1、前言
我國是水資源相對(duì)匱乏的國家，印染行業(yè)是耗水大戶，平均生產(chǎn)lkg產(chǎn)品需要消耗0．2～0．5 m3的水，同時(shí)印染企業(yè)也是排污大戶，其廢水排放量占紡織工業(yè)廢水排放量的80％。印染廢水的回用率很低，通常只有7％，是所有行業(yè)中水回用率較低的行業(yè)。因此，開展印染行業(yè)的污水治理迫在眉睫，而實(shí)現(xiàn)印染企業(yè)的水資源循環(huán)使用已成為解決環(huán)境污染及緩解用水困難的措施之一．也是企業(yè)提高競爭力．提質(zhì)升級(jí)的重要舉措。
2、處理技術(shù)路線的設(shè)計(jì)原則
當(dāng)前印染企業(yè)正處于新老交替，產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢轉(zhuǎn)移，提質(zhì)創(chuàng)優(yōu)的發(fā)展階段。水的封閉循環(huán)利用已成為企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要目標(biāo)。因此，企業(yè)對(duì)用水和污水回用應(yīng)根據(jù)自身特點(diǎn)和發(fā)展要求及早進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和規(guī)劃． 對(duì)于現(xiàn)有印染企業(yè)，應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，首先對(duì)現(xiàn)有污水處理設(shè)施進(jìn)行評(píng)估，在得到確切評(píng)估結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行整改、補(bǔ)充和添置新設(shè)施等，根據(jù)北京山美水美經(jīng)驗(yàn)通常是因?yàn)槌鏊|(zhì)的不合格或達(dá)不到回用的要求，為了不改變現(xiàn)有工藝，最簡單的方式就是在深度處理階段，采用高級(jí)氧化（高氧大型臭氧+活性炭）方式，安裝方便。實(shí)施宗旨是利用一切現(xiàn)有設(shè)施，力求成本節(jié)約。設(shè)計(jì)原則是合理選擇污水深度處理工藝，有效控制回用成本。按照國家污水排放一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減輕深度處理的難度，降低廢水回用的運(yùn)行成本。
3、合理的回用技術(shù)
現(xiàn)有的印染廢水回用技術(shù)往往是在印染廢水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，對(duì)原水(廢水處理設(shè)施的出水)進(jìn)行三級(jí)處理，由于原水成分復(fù)雜，不穩(wěn)定，很難形成一種規(guī)范性、普適性的回用技術(shù)路線。各企業(yè)要根據(jù)企業(yè)回用水質(zhì)的要求。選擇具體的深度處理工藝或者集成工藝。 目前我國印染廢水處理普遍采用“物化處理+生化處理”工藝。但處理效果不夠穩(wěn)定．一般很難達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)．常用的回用處理工藝有：混凝、過濾、高級(jí)氧化、活性炭吸附、膜分離技術(shù)、離子交換法等．高級(jí)氧化通常是提高出水水質(zhì)和回用水質(zhì)最容易忽略的。也是改造和新設(shè)計(jì)工藝的重點(diǎn)，傳統(tǒng)的氯制劑還會(huì)產(chǎn)生二次污染。目前最好的方式是高濃度氧氣源高濃度臭氧（氧氣空分技術(shù)提供，無耗材）。安裝方式簡單，采用曝氣盤在氧化池內(nèi)曝氣即可。膜分離技術(shù)、離子交換法成本較高，還會(huì)產(chǎn)生二次高濃度污水。
幾種有代表性的研究結(jié)果和應(yīng)用如下：
(1)印染廢水→物化處理(混凝沉淀)→生化處理組合(內(nèi)循環(huán)厭氧+HCR／生物活性炭+接觸氧化)→纖維球過濾→回用 將各種生物處理單元(包括厭氧、缺氧、好氧、高級(jí)好氧等)進(jìn)行組合用于生化處理是一種發(fā)展趨勢。其回用水水洗后的布樣色光、深度與自來水洗后的一致。
(2)印染廢水→二級(jí)生化處理→氧化(臭氧和其它高級(jí)氧化技術(shù))→過濾或者吸附→回用 二級(jí)生化出水后采用氧化技術(shù)結(jié)合活性炭吸附工藝是當(dāng)前印染廢水回用技術(shù)經(jīng)?？紤]的工藝，氧化對(duì)廢水脫色非常有效．可把復(fù)雜的染料大分子轉(zhuǎn)化成了有機(jī)小分子，氧化工藝結(jié)合活性炭吸附工藝．兩者相互取長補(bǔ)短，可大幅度提高印染廢水的回用水質(zhì)。
4、影響因素和回用水質(zhì)
在染色工序中．對(duì)水質(zhì)要求嚴(yán)格，水質(zhì)的優(yōu)劣直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，染料和助劑的消耗量。通常對(duì)紡織品染色品質(zhì)要求越高．對(duì)水質(zhì)的要求也越高．只有回用水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)都控制在使用水水質(zhì)指標(biāo)范圍內(nèi)．才真正意義上做到水的有效回用。目前國家還沒有出臺(tái)統(tǒng)一的印染廢水回用水質(zhì)指標(biāo)，但參照中國印染協(xié)會(huì)提出的印染行業(yè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可采如下回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：
色度(稀釋倍數(shù))≤25，
CODMn≤20，
總硬度(CaC03計(jì))≤400 mg／L，
透明度≥30cm，
pH值6．0-9．0，
SS≤30mg／L，
鐵為0．2-0．3mg／L，
錳≤0．2mg／L。
注：引自中國印染行業(yè)協(xié)會(huì)環(huán)保專業(yè)委員會(huì)“印染行業(yè)發(fā)展和水資源問題”報(bào)告。 廢水處理回用于生產(chǎn)是否可行。要依據(jù)其對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量是否產(chǎn)生影響來判斷。表征這些影響的參數(shù)(或者說影響因素)主要有色度、硬度、懸浮物以及無機(jī)鹽濃度等。其中色度和硬度是較為重要的兩個(gè)參數(shù)．色度高會(huì)直接影響織物的顏色，從而降低色牢度；硬度高會(huì)使纖維變脆，著色變黃，從而降低顏色的鮮明度：無機(jī)鹽濃度必須控制在一定范圍內(nèi)，過高會(huì)影響染布的勻染性，C1-過多會(huì)直接影響一些活性染料勻染性和色牢度．且易使染布褪色，過高的鐵錳鹽會(huì)使纖維布匹產(chǎn)生斑點(diǎn)以及染色不鮮艷等。因此．如何從諸多影響因素中篩選出主要因素，再通過監(jiān)測主因水平來表征并建立一套回用水水質(zhì)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)將是今后業(yè)界研究的一個(gè)熱點(diǎn)。企業(yè)要做好廢水回用工作，也要根據(jù)生產(chǎn)要求來確定適用于自身的回用水水質(zhì)指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)。
5、回用應(yīng)注意的問題
廢水的大量回用會(huì)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品和污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生影響，應(yīng)注意如下三個(gè)問題： (1)有機(jī)污染物循環(huán)積累 因?yàn)榛赜盟锌倳?huì)殘存有機(jī)污染物．這些有機(jī)污染物通過回用從而轉(zhuǎn)移到生產(chǎn)中。隨著循環(huán)次數(shù)的增加．勢必就會(huì)造成有機(jī)污染物的積累，積累到一定程度就會(huì)對(duì)整個(gè)污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生影響。 (2)無機(jī)鹽的循環(huán)積累在印染過程中通常會(huì)加人大量的無機(jī)鹽類物質(zhì)，如碳酸鈉、碳酸氫鈉、多聚磷酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、連二硫酸鈉等。由于傳統(tǒng)末端處理工藝并不能去除無機(jī)鹽，此時(shí)一味增加回用率，無機(jī)鹽的循環(huán)積累會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量和污水處理單元。有研究表明，印染用水的電導(dǎo)率超過3000μS／cm，即含鹽量約大于2000mg／L時(shí)。鹽容易在織物上產(chǎn)生斑跡，影響產(chǎn)品的質(zhì)量，而含鹽量過高，造成鹽的濃度升高會(huì)對(duì)廢水生化處理單元產(chǎn)生破環(huán)性影響。因此，回用水的脫鹽是維持循環(huán)系統(tǒng)鹽的平衡，從其分離原理上，還是從經(jīng)濟(jì)性上考慮，都不具有可行性和適用性。(3)回用處理后排放濃水的處理和排放問題 膜分離技術(shù)應(yīng)用于印染廢水回用，盡管脫鹽率高，但在得到大量回用水的同時(shí)，也產(chǎn)生包含大量的含鹽和有機(jī)物染料的濃縮液，而濃縮液會(huì)對(duì)生化處理單元有影響。因此，應(yīng)時(shí)刻注意濃縮液的氧化分解。
6、回用水的使用
染色廢水在經(jīng)過“清濁分流”后，應(yīng)遵循“分質(zhì)、分工段回用”和“適當(dāng)回用”兩個(gè)原則，占總污水量1／8到1／10的濁污水．從回用量上講并不是回用的重點(diǎn)，可以結(jié)合“水解酸化+好氧處理”等工藝處理后排放．不再考慮回用或者少量回用于低品質(zhì)用水，如沖洗用水、綠化用水和沖洗道路等。而清污水主要來自染缸內(nèi)的冷卻水、蒸汽冷凝水、染色的前處理水、染色水和染色后漂洗水等。冷卻水和冷凝水可以進(jìn)行現(xiàn)場收集．經(jīng)簡單處理后可立即回用，或者部分回用到染色前處理部分工序。前處理工序用水量約占總水量的15％．對(duì)水質(zhì)要求不高，本身就需添加一些表面活性劑、堿等，回用水可以考慮回用于前處理階段。染色工序用水量約占總水量的60％，對(duì)水質(zhì)要求較高，可使用部分回用水。染深色時(shí)回用率可適當(dāng)增加．回用水中鹽分和氯離子的濃度不能高，會(huì)影響染色效果。染淺色布時(shí)，回用水使用率不能高．染色工序最多只能考慮20％左右。后整理工序用水量約占總水量的10％，對(duì)水質(zhì)要求較高，不宜使用回用水．而且后整理廢水最好也不要作為回用水水源．因?yàn)楹笳硎褂萌彳泟?、防水劑等助劑?duì)前處理和染色效果都有影響。工廠其他雜用水，如沖廁、澆花等可以全部使用回用水，約5％左右。染色的前處理水、染色水和后漂洗水，是水回用的重點(diǎn)，其廢水可作為原水的進(jìn)水，經(jīng)處理后回用。由于回用水中存在有機(jī)染料和鹽份的循環(huán)積累，在考慮大量回用時(shí)，除了考慮脫鹽的問題外，還應(yīng)注意“適當(dāng)回用”原則。而回用水量與新鮮水量的比(回用率)是衡量適當(dāng)回用的重要參數(shù)。
7、回用率的確定
印染企業(yè)應(yīng)從一味提高污水回用率和減少新鮮水補(bǔ)充量的誤區(qū)走出來，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要確定回用率。污水回用中因循環(huán)濃縮，存在著水質(zhì)變差問題，探究其變化規(guī)律，確定運(yùn)行參數(shù)，做到既節(jié)水又保證回用水質(zhì)穩(wěn)定、合格，具有重要意義。在回用水工藝設(shè)計(jì)時(shí)，先對(duì)循環(huán)系統(tǒng)中有機(jī)污染物、鹽分等參數(shù)進(jìn)行質(zhì)量恒算．通過數(shù)學(xué)歸納法推導(dǎo)出污染物循環(huán)積累的數(shù)學(xué)模型．再通過證明模型的收斂性，確定污染物極限濃度與回用比例的關(guān)系，了解回用率對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響的規(guī)律．從而指導(dǎo)水回用實(shí)踐。 根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際．合理安排回用水和新鮮水的比例．是否可以緩解鹽份和污染物積累對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和污水處理系統(tǒng)的影響，這方面的研究還鮮見報(bào)道。通常講脫鹽可以改善回用水質(zhì)，從而增加廢水回用率，如果不采用脫鹽技術(shù)．有研究表明．回用率最好控制在30％以下。
8、回用技術(shù)展望
(1)企業(yè)應(yīng)打破末端深度治理回用的舊觀念，從源頭預(yù)防人手，在企業(yè)全面開展清潔生產(chǎn)和節(jié)能減排工作．并對(duì)企業(yè)水系統(tǒng)進(jìn)行綜合治理．不斷優(yōu)化廢水回用方案。對(duì)印染企業(yè)水系統(tǒng)實(shí)施了綜合治理方案．方案包括源頭生產(chǎn)工藝改進(jìn)、環(huán)保設(shè)備的選型、綠色染化藥劑的篩選、殘漿殘液的集中處理、冷凝水就地回用。鍋爐水膜除塵作預(yù)處理．部分水經(jīng)三級(jí)處理直接回用等，使得企業(yè)節(jié)水減排大為改觀。浙江中紡集團(tuán)十分重視水回用工作，采用北京山美水美高氧大型臭氧機(jī)，進(jìn)行深度氧化進(jìn)行脫色、降低COD達(dá)到回用指標(biāo)。處理水量12000 t／d與恰當(dāng)?shù)纳疃忍幚砉に囘M(jìn)行集成，本著“務(wù)實(shí)治理、適度回用”的原則，切實(shí)地走回用之路。使終出水CODcr<50 mg／L，此法運(yùn)行費(fèi)用低、占地少，是目前值得推廣的深度處理及回用技術(shù)。
