【集萃网观察】1 前 言
净水工艺一直执行着“混合、絮凝、沉淀、过滤和消毒”的技术路线,虽然理论上尚无新的重大突破,但在不断地改进和发展之中,特别是近几年对微污染原水和水的深度化处理的研究,净水工艺得到了进一步的完善和丰富。
染整行业是用水大户,很多染整企业自建净水厂,但由于原有的净水工艺和目前的微污染原水不相适应,染整用水水质又没有相应的技术标准,企业对此很困难。
本文总结我公司五年来的理论研究和工程实践经验,结合净水工艺和染整用水水质要求进行探讨,并提出需要解决的课题。
2 染整用水概况
2.1 染整用水水量
染整行业以湿法加工为主,生产用水量较大,据统计,全国每年各类纺织印染行业的用水量达60亿m3以上。
纺织品染色加工工艺复杂,各阶段的需水量差异又较大,因而造成了生产用水在时间上的分布极不均匀,时变化系数一般为1.3~1.5。
2.2 染整用水来源和成本
上世纪90年代以前,染整企业多为国有企业,染整用水基本依靠市政自来水。
90年代后,随着国企改革的深入和民营经济的发展,染整企业为了降低生产成本纷纷自建净水厂。
2000年以后,由于地表水的污染,自建净水厂水质已不能完全满足生产的要求,各企业又开始使用市政自来水。
目前更多企业采用两者相结合的办法,但两种用水使用成本差异很大,我们对江浙沪部分地区的部分企业进行调查,自建净水厂的用水成本为市政自来水价的28%左右,净水厂工程投资可以做到当年回收。
2.3 染整用水水质标准
关于染整用水的水质目前尚无国家标准和行业标准,引用相关资料汇总如下。
3 净水厂工艺
3.1 原水水质和微污染
根据我公司实际工程(2001年开始,江浙部分印染集中地区)取得的原水水质资料汇总如下:染整企业多为沿河布置,取水河道由于受到工业、生活、农业、航运等污染,水质恶化趋势严重,许多河道水质属《地表水环境质量标准》Ⅳ、Ⅴ类水质,有的甚至超过Ⅴ类。
从表6可以看出,色度、有机物、浊度等反映有机物含量的指标明显偏高,同时铁、锰、硬度等指标也不附合印染用水的要求。
微污染水源表现为氨氮、总磷、色度、有机物等指标超标,水体富营养化,并有藻类滋生,造成水质恶劣。
3.2 净水工艺的选择及处理效果
对于微污染水源的净水处理,如果采用“混合、絮凝、沉淀、过滤”的常规工艺,处理效果并不理想,解决这个问题的关键在于降解水体的有机物含量,目前国内市政自来水行业应用较为先进和成熟的工艺有:常规工艺强化技术;生物接触氧化预处理;臭氧氧化和活性碳吸附。 但由于工业用水水质的特殊性,同时受到投资成本和处理成本的限制,净水工艺不可能像市政自来水行业的那样标准,因此在染整用水净化时,往往对照用水水质指标及其要求进行有针对地处理,有许多水质指标(如生物学指标、毒理学指标)考虑较少。
2001年,我公司独立开发的“印染给水新工艺”,获得2002年度 “浙江省优秀科技成果推广奖”,其工艺流程如下:
该净水工艺结合了微污染源水和染整用水要求的特点,以臭氧代替传统以液氯为消毒剂,能有效降解水体有机物、铁、锰、硬度等指标,脱色除臭效果更加明显。
在工程实践中得到了较好的应用,处理效果汇总如下 4 染整用水水质标准缺少的问题
4.1 实际生产中的问题
在各类印染产品的染色和印花过程中,水作为媒介参与整个工艺过程,水质的优劣直接影响到生产过程中染料和助剂的消耗,也直接影响到产品的质量。
在实际生产中,由于水质的原因导致染整质量问题较为常见,根据目前把握的理论和实际经验,认为水质的pH、色度、浊度、硬度、铁、锰等指标影响织物白度、色牢度、色泽、手感及着色均匀程度。
水质指标相对不同织物、不同染料、不同助剂及不同表面活性剂会产生不同后果。
在实际生产中,由于缺少染整用水的技术标准,对于上述影响染色的主要水质指标缺少量化依据,对其它目前尚不能明确的水质指标(如铜、氯化物、电导率、好氧量等)缺少定性和定量的依据。
4.2 净水工艺及参数选择的问题
由于缺少染整用水的水质标准,导致净水处理工艺对于染整用水的针对性不够,可能出现净水水质不符合染整要求,也可能出现净水工艺的盲目复杂化。
4.3 中水回用工艺和标准的问题
染整行业是工业废水排放大户,在水资源稀缺的情况下,中水回用已具备了社会效益和经济效益。
目前染整行业的水回用率仅7%左右,为国内水回用率最低的行业之一,既污染了环境,又浪费了资源。
现阶段部分企业已经对冷却水和冷凝水进行了回用,部分水处理研究机构和设备生产企业也开始对染色废水的中水回用进行研究,但尚有困难,主要是:
(1)染色废水本身的处理效果不够理想;
(2)中水回用的实用技术有待开发,必须控制处理成本;
(3)缺少中水回用的水质标准,导致中水处理目标和工艺难定。 5 结 论
地表水环境质量和市政自来水均有标准,但尚无染整用水水质标准,这给染整用水处理和染整工艺造成了很大的困难,因此有必要制定染整用水的水质标准,我公司已联合几家大型染整企业和高等院校,计划开展这方面的研究。