孙爱华,夏 冬,杨蕴敏
据估算,全国各类印染厂每天排放废水量达3 ×106~4×106m3 [ 1 ],印染厂每加工100 m织物,会 产生3~5t废水[ 2 ],加上各种染料、助剂的开发和 利用,印染废水所含污染物逐渐增多,处理难度不断 加大,危害程度越来越大。近几十年来,印染废水治 理技术的研究一直受到环境科技研究者的关注[3]。
1 印染废水产生及特性分析
印染各道工序排放的污染物及特点不同,水处 理的难度也不同,见表1。
解成分多、水质和水量变化范围大、pH值变化大、 水温高。
2 常州印染企业现状
2.1 印染企业的发展
2000年前常州地区纺织企业主要集中在市内 和武进湖塘,目前全市有较大的印染园区7家,企业 达250余家[ 4 ]。
印染行业发展较迅速的原因主要:
(1)劳动力便宜、环保成本低。中国市场劳动力 较便宜,环境保护要求不高,违法排放成本低,导致 发达国家及中国台湾、港澳地区的印染企业陆续迁 往我国内地,如常州。
(2)加入WTO后,纺织形势发生变化。随着国 内印染企业体制改革,原有大型国有印染企业转制, 中小型印染企业成长迅速。
(3)行业进入成本低,技术含量不高。较少的资 金投入和人员配置就可以生产。
(4)接管标准宽松。有些污水处理厂应印染厂 的要求,放松接管标准,甚至无标准。
(5)工厂管理自主。很多企业只注生产,不重环 保,在市场变化后,对小型订单也接,小批量、多品种 导致染料常更换,废水量增加。小型工厂技术人员 缺乏,导致返工等现象增加,加重废水处理负担。
2.2 常州地区印染企业面临的压力
为了加强生态环境保护和建设,江苏省省委和 省政府发了“苏发[2003]7号文”,2004年6月1日 发布了DB32/670—2004地方标准。将纺织印染企 业执行的GB4287—92二级标准( CODcr:180 mg/ L),改为执行江苏省地方标准DB32/670—2004,该 标准水质指标相当于GB4287—92的一级标准( CODcr:100 mg/L),要求于2005年1月1日实施。 2007年太湖蓝藻事件后,江苏省颁布DB32/ 1072—2007《太湖流域城镇污水处理厂及重点工业 行业主要水污染物排放限值》。太湖流域限排 CODcr由100 mg/L降至60 mg/L,需提高去除率 40%;氨氮由15 mg/L降至5 mg/L,需提高去除率 66.7%;总磷由1.0 mg/L降到0.5 mg/L,需提高 去除率50%。另外,新增水质指标总氨、总氮排放 标准为15 mg/L。
孙爱华,夏 冬,杨蕴敏
据估算,全国各类印染厂每天排放废水量达3 ×106~4×106m3 [ 1 ],印染厂每加工100 m织物,会 产生3~5t废水[ 2 ],加上各种染料、助剂的开发和 利用,印染废水所含污染物逐渐增多,处理难度不断 加大,危害程度越来越大。近几十年来,印染废水治 理技术的研究一直受到环境科技研究者的关注[3]。
1 印染废水产生及特性分析
印染各道工序排放的污染物及特点不同,水处 理的难度也不同,见表1。
解成分多、水质和水量变化范围大、pH值变化大、 水温高。
2 常州印染企业现状
2.1 印染企业的发展
2000年前常州地区纺织企业主要集中在市内 和武进湖塘,目前全市有较大的印染园区7家,企业 达250余家[ 4 ]。
印染行业发展较迅速的原因主要:
(1)劳动力便宜、环保成本低。中国市场劳动力 较便宜,环境保护要求不高,违法排放成本低,导致 发达国家及中国台湾、港澳地区的印染企业陆续迁 往我国内地,如常州。
(2)加入WTO后,纺织形势发生变化。随着国 内印染企业体制改革,原有大型国有印染企业转制, 中小型印染企业成长迅速。
(3)行业进入成本低,技术含量不高。较少的资 金投入和人员配置就可以生产。
(4)接管标准宽松。有些污水处理厂应印染厂 的要求,放松接管标准,甚至无标准。
(5)工厂管理自主。很多企业只注生产,不重环 保,在市场变化后,对小型订单也接,小批量、多品种 导致染料常更换,废水量增加。小型工厂技术人员 缺乏,导致返工等现象增加,加重废水处理负担。
2.2 常州地区印染企业面临的压力
为了加强生态环境保护和建设,江苏省省委和 省政府发了“苏发[2003]7号文”,2004年6月1日 发布了DB32/670—2004地方标准。将纺织印染企 业执行的GB4287—92二级标准( CODcr:180 mg/ L),改为执行江苏省地方标准DB32/670—2004,该 标准水质指标相当于GB4287—92的一级标准( CODcr:100 mg/L),要求于2005年1月1日实施。 2007年太湖蓝藻事件后,江苏省颁布DB32/ 1072—2007《太湖流域城镇污水处理厂及重点工业 行业主要水污染物排放限值》。太湖流域限排 CODcr由100 mg/L降至60 mg/L,需提高去除率 40%;氨氮由15 mg/L降至5 mg/L,需提高去除率 66.7%;总磷由1.0 mg/L降到0.5 mg/L,需提高 去除率50%。另外,新增水质指标总氨、总氮排放 标准为15 mg/L。
东华大学环境科学与工程学院奚旦立教授算了 这样一笔账:纺织印染企业COD排放从1 500 mg/ L降至100 mg/L,每t的治污成本为2元人民币; 当COD标准从100 mg/L降至80 mg/L,治污成本 将提高2元/t;当COD标准达到80 mg/L时,每降 低10 mg/L,治污成本又将追加2元/t。这意味着, 当COD排放从国家一级标准的100 mg/L提至目 前的“太湖新标”60 mg/L,印染企业将为此付出6 元/吨的污水治理成本费用。几近苛刻的“太湖新 标”,令江苏太湖地区1/3的现存纺织印染企业面临 “关、停、并、转”的处境[ 5 ]。
3 印染废水的减排和处理
3.1 源头控制
3.1.1 清洁生产
传统印染工艺的缺点是耗水量大、水利用率低, 产生大量废水。提高上染率,选用可降解或易于降 解材料,开发热能的回收利用,降低污染物的产生 等,既提高企业生产效率,降低成本,又减少污染物 的产生,减轻废水处理负荷。清洁生产需要提高员 工素质,减少生产过程污染物量,减少次品等。
3.1.2 加快产品结构调整
中国加入WTO,对纺织印染行业既是机遇又 是挑战,市场拓宽了,但竞争也更加激烈,提高附加 值,减轻资源消耗,降低环保成本,生产绿色环保纺 织产品,提高企业竞争力,才能立于不败之地。
3.1.3 工艺、技术改进
随着环保成本增加,企业对新工艺、新技术的投 资越来越多,出现了很多可喜成绩。如活性染料湿 短蒸染色技术、阳离子化改性冷轧堆染色技术、环保 型无甲醛特柔纳米涂料染色工艺、冷轧堆染色技术、 常温载体染色技术、涂料低温染色印花技术、提高染 料或助剂的有效利用率、低温等离子体前处理技术、 超声波前处理技术、超临界流体无水染色、电化学染 色、微波染色、仿生染色[ 6 ]等,虽有些技术还在实 验室阶段,但污染已得到了一定改善。
3.1.4 环保材料研发
一些天然染料、生态型染料和生态型染色助剂 的开发利用,不仅可提高上染率,且可减少废水污染 物浓度和可生化性。
3.2 回用技术
3.2.1 能源回收
印染需大量蒸汽,若能利用可再生资源,如太阳 能,不仅可为企业节省大量燃料费用,且可减少大量 污染物的产生。杭州的利达公司、佛山佳利纺织染 整公司就利用太阳能供热系统。 染整废水处理的一个难点是温度高,不利于生 物处理,利用热交换系统将废水的热量回收,既有利 于废水处理,又具有经济价值。
3.2.2 废水回用
染整工序产生的废水有些受污较轻,可经过处 理后可回用于生产,产生了如冷凝水回收、废水逆流 回收、染色废水回用等技术;也有废水中的物质具回 用价值,如丝光淡碱循环使用技术。
3.2.3 染料回收
提高上染率是企业努力的一个方面,但若能将 废水中的染料回收利用,也是企业梦求的。如可使 用超滤法回收还原、分散疏水性染料及聚乙烯醇和 聚丙烯酸类浆料。
3.3 废水处理
根据印染废水的特点,常见的处理方法有:物理 处理法、化学处理法、生化处理法三大类。根据处理 情况可分厂内单独处理和厂外集中处理、厂内预处 理后厂外集中处理。
常州地区印染园区较多,集中处理较方便,处理 成本也可降低,所以印染厂废水一般采用集中处理。 随着新标准的实施,印染厂数量增加,各种染料、助 剂的开发,原先污水处理厂已经很难满足需求。这 就要求印染厂对废水独立处理,或经预处理符合要 求后才接入污水处理厂继续深度处理。为适应新标 准,针对印染废水难降解成分多,色度大,污泥沉降 受到很多因素的影响的特点,部分印染厂对废水处 理工艺进行改造,如图1。
还有很多新的生物技术开始应用到印染废水处 理行列。如高效菌筛选分离处理技术、基因工程技 术、细胞工程技术、生物发酵技术、酶工程技术、生物 絮凝技术[ 7]等。
