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1、標準適用范圍
GB4287-2012只適用于“紡織染整工業企業或生產設施”,也就是說不適用于“接納紡織染整工業企業廢水的集中式工業污水處理廠(站)”。
2、術語和定義的增加
相對GB4287-92,新標準GB4287-2012主要增加了對“標準品、排水量、單位產品基準排水量”的定義,其中必須注意的是,排水量是“指生產設施或企業向企業法定邊界以外排放的廢水量,包括與生產有直接或間接關系的各種外排廢水(含廠區生活污水、冷卻廢水、廠區鍋爐和電站排水等)”,而GB4287-92中的排水量“不包括冷卻水及生產區非生產用水”。
3、水污染物控制指標的調整和提高
相對GB4287-92,GB4287-2012不僅大大提高了對“化學需氧量、五日生化需氧量、懸浮物、色度、氨氮、硫化物、苯胺類、六價鉻”等水污染物排放限值的控制要求,而且增加了“總磷(防止地表水富營養化)、總氮(防止地表水富營養化)、可吸附有機鹵素”等控制指標,同時取消了對“銅”(目前紡織染整企業已不再使用含有銅化合物)的控制指標;為了廣泛適應于全部行業并與其他行業接軌,將“最高允許排水量(m3/百米布)”控制指標調整為“單位產品基準排水量(m3/t標準品)”。
4、單位產品基準排水量的解讀
4.1、GB4287-2012定義了單位產品基準排水量是“指用于核定水污染物排放濃度而規定的生產單位印染產品的廢水排放量上限值”,并制定了“棉、麻、化纖及混紡機織物,真絲綢機織物(含練白),紗線、針織物,精梳毛織物,粗梳毛織物”的單位產品基準排水量,當實際生產產品不同時,需要根據FZ/T01002-2010《印染企業綜合能耗計算辦法及基本定額》進行換算。
4.2、GB4287-2012中的水污染物排放濃度限值只適用于單位產品實際排水量不高于單位產品基準排水量的情況。如單位產品實際排水量超過了單位產品基準排水量,必須將實測水污染物濃度換算為水污染物基準排水量排放濃度,并以水污染物基準排水量排放濃度作為判定排放是否達標的依據,具體換算公式可查詢GB4287-2012。
4.3、在企業的生產設施同時生產兩種以上產品、可使用不同排放控制要求或不同行業國家污染物排放標準,且生產設施產生的污水混合處理排放的情況下,應執行排放標準中規定的最嚴格的濃度限值,具體水污染物基準排水量排放濃度換算公式可查詢GB4287-2012。
5、建設項目竣工驗收監測時水污染物的確定
建設項目竣工環境保護驗收監測的主要依據“建設項目環境影響評價報告書”和“各級環境保護管理部門對該建設項目環境影響評價報告書的批復”,如果以上文件沒有明確說明,不建議監測以下水污染物指標:①六價鉻:主要來源于不繡鋼滾筒印花(屬于淘汰工藝,已基本不采用)和毛印染工藝中可能采用的重鉻酸鉀助劑。②硫化物:主要來源于硫化染料,因為有毒屬于淘汰染料(部分企業還在使用)。③二氧化氯:主要來源于漂白中的亞漂(用亞氯酸鈉在酸性條件下產生二氧化氯漂白),同時GB4287-2012中采用的《水質二氧化氯的測定碘量法(暫行)》(HJ551-2009)”測定方法,也“適用于亞漂設備及含有大量亞氯酸鹽的廢水”;二氧化氯極其不穩定,一般的實驗室也不具備HJ551-2009的實驗室計量認證能力。
6、廢水處理后回用水水質要求
紡織染整工業項目要求低濃度印染廢水經處理回用于生產,回用水水質要求可參照“建設項目環境影響評價報告書和建設項目環境影響評價報告書批復”,并可參考“紡織染整工業廢水治理工程技術規范(HJ471-2009)”中“7廢水回用工藝設計”,該技術規范中明確了回用水用途和水質要求。
7、其他(印染定型機廢氣中油煙廢氣的監測與評價)
[論文摘要]染色廢水屬于典型的難生化降解廢水,如何低成本、高效率的對其處理,且保證出水的穩定達標,一直是許多環境保護工作者的研究目標。本文首先對國內外染色廢水處理的技術和研究方向進行了綜合概述,并對各類工藝進行了比較分析,歸納出一般染色廢水的主要處理工藝技術路線。
一、研究背景和意義
紡織工業是我國的傳統支柱工業之一,也是出口創匯較多的行業之一,目前我國占有15%左右的國際市場份額,是世界上最大的紡織品出口國。經過多年建設,紡織工業基本成為一個門類較齊全、布局較合理、原料和設備基本立足于國內、生產技術達到一定水平的工業部門。產業綜合發展能力不斷增強,已形成棉、毛、絲、麻、化纖、服裝、紡織機械等行業較為完整的系列體系。
紡織工業按加工的原料、產品的品種和產品的加工用途等不同,主要分為上游、中游、下游三類產業,紡織工業的上游產業主要指各類纖維生產和加工,如天然纖維的棉花、羊毛和各類化學纖維等生產領域;中游產業指紡紗、織布、染色等生產領域;下游產業主要指服裝加工等生產領域。
染色行業作為紡織工業中的中游行業,在紡織工業中起到承上啟下的作用,即將各類纖維加工制造的坯布,通過染色和印花工藝生產出各類帶色彩和圖案的織物。在染色業中,棉紡染色業是最大的行業。染色行業作為濕法加工行業,其生產過程中用水量較大,據不完全統計。我國染色廢水排放量約為每天300萬~400萬立方米,染色廠每加工100米織物,產生廢水量3~5立方米。而且,染色廢水成份復雜,含有的多種有機染料難降解,色度深,對環境造成非常嚴重的威脅。
隨著工業化的不斷深入,全球性的環境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來形成的生態平衡,并對人類自身的生存環境存在威脅。由于逐漸加重的環境壓力,世界各國紛紛制定嚴格的環保法律、法規和各項有力的措施,我國作為世界大國,對環境保護也越來越重視,并向國際社會全球性環境保護公約作出了自己的承諾。
二、廢水處理方法分類
根據使用技術措施的作用原理和去除對象,廢水處理法可分為物理處理法、化學處理法和生物處理法三類。具體如下:
1.廢水的物理處理法
利用物理作用進行廢水處理,主要目的是分離去除廢水中不溶性的懸浮顆粒物。主要工藝有:
(1)格柵和篩網格柵是一組平行金屬柵條制成的有一定間隔的框架。把它豎直或傾斜放置在廢水渠道上,用來去除廢水里粗大的懸浮物和漂浮物,以免后面裝置堵塞。篩網是穿孔濾板或金屬網制成的過濾設備,用以去除較細小的懸浮物。
(2)沉淀法利用重力作用,使廢水中比水重的固體物質下沉,與廢水分離。主要用于(a)在塵砂池中除去無機砂粒(b)在初見沉淀中去除比水重的懸浮狀有機物(c)在二次沉淀中去除生物處理出水中的生物污泥(d)在混凝工藝以后去除混凝形成的絮狀物(e)在污泥濃縮池中分離污泥中的水分,濃縮污泥。此法簡單易行而且效果好。
(3)氣浮法在廢水中通入空氣,產生細小氣泡,附著在細微顆粒污染物上,形成密度小于水的浮體,上浮到水面。主要用來分離密度與水接近或比水小,靠重力無法沉淀的細微顆粒污染物。
(4)離心分離利用離心作用,使質量不同的懸浮物和水體分離。分離設備有施流分離器和離心機。
2.廢水的化學處理法
(1)酸性廢水的中和處理
酸性廢水處理可以用投藥中和法、天然水體及土壤堿度中和法、堿性廢水和廢渣中和法等。藥劑有石灰乳、苛性鈉、石灰石、大理石、白云石等。他的優點是:可處理任何濃度、任何性質的酸性廢水。廢水中允許有較多的懸浮物,對水質水量的波動適用性強,中和劑利用率高,過程容易調節。缺點:勞動條件差、設備多、投資大、泥渣多且脫水難。天然水體及土壤堿度中和法采用時要慎重,應從長遠利益出發,允許排入水體的酸性廢水量應根據水體或土體的中和能力來確定。
(2)堿性廢水和廢渣中和法
投酸中和法可用藥劑:硫酸、鹽酸、及壓縮二氧化碳(用二氧化碳做中和劑,由于PH值低于6,因此不需要PH值控制裝置)酸性廢水及廢氣中和法如煙道氣中有高達24%的二氧化碳,可用來中和堿性廢水。其優點可把廢水處理與煙道氣除塵結合起來,缺點是處理后的廢水中硫化物、色度和耗氧量均有顯著增加。清洗由污泥消化獲得的沼氣(含25%—35%的二氧化碳氣體)的水也可用于中和堿廢水。
3.生物處理法
利用微生物可以把有機物氧化分解為穩定的無機物的這一功能,經常采用一定人工措施大量繁殖微生物。
(1)好氧生物處理法
應用好氧微生物,在有氧環境下,把廢水中的有機物分解成二氧化碳和水的方法,主要處理工藝有:活性污泥法、生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化等,這種方法處理效率高,應用面廣。
(2)厭氧生物處理法
應用兼性厭氧菌和專性厭氧菌在無氧條件下降解有機污染物,最后生成二氧化碳、甲烷等物質的方法。主要用于有機污泥、高濃度有機工業廢水的處理。如啤酒廠、屠宰廠。
(3)自然生物處理法
應用在自然條件下生長,繁殖的微生物處理廢水的方法。工藝簡單,建設費用和運行成本都比較低,但其凈化功能受自然條件的限制,處理技術有穩定塘和土地處理法。
三、染色污水處理系統的工藝設計
在染色污水處理系統的工藝設計中往往遇到以下問題:(1)工程設計人員大都是僅僅了解廢水水質的情況下,根據自己的工程經驗和直覺進行設計,這樣往往造成工程缺陷,使建成的處理系統處理廢水不能達標排放;(2)在有些設計中,因為對出水的達標要求嚴格,使設計出的工藝建設費用和運行費用偏高;(3)在許多現有的處理系統中,由于所要處理的水質發生改變,原有工藝不能針對目前的水質進行有效的處理。以上的這些都涉及到污水處理系統的優化改造和優化管理運行問題。
如何優化污水處理工藝,降低污水處理成本,提高污水處理效果,對于污水處理有著極其重要的意義。必須指出的是,染色廢水處理系統的優化改造是一個非常錯綜復雜的問題,從目的上它不僅要基于污水水質分析,按照技術和經濟的要求,在條件允許的范圍內,利用各種方法,找出最佳的設計工藝方案,并在設計工況條件下,找出最佳的設施組合和最佳工藝參數,而且還要在污水的成份和水量一定幅度變動的情況下,找出相應的優化運行措施和最少運行成本。而在各染色廢水水質各異、水量大小不一的實際工況下,要求得到一個能嚴格意義上普遍性的染色廢水優化處理系統是不可能的,某一污水處理系統可能對某企業的廢水處理是最優,但它對其他的染色廠可能就并不能做到最優,因此本論文對染色廢水處理系統優化研究只是為提出一個系統優化改造和優化運行的概念和思路,并不是要提出一個能對所有染色廢水有最優處理效果的處理系統。
四、系統工藝改造的總體思路
污水處理廠廢水的水質為含有一定量難生物降解物質和顏色的有機廢水,各染色子行業排放的廢水所含污染物質不同,其相應的治理工藝流程也不同。對染色廢水處理,工程上一般用物化法和生化法或兩種方法相結合的處理方法。物化處理有見效快、水力停留時間短的優勢,但其處理費用高、污泥產量大、污泥處理困難、存在二次污染的隱患。雖然臭氧氧化、活性碳吸附、電解等方法有較好的脫色效果,但它們較高的運行費用卻使廠家無法承受。但前述的幾種方法都具有穩定性好的特點。生物處理因具有處理成本較低,并能大幅度去處有機污染物和一定色度的特性使得染色廢水治理采用生物治理作為主要治理單元己成為共識。但結合園區污水處理廠目前的運行現狀及操作工人素質,為確保污水處理廠處理出水的穩定達標排放,因此改造擴建工藝的設計思想以強化物化處理的原則,以生物處理工藝為重心,盡量提高強化生物處理的作用。鑒于污水處理廠接受的染色廢水綜合性廢水,是典型的難生化降解的有機廢水,水質性質有其特殊性,而且各有關企業生產廢水排放的水質水量的不穩定性,以及污水處理廠的運行成本及運行負荷。因此必須要有針對性的廢水處理工藝,才能達到較好的處理效果。在選擇處理工藝前,應在分析廢水水質及其組成及對廢水所要求的處理程度的基礎上,確定各單元處理方法和改造工藝流程,以驗證改造工藝的有效性。
五、結論
印染生產廢水可生化性差,原污水處理系統又存在著設計、施工不盡合理,管理水平落后等缺陷,從而造成了處理出水污染指標達不到排放標準,運行成本高等后果。染色廢水處理系統的優化改造本身就是一個非常錯綜復雜的問題,而作為集中式染色廢水處理廠的優化就更加困難了。從目的上它不僅要在污水水質分析的基礎上,按照技術和經濟的要求,在條件允許的范圍內,利用各種方法,找出最佳的設計工藝方案。并在設計工況條件下,找出最佳的設施組合和最佳工藝參數,而且,還要在污水的成份和水量大幅度變動的情況下,找出相應的優化運行措施和最少的運行成本。但由于客觀條件的諸多限制,并且各種印染廢水水質各異,水量大小不一的設計情況下,要求得到一個能嚴格意義上普遍性的染色廢水優化方法十分困難,某一污水處理系統可能對某一區域內的廢水處理是最優的,但它對其他的企業可能就并不能做到最優。因此,在加強技術創新和知識創新的同時也要為保護我們僅有的水資源提高人類意識,轉變觀念,為創造一個更好的環境多做努力。
[參考文獻]
1.1工藝流程及廢氣排放環節
1.1.1紡紗工序a.清梳聯:本工藝主要包括開棉、清棉、混棉、梳棉四個步驟,由清梳聯一套設備來完成。清梳聯主要設備包括:往復式抓棉機、重物分離器、單軸流開棉機、多倉混棉機、主除雜機和梳棉機。b.條卷:將梳棉機出口的棉條進行并合、牽伸,提高小卷中纖維的伸直平等程度,并使小卷的重量、長度達到規定值,且保證小卷邊緣的平整度滿足要求。c.精梳:由于條卷后的原棉纖維中含油雜質、棉結、纖維疵點,因此需要進入精梳機除雜;除雜后的條卷進一步分離纖維,長度不達標的短纖維被進一步去除,從而使棉纖維的長度、整齊度和伸直度得到提升;精梳后的棉條最終被拉至到一定粗細,且棉纖維的平行伸直度得到提高。d.并條:將多根精梳后的棉條進行并合,棉條長片段不勻現象得到改善;然后把棉條拉長抽細到規定重量,并進一步提高纖維的伸直平行程度;利用并合與牽扯伸,使纖維進一步均勻混合不同嘜頭、不同工藝處理的棉條;最終做成圈條成型良好的熟條,有規則地盤放在棉條桶內,供后工序使用。e.粗紗:將熟條均勻地拉長抽細,并使纖維進一步伸直平行,然后將牽伸后的須條加以適當的捻回,使紗條具有一定的強力,以利粗紗卷繞和細紗機上的退繞。f.細紗:將粗紗拉細到所需細度,使纖維伸直平行;將須條加以捻回,成為具有一定捻度、一定強力的細紗;將加捻后的細紗卷繞在筒管上;制成一定大小和形狀的管紗,便于搬運及后工序加工。g.絡筒:將管紗(線)卷繞成容量大、成型好并具有一定密度的筒子;清除紗線上部分疵點和雜質,以提高紗線的品質。本工序主要廢氣產污環節為清梳過程中棉塵的排放(G1)、粗紗、細紗工段的棉塵排放(G2)。
1.1.2織造工序a.絡筒:在絡筒機上將松式絡筒變為普通絡筒。b.并線、加捻:部分烘干后的松筒及原紗通過并線機將兩股紗線并合,然后利用加捻機進行加捻。c.上漿、烘干:部分原紗在整經前需通過自動上漿機上漿并烘干。d.整經:根據工藝設計的規定,將一定根數和長度的經紗,從絡紗筒子上引出,組成一幅紗片,使經紗具有均勻的的張力,相互平行地緊密繞在整經軸上,為形成織軸做好初步準備。e.織造:利用箭桿織機及提花機進行織造。f.割絨:部分高檔毛巾需將表面的毛圈進行剪割處理,使織物表面布滿平整的絨毛,使其比普通毛巾有更強的吸濕性和柔軟度。本工序主要產污環節為織造棉塵的排放(G3)、割絨棉塵的排放(G4)、織造廢紗的排放(S2)。
1.2廢氣污染物排放情況
紡紗車間會產生一定量的棉塵(飛花),主要來自于清梳聯(G1)和粗紗、細紗、絡筒工段(G2)。清梳聯工段棉塵產生量約為46.9t/a,通過型號為FD510的布袋除塵器處理后排放,除塵器風量為6900m3/h,除塵效率為99%以上,棉塵排放濃度為8mg/m3,排放量為0.47t/a,排放高度為15m;粗紗、細紗工段棉塵產生量為187.5t/a,這部分棉塵被紡紗設備自帶的吹吸風機進行循環過濾,吹吸風機收塵效率在97%以上,棉塵的排放量為5.6t/a,通過車間排風口無組織排放。織造工序中的絡筒、并線、加捻、織造工段同樣會產生一定量的棉塵(G3),棉塵產生量為29.3t/a。這部分棉塵被設備配套設置的吹吸風機循環過濾,吹吸風機綜合收塵效率在90%以上,棉塵排放量為2.9t/a,通過車間排風口無組織排放。在割絨工段會產生一定量的割絨棉塵(G4),棉塵產生量為439.6t/a,通過型號為FD230的布袋除塵器處理后排放,除塵器風量為5400m3/h,除塵效率為99%以上,棉塵排放濃度為97mg/m3,排放量為4.4t/a,排放高度為15m。
2結論
選擇排放總量類指標(用水量、取水量、廢水排放量等)與排放強度類指標(單位企業產品產量、單位產品用水量、單位產品取水量、單位產品廢水排放量、單位產品主要水污染物排放量、COD平均排放濃度、氨氮平均排放濃度等)的相關數據,采用灰色關聯度分析方法,對我國紡織行業主要水污染物排放量與排放總量類指標和排放強度類指標的關聯度進行了分析。結果顯示,我國紡織行業的COD排放量與強度類指標間的關聯度顯著大于總量類指標。其中,單位產品廢水排放量、單位產品取水量及單位產品COD排放量的關聯度指標位列前三;取水量、用水量、廢水排放量、單位企業產品產量與紡織行業COD排放的關聯度較弱。結果顯示,氨氮排放量與單位產品產量、排放濃度及總量類指標間的關聯度顯著大于排放強度類指標。其中,單位企業產品產量、氨氮平均排放濃度和取水量的關聯度均值位列前三位;單位產品廢水排放量、單位產品取水量和單位產品用水量與紡織行業氨氮排放的關聯度較弱(見表2)。從我國紡織行業的污染物排放量與其排放指標之間的關聯度分析結果可以看出,COD排放量降低與單位產品廢水排放量、單位產品取水量的減少有較為密切的關系,COD總量減排工作應重點推動落后產能淘汰、推行清潔生產、開展中水回用項目。氨氮排放量變化與單位企業產品產量、排放濃度及總量類指標的關聯度較大,這表明我國紡織行業的氨氮排放量主要與企業規模、氨氮排放水平有著更為密切的關系,氨氮總量減排工作應積極推進高污染、小規模企業的淘汰、整合中小企業、推動污染末端治理工程、推進中水回用,加強污染排放管理。綜上所述,通過關停落后企業的“結構減排”方式仍然是促進我國紡織行業污染物減排的有效途徑,末端治理工程配合中水回用項目對整個行業污染減排有著重要的促進作用。
2我國紡織行業主要水污染物減排建議
2.1積極推進產業優化升級,淘汰落后工藝與產能
關停高污染的中小企業、淘汰落后產能是實現行業污染物減排的有效措施。按照國家產業結構調整要求,重點淘汰74型染整生產線、使用年限超過15年的前處理設備、浴比大于1∶10的間歇式染色設備,淘汰落后型號的印花機、熱熔染色機、熱風布鋏拉幅機、定形機,淘汰高能耗、高水耗的落后生產工藝設備;淘汰R531型酸性老式粘膠紡絲機、年產2萬t以下粘膠生產線、濕法及DMF溶劑法氨綸生產工藝、DMF溶劑法腈綸生產工藝、滌綸長絲錠軸長900mm以下的半自動卷繞設備、間歇法聚酯設備等落后化纖產能。
2.2推動企業合并,集中生產集中治污
紡織企業的整體規模偏小是我國紡織行業目前的重要現狀,應從實際出發,采用將幾個規模較小的企業合并成較大規模企業的模式,實行生產廢水統一收集和處理。一方面,能夠降低中小紡織企業污染治理成本,提升中小企業開展主要水污染物總量減排工作的積極性;另一方面,也可以通過明確監管對象,降低監管難度和成本,持續推進主要水污染物總量減排工作。
2.3繼續推進節水工程,降低單位產品廢水排放量
1.1機械格柵
機械格柵主要用于攔截廢水中的大尺寸懸浮物,保證后續處理構筑物、設備的穩定運行,并有效減輕處理負荷。格柵間隙為10mm,柵寬為0.7mm。
1.2集水井
集水井尺寸為6.0m×6.0m×3.0m,有效水深為2.7m,有效容積為97.2m3。
1.3調節池
調節池用于調節水量,均化水質。為避免懸浮物沉淀,池內設置潛水攪拌機攪拌。調節池尺寸為30m×20m×6.5m,有效水深6.0m,有效容積3600m3,水力停留時間為10.5h。
1.4初沉池
初沉池為輻流式,直徑為21m,池邊水深2.0m,有效容積667m3,表面負荷為1.0m3/(m2•h)。初沉池內設置周邊傳動刮泥機,轉速為3.1m/min,電機功率為0.55kW。必要時投加亞鐵鹽進行預處理。
1.5水解酸化池
由于廢水可生化性不高,采用水解酸化池對其進行水解酸化處理,以將期中難降解的復雜有機污染物分解為易降解的簡單有機物,提高廢水的可生化性。水解酸化池尺寸為46m×24m×6.5m,有效水深6.0m,有效容積6600m3,水力停留時間為20.0h。水解酸化池內設置彈性立體填料,體積為4500m3。
1.6CASS反應池
通過PLC編程自動控制CASS(循環活性污泥法)反應池的運行。CASS反應池4格并聯,單格尺寸為40m×14m×6.0m,有效水深5.5m,污泥負荷為0.08kg/(m3•d)。運行周期為8h,進水1.5h,曝氣3.5h,沉淀1.0h(曝氣0.5h后),排水1.5h。
1.7混凝反應池
在混凝反應池中投加粉末活性炭和PAC藥劑,利用活性炭的吸附和PAC的混凝沉淀作用去除廢水中的有機物?;炷磻爻叽鐬?m×4m×5.5m,有效水深5.0m,有效容積80m3,水力停留時間為0.25h。
1.8機械加速澄清池
利用機械加速澄清池機械攪拌的提升作用來完成泥渣回流和接觸反應。機械加速澄清池直徑為8.5m,池總深度為6.8m,分為第1絮凝池、第2絮凝池和分離室,總停留時間為2.5h。池內設置1臺攪拌設備,攪拌葉輪直徑為1.4m,電機功率為7.5kW。同時設置1臺帶有減速機的機械刮泥設備,刮臂直徑為5.2m,電機功率為1.5kW。
1.9除鐵除錳濾罐
在除鐵除錳濾罐內曝氣,通過氧化和濾層過濾及濾料表面細菌的生物化學作用去除鐵和錳。除鐵除錳濾罐3臺,直徑為3m,填料為錳砂,濾速為10.6m/h。
1.10清水池
清水池用于儲存清水及提供除鐵除錳濾罐反沖洗水。清水池尺寸為14m×10m×5.5m,有效水深5.0m,有效容積560m3,水力停留時間為2.1h。
2運行結果分析
該廢水處理工程調試穩定運行半年,在此期間,對其運行效果進行了考察。
2.1對COD的去除效果在系統正常運行過程中
初沉池、水解酸化池、CASS反應池、澄清池和濾罐的平均出水COD分別約為1600、1500、110、80、55mg/L,整個系統COD總去除率可達97.3%,處理效果較佳。
2.2對BOD5的去除效果
廢水BOD5的沿程變化如圖3所示。由圖3可知,在系統正常運行過程中,初沉池、水解酸化池、CASS反應池、澄清池和濾罐的平均出水BOD5分別約為440、540、25、18、10mg/L,整個系統BOD5總去除率可達97.8%,處理效果較佳。
2.3對SS的去除效果在系統正常運行過程中
初沉池、水解酸化池、CASS反應池、澄清池和濾罐的平均出水SS分別約為240、450、70、40、30mg/L,整個系統SS總去除率可達90.0%,處理效果較好。
2.4對色度的去除效果
廢水色度的沿程變化。在系統正常運行過程中,初沉池、水解酸化池、CASS反應池、澄清池和濾罐的平均出水色度分別約為600、400、80、40、30mg/L,整個系統色度總去除率可達96.3%,處理效果較好。
3運行費用分析
(1)中小型造紙企業多據統計
我國的造紙及紙制品廠的數量非常龐大,比除我國之外的其他國家的總數還要多。對這些造紙及紙制品廠進行仔細研究發現,這個龐大的數量當中包括了眾多的紙制品廠,而紙制品廠就是紙加工廠,與制漿造紙廠有著實質性區別,至少幾乎沒有任何顯著的水污染問題,也不生產紙或紙板。另外該統計可能包括了眾多的村辦或個體戶辦的紙廠。我國的造紙企業(很少有只產漿不產紙的企業)在幾十年中隨國家政治經濟形勢的變化,曾出現過幾次令人深思時大起大落,但許多小造紙廠有著頑強的生命力,數量在不斷擴大。我國的中小造紙企業數量眾多且其產量占造紙總產量的比例大,這是我國造紙工業的一大特征。
(2)中小草漿企業多
前文已經講到在世界范圍內制漿造紙所用到的原材料主要是木材,而我國的情況又如何呢?我國的造紙工業所用的原材料主要是草類,木材類原料的利用正逐年下降,占的比例越來越少。如果不計廢紙,以原生纖維原料計算,則我國造紙工業機制紙漿的漿種結構以原生植物纖維(不計廢紙)比較,我國各種機制草漿(包括其他纖維原料,如竹、蔗渣、葦等)可占總產量的絕大多數。同時也可以看到,我國造紙企業的主要制漿方法為硫酸鹽法(含堿法),占總制漿產量的72%而其中禾草漿(主要是稻麥草漿)占硫酸鹽祛漿的52%,占總產漿量的38%。如果考慮到亞鈉、亞鐵、石灰法制漿也基本上使用禾草纖維原料,則單純禾草漿就可占總產量的50%以上??梢哉f中小型造紙企業和中小草漿企業數量眾多是我國造紙工業的一大特點。在考慮我國造紙工業的污染防治以及行業的健康發展時,就必須牢記這兩個現實特點。
(3)造紙企業污染嚴重據統計
造紙工業對環境的污染在世界范圍內都比較嚴重,而我國造紙工業所造成的污染則更加嚴重。除了經濟、技術力量薄弱等因素以外,中小型造紙企業多和中小草漿企業多也是主要原因之一,據統計,一個日產量只有幾十噸的小造紙企業,在其沒有任何污染治理措施的情況下,這個企業的污染量與一個日產量是它十倍的大造紙企業差不多。近年來,我國造紙企業的污染排放負荷已經開始降低,也就是每噸產品的污染排放量開始下降;但是污染排放總量仍在不斷上升。污染負荷的降低是因為一些大、中型制漿造紙廠的堿回收、蒸煮廢液的綜合利用,白水循環利用以及纖維回收技術得到一定程度的推廣應用,從而減少了污染排放。但是平均污染負荷降低,跟不上造紙企業產量增長的速度,所以排放總量還在明顯加大,污染還在繼續擴大。所以,當前有關部門能加大對造紙企業污染的監督力度,特別是對于許多中小造紙企業的監管力度更要加強。
2.造紙工業污染防治的現狀
當前,造紙工業產生的污染物及處理方法有許多,其中草漿生產企業產生的蒸煮廢液是產生污染的主要部分,下面主要介紹防治蒸煮廢液污染的方法。通過前面的介紹,我們已經了解到了造成造紙工業嚴重污染的“罪魁禍首”是化學漿的蒸煮廢液。在草漿生產企業的總制漿產量中,化學漿占的比例最大,甚至達到70%多,并且化學漿的蒸煮廢液中的有機污染物質產生的最多,幾乎占整個制漿過程產生的總污染物的90%。在我國,總的情況當然也是如此,我國的化學漿的產量中,草類纖維原料的化學漿占絕大多數,所以它造成的污染相當嚴重,草漿產生的污染要不木漿大的多,并且我國的草漿生產企業缺少成熟的生產技術,在資金上也比較缺乏,這些原因都使治理污染的難度大大增加。這些年來,我國的環境工作者為了解決草漿生產企業的污染問題進行了一定的研究,并取得的一定的成果,但這些污染治理措施對于許多小草漿企業來說不是技術太復雜就是資金投入太大,難以有效的應用,這就造成了我國一些小草漿企業對環境的污染日益加重,對當地的生態環境造成嚴重的破壞。另一方面,數以千計的中小草漿企業,長期處于自生自滅狀態,甚至禁而難止。除了每年統計全國總產量時,在總量中加上小草漿造紙廠數以百萬噸計的產量,從而承認其為國民經濟做出貢獻外,對于如何防治其污染,并未進行有效的幫助。我國的造紙廢水治理技術研究正是針對這一具體情況設置和開展的。限于資金和力量,研究不可能包羅小草槳造紙廠污染防治的所有方面。造紙廢水治理技術研究的重點在于中小堿法草漿企業的堿回收、蒸煮廢液的綜合利用和蒸煮廢液的厭氧消化三大方面。這三個方面相互補充,似可為解決小草漿廠污染的主要矛盾方面,提供當前階段的技術手段。經三年多團結攻關,已出現一批可喜成果。
3.結語
1.1工藝流程
染色水洗皂煮水洗烘干。
1.2工藝處方
分散艷藍E-4R2%(owf),弱酸性艷藍RAW2%(owf),阿白格B10~60g/L,載體0.2%~1.0%(owf),勻染劑10g/L,冰醋酸調節pH值5.5~6.0,溫度60~100℃,保溫時間30~80min,浴比1∶50。
1.3染色K/S值測試
將毛/滌織物平整放置好,在保證不透光的情況下,使用7000A型電腦測色儀進行測定??梢詫⒉紭诱郫B,以防透光,在織物的表面取3個點,讀取3個值,記錄波長最大時的K/S值。
2結果分析與討論
2.1載體用量對染色的影響
改變載體用量分別為0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%、1.0%(owf),其他染色工藝條件相同,即2g毛/滌織物6份,浴比1∶50,冰醋酸調節pH值為5.5~6.0,保溫時間50min,染色溫度100℃,阿白格B20g/L.由表1可知,K/S值隨著載體用量的增加先增大后減小,載體用量達0.5%(owf)后,K/S值反而下降。這可能是因為載體在染色初期主要起促染作用,使混紡織物中滌綸纖維分子結構松弛,纖維空隙增大,分子易進入纖維內部。同時由于載體本身對纖維及染料分子有直接性,不但能幫助染料溶解,增加染料在纖維表面的濃度,而且能減少纖維的表面張力,使染料分子迅速進入纖維空隙區域,提高了染料分子的擴散率,促使染料與纖維結合。而在染色后期,載體的這種作用同樣可以加快纖維中染料的解吸。所以合適的載體用量為0.5%(owf)。
2.2阿白格B質量濃度對染色的影響
改變阿白格B的質量濃度分別為10、20、30、40、50、60g/L,其他工藝條件不變,即2g毛/滌織物6份,浴比1∶50,冰醋酸調節pH值5.5~6.0,保溫時間50min,染色溫度100℃,載體用量0.5%(owf).隨著阿白格B質量濃度增加,K/S值先增加后降低,當阿白格B質量濃度增加到20g/L以后,K/S值反而下降。阿白格B在染色中,主要是對毛/滌混紡織物中毛纖維起到勻染作用,增加得色量。所以選擇阿白格B的質量濃度為20g/L。
2.3染色溫度對染色的影響
改變染色溫度分別為60、70、80、90、100℃,其他工藝條件不變,即2g毛/滌織物5份,浴比1∶50,冰醋酸調節pH值5.5~6.0,保溫時間50min,載體用量0.5%(owf),阿白格B質量濃度20g/L.隨著染色溫度的提高、染色K/S值呈上升趨勢,尤其是當溫度達到90℃以后,K/S值急劇上升,這可能是因為羊毛結構中含有鱗片層結構,溫度升高以后,鱗片層軟化,羊毛纖維發生溶脹,同時滌綸纖維分子內鏈段運動逐漸增強,自由體積增大,利于染料上染,考慮到溫度太高對羊毛損傷越大,選擇染色溫度為100℃。
2.4浴比對染色的影響
改變浴比分別為1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60時進行染色,其他工藝條件不變,即2g毛/滌織物5份,冰醋酸調節pH值5.5~6.0,保溫時間50min,載體0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色溫度100℃.浴比對K/S值的影響不是很明顯。但在染色過程中,浴比過小時,易使染液溫度分布不均,被染纖維浸漬不充分,而且使被染物局部暴露在空氣中,致使被染物吸染料不勻不透,造成染色勻染性差,導致染色不勻。同時過小的浴比會增加設備對纖維的磨損,影響染物的外觀及手感,加工疵病增多;浴比過大,降低了染料在染液中的濃度,影響染料的上染百分率,致使染料的利用率下降,導致纖維上染料少,K/S值不理想。所以選定最佳浴比為1∶20。
2.5染色時間對染色的影響
改變染色時間分別為30、40、50、60、70、80min時進行染色,其他工藝條件不變,即2g毛/滌織物5份,冰醋酸調節pH值為5.5~6.0,載體0.5%(owf),阿白格B20g/L,染色溫度100℃,浴比為1∶20.隨著保溫時間的延長,K/S值逐漸增大,當超過70min以后,再繼續延長保溫時間,K/S值反而降低。染色保溫時間過短,羊毛鱗片層的軟化需要一定時間,染料不能充分的進入纖維內部并固著在纖維上,K/S值小;保溫時間過長,高溫情況下會使羊毛纖維受到一定的損傷,K/S值增加不明顯甚至降低,且手感較差。所以選定最佳保溫時間為70min。
3結論