牛仔服漂洗污水处理方法

 牛仔服漂洗污水处理方法                                                      

摘要：牛仔服是现代生活中最常用的服装类型。牛仔服洗水污水是纺织印染污水的一种，但是与普通洗衣污水有很大的区别，因为在漂洗过程中牛仔服漂洗污水会有20%左右的染色补色的污水。同时容易掉色的颜料和化学添加剂也会在漂洗过程中进入污水中，若不进行处理直接排入自然水体，会造成严重的污染。鉴于此，笔者探讨了牛仔服洗水污水的处理方法。
关键字：牛仔服；漂洗污水；处理方法

　　牛仔服漂洗工序是牛仔服生产过程中的重要工序，通常的洗水方法有：普洗、酵磨、石磨、扎洗、喷马骝、普染等，使牛仔服磨损、柔软、脱色、斑驳等效果。消耗的原材料主要为浮石、酵素、高锰酸钾、染料、助剂、大苏打、过氧化氢、软油等，这些原料与牛仔服上洗落下来的颜料、淀粉浆料、短纤维等一起，以不同的形式混入清洗水中，污水呈蓝黑色。牛仔服漂洗污水的水量在整个纺织印染行业污水排放中所占比例较高，排在第3~4位。全国每天排放量为60万吨~80万吨，是各行业中污水的排放大户，主要分布在广东和福建两个省份。

　　1、牛仔服漂洗污水的特点
　　1.1 色度深、杂质含量高、悬浮物浓度较大。牛仔服漂洗比普通洗衣污水的污染更严重。因为加入的各种原料，用石头磨洗，浮石被磨成粉状，各种原料、短纤维混入污水中，而且还有补染色的工序。这类的污水色度为300倍~500倍，SS浓度大约200mg/L。
　　1.2 水温为常温、pH呈弱碱性、COD浓度在350 mg/L ~500 mg/L之间，色度为300倍~500倍，这两项指标都比印染污水低。最重要的是，牛仔服漂洗污水中的颜色是在服装上洗下来的，其在水中的溶解度并不高，较容易去除脱色，加铝盐类混凝剂反应沉淀后，就能达到脱色的目的。
　　1.3 具有较好的可生化性。由于牛仔布中含中含有一定的淀粉，同时加入酵素这类有机物，提高了污水的可生化性，其BOD5/COD值一般在0.35左右。

　　2、牛仔服漂洗污水的处理方法
　　目前，此类污水的处理方法已经比较成熟，通常采用生物法为主，物化法为辅。单一的生物法或者单一的物化法都难以达到理想的处理效果。由于牛仔服漂洗污水的水量大，洗水厂对处理成本十分重视，生化+物化法的处理工艺运行成本最低，而且处理效果较稳定，即使一次性投资成本大，这种工艺方法仍然得到广泛的应用。牛仔服漂洗污水处理的其他方法由于运行处理成本高，工厂难以承受，基本上很少采用。
　　若先物化处理，再接生化处理的方法，由于污水先经过物化处理后，物化处理残留药剂对后续生化系统有一定的影响，造成生化处理后出水效果不稳定，同时药剂用量也更多，产生的污泥量也更多。而先经过生化处理后，再接物化处理的方法，不会影响生化系统，可以获得稳定出水效果。因此，根据牛仔服漂洗污水的特点，污水经过隔渣沉淀后，先进行生化处理，然后再接物化处理，以获得较好的处理效果。
　　一般牛仔服漂洗污水生化处理采用生物膜法的生物接触氧化法。由于在池中放置一定数量的、而且具有一定孔隙率和比表面积的填料，为微生物的生长提供了栖息场所，具有明显的生物膜法特点。同时它采用了活性污泥法的曝气方式，池体和填料间也具有一定数量的活性污泥，因此又具有活性污泥法特点。它采用鼓风曝气方式，不产生污泥膨胀，有机负荷高，占地少。
　　采用厌氧法主要是利用厌氧过程的产酸阶段，即水解酸化阶段，使难以降解的大分子有机污染物质变成较易降解的小分子有机污染物。污染物都有较为明显的降解作用，为后面的好氧生物处理提供较为有利的条件，使污水治理系统得以正常进行，减少后面化学处理单元的负担。另外，为提高生物处理系统的去除效率，常采用生化法单元之后再串接化学处理单元的方法。采用生化+物化法联合治理工艺，可以充分发挥生物法去除大部分有机污染物的能力，而其剩余的有机污染物和色度则由化学药剂去除，这样可以减少药剂投加量，使运行成本降低。实践证明，这是适合当前我国牛仔服漂洗污水的最经济合理的处理方式。

　　3、生物法+物化法工艺处理单元及其参数
　　牛仔服漂洗污水的处理方法是以生化处理为主，物化处理为辅，再经过脱色处理。与印染污水生化处理相比较，生化处理效率更高，不需要添加营养素，生化脱色效果好，物化脱色较容易，药剂用量也较少。由于漂洗污水含有较高的悬浮物（SS浓度约为200mg/L），在生化处理之前必须要设置较大的隔渣池。
　　以广东省东莞市某大型牛仔服洗漂加工厂污水为例，平均日排放量为5000m3/d，污水的排放浓度如表一。

表一 污水水质             单位：mg/L

图一 印染污水处理工艺流程

注：流程中各池体去除率只计算该池体进水和出水的指标数值。

　　3.1 调节池。对水质水量变化大的污水，调节池应考虑停留时间长些。调节池停留时间为8h，其COD去除率平均8%左右。调节池设有预曝气，水气比为5：1，预曝气主要作用是混合搅拌，带起沉淀物进入下一处理单元，防止污泥的沉积。预曝气为间歇曝气，每天曝气2~3次，每次5分钟。
　　3.2 水解酸化池。水解酸化主要作用为降解COD，提高可生化性，为提高后续好氧处理效果提供帮助。增加填料挂膜，池底应设水力搅拌机，保证悬浮活性污泥与水中有机物广泛接触。池体较大时，应设串联系统，以避免短路。牛仔服漂洗水很少采用纯厌氧技术，只有当浆染污水等高浓度污水单独分出时可考虑纯厌氧处理。
　　水解酸化池根据印染污水中污染物状况，停留时间为8h，COD去除率为35%，色度去除率可达45%。对泡沫的消除（表面活性剂降解）也有明显的效果。
　　3.3 好氧生物降解池。好氧生物降解主要功能为降解COD、BOD和降低色度。对水量大、浓度高的污水优先采用活性污泥法，如氧化沟、间歇式活性污泥法（SBR）等。对水量不大、浓度中等的废水可考虑生物接触氧化法，但填料应保证密集度和体积率，以多级串联方法为宜，并采用亲水性好、附着能力佳的填料，如组合填料。曝气方式如采用鼓风曝气，应选用膜片式微孔曝气头或微孔曝气管等，氧气转换率可达15%。
　　生物接触氧化池停留时间为12h，COD去除率约为60%，色度去除率为60%，水气比一般为16：1。生物接触氧化池通常设计为2段。
　　3.4 污泥回流池。污泥回流的作用主要是把未经过化学药剂接触的生物沉降污泥部分回流至生化池，以提高水解及好氧生化池内的生物负荷。污泥回流比取35%。
　　3.5 物化反应池。物化反应主要作用为进一步去除生化处理后残余的有机物和色度，对于这部分残余的污染物，用药剂物化去除，牛仔服漂洗污水有别于印染污水，经生化处理后其色度的去除率可以达到80%，剩下20%可用聚合氯化铝去除干净。
　　混凝类药剂一般有聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）等。混凝沉淀产生的污泥也排入污泥浓缩池与生物污泥一并处理。混凝反应机械搅拌为好，混凝反应的水利条件是该设备处理效果的关键。
　　3.6 沉淀物化脱色池。其作用就是分离物化反应后的沉淀物。沉淀时间通常采用2h，表面负荷取 1.2m3/m2?h。较大处理水量的沉淀系统，多采用辐流式沉淀池；水量较小时，采用竖流沉淀池，当有土地资源时，平流沉淀池采用吸泥方式也可采用。投药量大时，污泥量也大，辐流沉淀池也可能会引起异重流。
　　混凝沉淀法COD去除率为30%，色度去除率为50%%，SS去除率可达到70%。沉淀污泥通常采用机械排泥方式排入浓缩池，然后进行机械脱水。
　　3.7 砂滤。过滤是通过某种过滤媒介分离水中污染物的水处理措施，是水的深度处理的常用手段。本处理系统中，常用石英砂作为过滤媒介，污水经过混凝沉淀处理后，进入砂滤池，通过截留、沉降、吸附等作用进一步去除污水中的颗粒物。砂虑池须考虑设置反冲洗装置。
　　经过砂滤处理后，COD去除率为10%，SS去除率为60%。
　　3.8 污泥处理装置。污泥处理装置主要作用是对污泥进行脱水，污泥颗粒间的毛细水和颗粒表面的吸附水分离出来，脱水后污泥的含固率为30%~40%，其体积为原体积的1/7~1/5，有利于运输。
　　由于污泥量较多，5000 m3/d的牛仔服漂洗污水站每天的产生的干污泥量大约为2吨，处理系统中常用的污泥机械脱水设备为带式脱水机。
　　带式脱水机的特点是受污泥负荷波动影响小，运行稳定、污泥处理量大、管理相对简单。带式脱水机投资比较大，适用于大中型污水处理站。
　　3.9 运行成本估算
　　一般污水处理系统的运行成本包括运行电费、药剂费、污泥处置费、人工费等，并且受到区域价格影响。
　　根据经验估算，牛仔服漂洗污水处理系统运行成本为1.58元/m3污水，其中电费消耗：0.55元/m3污水，药剂费：0.8元/m3污水，污泥处置费：0.15元/m3污水，人工费：0.08元/m3污水。
　　3.10 预计排放数据
　　经过石英砂滤罐处理后平均出水水质，见表二：

表二  出水水质          单位：mg/L

　　3.11 其他因素影响
　　大量的工程实践证明，污水处理工艺的合理性更多的是为污水处理系统提供方向性指导，并不能完全保证稳定的出水质量。污水处理系统构筑物结构、各单元内部结构和设备配置的合理性、操作人员的操作能力、企业投资能力和管理水平等，都影响该污水系统处理效果的稳定性和持久性。

　　4、结语
　　牛仔服漂洗污水的性质属于纺织印染类型的污水，同样具有水量大、色度高、污染总量大的特点。但漂洗污水污染物浓度比较低、比较容易脱色、生化处理效果较好。牛仔服洗水厂生产使用回用水的水质要求并不高，不需要达到印染厂的要求，一般情况下都可实现部分回用。这样可以减少污染物的排放总量。
　　采用生物法+物化法处理方法处理牛仔服漂洗污水，经过厌氧水解和接触好氧生物降解处理后，可以将污水中大部分污染物得到降解去除；残余污染物经过后置物化系统处理后，可以进一步得到有效处理，达到环保出水标准。并可实现60%的回用水。
　

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