废水、废气处理新技术及新成果、新装备应用推广会暨国际废水、废气处理技术交流年会纺织印染工业现状纺织印染废水特点主要处理技术环境管理主要内容1234重要的民生产业国际竞争优势产业国民经济的支柱产业根据2013年环境统计数据，在调查统计的41个工业行业中，纺织业废水排放量21.5亿吨，居第3位，化学需氧量排放量25.4万吨，居第4位，氨氮排放量1.8万吨，居第4位。印染行业关于废气方面虽然没有精确的统计数据，但在纺织印染行业中的热定形、涂层、转移印花工段均有VOC废气排放。纺织印染1.纺织印染工业现状3根据中国环境公报统计，全国2014年工业废水排放量达205.3亿吨，其中难降解有机废水接近50%。值得注意的是，纺织废水作为高浓度难降解有机废水的典型代表，其排放量一直居于前三。2.纺织印染废水特点污水排放量和COD排放量呈逐年递减趋势，与2010年相比，目前已削减近20%左右；产业体量大、产业布局集中我国印染布产量约占全球60%，规模以上企业每年印染布产量500多亿米东部沿海五省占全国总产量的90%以上。产业排污量大，呈削减趋势产业链较长，企业之间差别大典型的离散型工业生产；企业在产业链上的跨度差别大；排放数据波动幅度大；2.纺织印染废水特点52.1主要种类及特征——种类纺织印染废水的主要种类棉及棉混纺织物的印染废水毛纺及印染废水麻纺及印染废水缫丝及印染废水品种pH值色度（倍）CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）棉厚织物1370021600/棉薄织物10.8800/8140涤棉细布9.5/7015736中长纤维6.5无色600120典型染整厂煮练废水水质2.1主要种类及特征——棉染整洗毛废水水质2.2主要种类及特征——毛纺水质指标名称一槽水二三槽水四五槽水混合水pH值7.89.28.68.6CODCr（mg/L）7000~1200040000~700005137000~20000pH值CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）投加前8~97000~120004500~7000投加后4.5~51000~4000300~100对于一槽水的洗毛废水中的有机物以胶质悬浮于废水中，一般采用混凝破乳，降低CODCr。经过大量实验表明，投加硫酸铝的效果比投加酸的效果更好，加硫酸铝后变化如下表：2.3主要种类及特征——麻纺名称pH值CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）煮练废水13~1415000~180005500~7000一煮练洗麻水12~131800~2000700~800二煮练洗麻水11~13750~900280~300浸酸水3~4800~1000300~400拷麻水7~8180~25050~80漂酸洗水5~6100~12010~30苎麻脱胶水质分析2.4主要种类及特征——丝绢纺天然丝染整废水水质指标名称煮茧废水剿丝废水炼绸废水丝绸印染废水绢纺精炼脱胶浓废水冲洗废水pH值97~8.57.5~86~7.59~10.57~8CODCr（mg/L）1500~2000150~200500~800250~4509000~16000250~550BOD5（mg/L）700~100070~80100~180100~200800~2800200~4002.5印染废水的主要特征水量大。以有机污染为主，但是可生化性(BOC／COD)低，处理难度高。属高浓度有机废水，其中某些工序如退浆、煮练、碱减量属极高浓度。污染物基本上是有害物质(指其长远影响小于有毒物质)。绝大部分废水呈碱性，色泽较深，尤其是染色废水，颜色随染料而异。2.6主要种类及特征——小结废水种类组成特征退浆废水稀浆、浆料分解物，如葡萄糖呈碱性，pH约为12，COD和BOD含量约占印染废水的45％。当采用PVA或CMC化学浆料时，废水的BOD较低，但COD很高。煮练废水表面活性剂油、蜡水量大，水温高，呈深褐色和强碱性（含碱浓度约为0.3％）。且含氮化合物等物质，其BOD和COD值较高，每升达数千毫克。漂白废水颜料表面活性剂、盐水量大，污染程度较轻，BOD和COD均较低，属较清洁废水，可直接排放或处理后循环再用。丝光废水/碱性强（含NaOH3％-5％），BOD、COD和SS值均较高。染色废水浆料、染料表面活性剂强碱性，水量较大，废水色度可高达几千倍，COD一般为300-700mg／L，BOD／COD一般小于0.2。整理废水废化学剂表面活性剂水量较大，污染物浓度较高，当印花滚筒镀铬时使用重铬酸钾、滚筒剥铬时有三氧化铬产生。这些含铬的废水毒剂要单独处理。纺织印染废水处理技术难点目前处理纺织印染废水的技术主要有生物法、化学法、物化法和焚烧法等。这些方法在废水处理中发挥了一定的作用，但技术上还存在瓶颈尚需突破。生物法A纺织印染废水含浆料、染料等高浓度有机物浓度及重金属铬、锑等有毒有害物质对微生物存在抑制效应。3.主要处理技术3.主要处理技术对于处理纺织印染废水，化学法存在污泥量较大、处理不彻底、经济性差等难题。Fenton氧化技术设备简单，操作方便，但处理中设备腐蚀严重，较适用于低浓度或少量废水的处理。化学法BC物化法各种新型复合混凝剂和组合技术已有一定研究，但均零散且处理对象单一。活性炭等吸附剂在处理高浓度有机废水时存在吸附容量和吸附剂的二次污染问题。3.主要处理技术D焚烧需要消耗大量的燃料，且一次性投资较大，处理成本高，当焚烧温度达不到800℃时易产生二恶英等二次污染物。焚烧法针对典型纺织印染废水，围绕高效低耗的理念，分从四个技术方向开展基础及应用技术研究。1生物法：高效生物处理及资源化技术2化学法：高级氧化及无害化处理技术3物化法：物化增效工程与资源化技术4焚烧法：低能蒸发与燃烧技术高效低耗3.主要处理技术以印染废水中主要污染物质浆料与染化料为基质，筛选具有高效降解能力的功能菌群，分析反应器中微生物群落结构组成；制备特殊共代谢基质稳定高效功能菌群的降解效果，开发功能菌群活性激活剂；通过厌氧反应器的改进及水力条件的优化，将脱色菌群进行快速富集并形成优势种群。基于生物功能强化手段开发高效低能的厌氧反应器高效处理染整废水研究173.1生物处理关键技术1技术原理18基于生物功能强化手段开发高效低能的厌氧反应器高效处理染整废水研究关键技术1技术路线研究进展左图为不同NaCl浓度对混合菌群DDMY1和KlebsiellaKL-1脱色ReactiveBlack5（RB5）效果的影响，混合菌群DDMY1和KlebsiellaKL-1均可以在一定NaCl浓度下高效脱色RB5，说明DDMY1和KL-1均具有一定的耐盐性。在NaCl浓度为4%及以下时，KL-1的脱色率普遍高于DDMY1，高出10%～17%，说明单菌KL-1在一定的盐浓度范围内脱色性能优于菌群。基于生物功能强化手段开发高效低能的厌氧反应器高效处理染整废水研究关键技术1关键技术1发表SCI论文3篇，中文核心论文2篇，申请国家发明专利2项。基于生物功能强化手段开发高效低能的厌氧反应器高效处理染整废水研究技术原理利用MBR适合世代周期较长的亚硝化菌、厌氧氨氧化菌的富集的特点，通过低能曝气形成微氧状态，结合反应器的水力优化与精准控制，实现膜生物反应器对高氨氮印花废水的自养-短程脱氮。213.1生物处理自养-短程微氧脱氮MBR处理高氨氮印花废水关键技术关键技术2研究内容基于自养-短程微氧脱氮机理，开发针对印花、蜡染废水的低耗高效脱氮新型MBR，通过合理布置曝气和水力条件减缓膜污染，能耗比传统脱氮工艺降低40%，膜通量大于15LMH，氨氮总氮浓度达到间接排放标准。技术路线22自养-短程微氧脱氮MBR处理高氨氮印花废水关键技术关键技术2发表SCI论文4篇，申请国家发明专利1项。23自养-短程微氧脱氮MBR处理高氨氮印花废水关键技术关键技术2利用硫化矿物表面氧化反应及催化双氧水分解转化为羟基自由基或高价态铁物种的机理；利用含铁硫化矿物表面产物在水中的不一致溶解及有机物吸附过程，溶解的表面氧化产物对H2O2转化为羟基自由基或生成高价态铁物种的协同催化作用。曝气异相类Fenton高级氧化流化床处理棉浆粕黑液的研究243.2化学处理关键技术3技术原理棉浆黑液COD高、颜色深、臭味重、有机杂质多、碱含量高、木素含量少、热值低,不适合碱回收,是一种难处理的废液。曝气异相类Fenton高级氧化流化床处理棉浆粕黑液的研究25关键技术3研究进展将厌氧出水和漂洗废水混合，调整pH=7～8后进入好氧生化池，控制进水COD=1200mg/L左右，BOD5、SS分别在500mg/L左右，色度约100倍，[Zn2+]5mg/L,采用普通活性污泥法曝气6～8h，出水流入澄清池，沉淀约2h，上清液达《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级排放标准外排。酸析池和沉淀池的污泥脱水后热值较高，可高温焚烧处理，生化池污泥脱水发酵后预计可作肥料。26曝气异相类Fenton高级氧化流化床处理棉浆粕黑液的研究关键技术3发表SCI论文2篇，中文核心4篇，申请国家发明专利2项技术原理结合浆料、染料的分子结构特征，构建聚酰胺类、矿物类磁性高分子吸附剂，利用亲水基团与污染物分子中的大量羟基形成氢键的机理，构建磁性絮凝剂与吸附剂；利用物质磁敏感性的差异，借助外加磁场的作用使具备磁性的物质得到分离的方法；利用改性矿物材料对水体中Cr和Sb的选择性键合作用，实现污染物的快速吸附和分离。27印染废水“磁絮凝-多相催化-深度吸附”强化处理关键技术43.3物化处理针对传统技术中活性染料、偶氮染料、锑等印染水体特征污染物的去除效率较低、处理速度慢、分离困难、构筑物占地面积大、药剂投加量大等问题，在传统工艺的基础上进行强化技术工艺的开发用以保证废水的达标排放及资源化。2828发表SCI论文3篇，申请国家发明专利5项。印染废水“磁絮凝-多相催化-深度吸附”强化处理关键技术4膜表面仿生超亲水改性的油水分离技术开发3.3物化处理关键技术5超亲水膜的油水分离技术工程应用应用于远纺织染（苏州）有限公司废水回用处理工程,处理量12000m3/d,回用量：一期3000m3/d；二期5000m3/d。RO膜工艺技术开发及其工程应用江苏盛泽盛虹集团工程实施，处理量50000吨/日,共创造环境效益40000万元。LTE-ZLD技术处理高含盐废水低能蒸发与燃烧技术LTE-ZLD：低温位余热（LTE）回收用于污水零排放（ZLD）蒸发系统处理高含盐废水产生的蒸汽热源。节能降耗，大幅度降低ZLD系统运行费用。3.4焚烧处理2016年6月经国家环境保护部批准，被列入2017年度环保部标准制定计划。《印染行业排污许可证申请与核发技术规范》环境保护部环境工程评估中心环境保护部华南环境科学研究所北京市环境保护科学研究院浙江省环境保护科学设计研究院主持单位：东华大学合作单位：拟依据《环境保护法》《行政许可法》等法律和《水污染防治行动计划》《大气污染防治行动计划》《国务院办公厅关于印发控制污染物排放许可制实施方案的通知》（国办发〔2016〕81号）的要求，从国家层面统一固定源排污许可管理的相关规定，制定本标准主要用于指导纺织印染工业排污许可证申请、核发等工作，为实现排污许可证覆盖纺织印染工业固定污染源提供重要支撑。31组织单位：环境保护部规划财务司、环境保护部科技标准司4.环境管理项目主持：柳建设32目的：控制污染物排放，改善环境质量。地方结合环境改善需求，通过提高排放标准或加严许可排放量，提高对固定源的环境管理要求，加快排污许可证发放。通过实施排污许可制，改善环境质量。。国家层面既不放松现有的排放标准、总量控制等对固定源的环境管理要求，也不加严现有管理要求。国家层面地方层面排污许可证制度对加强固定污染源环境管理，落实企业环境保护主体责任，实现环境质量改善目标等具有重要意义。4.环境管理落实环保主体责任落实按证排污责任基本要求：持证排污、按证排污，不得无证排污。对