印染行业碱减量废水处理现状及对策
在纺织工业中，常采用高温强碱溶液对涤纶织物进行处理，以提高其柔软性和舒适性，称为碱减量工艺。但该工艺易产生污染严重的废水，其特征污染物主要是对苯二甲酸的钠盐。碱减量废水往往pH值高(>:12)，CODcr值高(>:8000mg/L)，对废水总CODcr的贡献率在45%以上，对苯二甲酸和聚酯低聚物的高浓度给生物处理带来困难。此外，碱减量废水中还含有过量的游离碱、乙二醇、减量过程中添加的添加剂、织物携带的各种油污和杂质等。因此，探索适合碱减量废水处理的措施势在必行，既有环境效益又有经济效益。
一、当前碱减量废水处理技术
基于处理成本和实施效果的考虑，目前碱减量废水的处理技术通常采用物化和生化相结合的处理工艺，即先进行物化预处理，当废水的pH值达到3~5时，废水中的对苯二甲酸钠反应生成对苯二甲酸并滤出，既降低了废水的CODcr值，又提高了可生化性，然后将滤液与印染工艺中其他工艺产生的废水混合进行后续生化处理。整个处理过程的关键是选择合理的物化预处理方法，因为副产的粗对苯二甲酸是制造增塑剂、合成聚酯树脂、合成纤维等的化工原料。将其作为资源回收利用，不仅可以实现碱减量废水的生化处理，也是企业实现循环经济的重要途径。目前，物化预处理方法主要有直接酸沉法、混凝酸沉法、膜过滤酸沉法等。
1.1直接酸沉淀法
直接酸沉法操作过程简单，条件易于控制。当直接向碱减量废水中加入酸以调节pH值至5以下时，会产生白色不溶性对苯二甲酸。但反应时间、搅拌速度、酸用量都会影响沉淀速度，形成的对苯二甲酸粒径小，不易沉淀。在工业上，通常用板框压滤分离，如图1所示。
直接酸沉法是用酸中和碱减量废水中的大量碱，缺点很明显。没有对碱进行科学的回收和再利用，造成碱水资源的大量浪费。另外，得到的对苯二甲酸纯度普遍较低，产品附加值不高。此外，在酸沉过程中加入大量廉价或昂贵的工业废硫酸，甚至使用废盐酸和硝酸，因此将一些易燃易爆化合物带入印染厂，不仅造成新的污染，增加后续废水处理的难度，还存在安全生产事故隐患。
1.2混凝酸沉法
混凝-酸沉法是预先加入特殊的化学药剂，如铝盐、镁盐等无机盐，或聚丙烯酰胺等高分子物质，利用吸附、电中和、网捕、架桥等作用，，聚集碱减量废水中的颗粒杂质，可采用重力沉淀、溶气浮选或离心等方法去除，然后在晴朗的夜晚进行酸沉处理，如图2所示。
混凝可以脱色去除碱减量废水中的悬浮物，在一定程度上调节废水的pH值，不仅可以提高后续酸沉得到的对苯二甲酸的纯度，还可以进一步降低废水的CODcr值。据笔者研究，经混凝酸沉处理后的对苯二甲酸纯度可达95%，废水CODcr值下降75%以上，减轻了末端生化处理的负荷，最终实现废水稳定达标排放。因此，混凝酸沉法可以作为碱减量废水物化预处理的有效技术，但需要综合考虑混凝剂的实施效果和投加成本。比如用硫酸铝混凝后形成的氢氧化铝会部分溶解，悬浮在强碱溶液中，难以沉降。
1.3膜过滤和酸沉法
膜过滤技术主要是根据不同物质的分子大小差异，利用相应孔径的膜来实现选择性截留。它具有能耗低、无二次污染、废水可循环使用的优点。根据操作压力和膜的平均孔径不同，可用于碱减量废水处理的膜过滤方法通常包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。其中纳滤在截留对苯二甲酸钠方面明显优于超滤，但两者都不能有效截留乙二醇。因此，膜过滤酸沉法是通过不同孔径膜的组合工艺去除碱减量废水中的聚酯低聚物和悬浮杂质，截留形成对苯二甲酸钠浓缩液，再用酸沉法处理。
膜酸沉淀法可以有效降低碱减量废水的CODcr值，进一步提纯粗对苯二甲酸，但在实际应用中也存在很多问题，如随着预处理时间的延长，废水中的污染物容易堵塞通道，导致膜通量下降，过滤效果变差，这也增加了膜清洗的难度和成本。此外，膜材料影响其使用寿命。目前碱减量废水处理多采用耐酸碱、耐高温的无机陶瓷膜，但价格昂贵且存在膜污染问题。因此，可以考虑将膜处理与其他化学处理技术相结合，解决技术和经济问题。
二、碱减量废水处理中存在的问题
2.1企业节能减排措施不全面
碱减量废水占印染废水排放总量的比例一般小于10%。企业对此类废水处理普遍重视不够。在厂区整体废水处理工程的规划设计中，没有单独铺设管道收集，部分与退浆水混在一起，增加了处理难度，不利于对苯二甲酸的回收利用。同时，烧碱和水用于染整前处理，碱水不回用于碱减量废水处理。此外，部分印染企业对废水处理采取粗放式管理方式，完全委托第三方运营，不准确掌握其运营状况。存在纺织产品的更新换代和染料、助剂的投加与废水处理能力脱节的现象，容易导致出水水质超标。
2.2物化预处理方法选择不合理
由于纤维种类的不同，印染产品所用的染料和助剂也会有所不同，碱减量废水中的污染成分也会发生相应的变化。但是，各种物化预处理方法都有其适用条件，一些印染企业没有合理选择预处理方法，导致处理效果不佳。此外，部分企业可接受的废水回用成本仅为0.5元/m3。而目前的膜分离技术成本高于这个水平，所以粗暴地采用了直接酸沉法。现场操作环境简单，不使用正品酸，甚至有的企业不经过理化预处理直接进行生化处理。曝气池中的活性污泥难以适应和适应聚酯低聚物和对苯二甲酸，从而影响其可生化性。
2.3政府监管和制度引导不完善
目前国内还没有碱减量废水回收对苯二甲酸的国家标准，只有工信部2012年7月实施的《FZ/T01108—2011回收对苯二甲酸技术要求》纺织染整行业标准。但目前各地仍没有统一的参考和实施，政府对减碱废水处理技术的推广力度也不够。纺织企业主要集中在江浙一带，但在碱减量废水处理过程的监管和副产物处置方式的制度指导上，地区间差异较大。如浙江绍兴对粗对苯二甲酸的资源回收属性界定仍有争议，暂允许其作为可回收资源处置但缺乏对其回收质量的有效监控；江苏吴江要求对一般污泥固体废物进行处置管理，与以粗对苯二甲酸为化工原料的生产企业环评资质要求不符，无法实现资源再利用。因此，当地企业通常直接将其混入印染污泥中，用于锅炉焚烧或外运。
第三，相应的解决方案。
3.1提高企业资源回收意识。
节能和循环利用是企业实现可持续发展的有效途径。政府可以通过财政补贴或税收优惠的方式，鼓励企业开展相关技术研究，提高废水资源回收意识，使企业自觉改造优化污水管道，单独收集碱减量废水，发展碱水回收利用技术，通过污染治理获得一定的经济效益。通常，碱减量废水中的碱含量至少为12%。按目前液碱1200元/吨左右的价格计算，如果碱水能直接循环利用，可节省40元/吨的成本。此外，所生产的粗对苯二甲酸的价值还可以抵消成本投入，仍有不错的利润。酸沉和压滤后的出水也可以考虑回用，为企业补充一部分用水，增加生产能力。
3.2规范废水预处理工艺的应用
要实现碱减量废水的资源化回收利用，必须选择合适的预处理工艺。直接酸沉法适用于废水中对苯二甲酸钠含量较高，其他污染物较少的情况，否则应采用混凝或膜过滤的方法预先去除杂质，提高酸沉后对苯二甲酸的纯度。酸沉过程中，建议使用正品酸，采用管道计量或智能加药，确保生产安全和环境卫生。现场操作人员应具备较高的综合素质，熟练掌握工艺操作条件。混凝处理时，应选择成本低、反应时间短、絮凝沉降性能好的药剂。鉴于膜处理设备价格较高，可考虑设备租赁运营，减轻处理的经济压力。
3.3加强政府的技术政策支持。
鼓励环保行业组织对碱减量废水处理现状及相关技术开展深入研究，筛选推荐先进技术，积极收集粗对苯二甲酸回收利用下游产业链信息。地方政府应执行现行技术标准并制定相应政策，鼓励企业采取合理措施回收碱减量废水，引导其规范粗对苯二甲酸市场销售，全面监控回收质量，加大对违法处置的处罚力度。同时，要培育以废水资源循环利用为重点的下游产业，规范环评审批程序，积极搭建交易平台，把循环经济作为企业解决污染的突破口和盈利点。
四。结论。
纺织工业是江浙地区的传统支柱产业，尤其是绍兴及其周边地区，有近200家印染企业。其中约30%在涤纶织物前处理中采用强碱浸蚀部分涤纶纤维的工艺，碱减量废水的污染日益受到各级政府和人民的关注。如果这类废水得不到妥善解决，印染厂的废水将难以达标排放，甚至有被整改或淘汰的风险。目前，碱减量废水的处理还存在许多问题。加强治理技术研究，开展资源循环利用，完善监督管理机制，将促进印染企业的可持续发展和区域生态环境质量的改善。(来源:绍兴文理学院元培学院；绍兴中炬环保科技有限公司】
免责声明：本网站内容来源网络，转载是出于传递更多信息之目的，并不意味赞成其观点或证实其内容真实性。转载稿涉及版权等问题，请立即联系网站编辑，我们会予以更改或删除相关文章，保证您的权利。
标签: 印染行业碱减量废水治理现状与对策