Tecnología de tratamiento de aguas residuales de impresión y teñido para tratamiento de aguas residuales de impresión y teñido
La mayoría de las aguas residuales de impresión y teñido en el país y en el extranjero utilizan métodos bioquímicos tradicionales para eliminar la materia orgánica de las aguas residuales. Algunas fábricas también añaden un tratamiento físico y químico de primer nivel antes o después del tratamiento bioquímico, y algunas. Las fábricas utilizan tratamiento multinivel. En Estados Unidos, la mayoría de las aguas residuales de impresión y teñido utilizan un tratamiento secundario, es decir, una combinación de bioquímica y fisicoquímica, y algunas utilizan un tratamiento de tercer nivel, añadiendo carbón activado. Japón es similar a Estados Unidos, pero también hay muchos informes sobre el uso del ozono. El Reino Unido es un país tradicional en el procesamiento de lana. Generalmente utiliza un proceso incompleto y solo combina el agua de fregado con otras aguas residuales de tintura mediante un tratamiento preliminar físico y químico y las vierte a la planta de tratamiento de aguas residuales urbanas. La mayoría de las instalaciones de tratamiento bioquímico puestas en funcionamiento en China utilizan el método de lodos activados mixtos completos. Los métodos de biopelículas, como la oxidación por contacto, también han aumentado gradualmente en los últimos años. Para el tratamiento de aguas residuales de impresión y teñido, se deben adoptar medidas de reutilización y utilización integral tanto como sea posible, y se deben considerar en combinación con la reforma del proceso y la recuperación de tintes, lodos, conservación de agua y uso de álcalis. Los sistemas completamente mixtos utilizados en el tratamiento de aguas residuales domésticas de impresión y teñido incluyen aireación acelerada y aireación retardada. Para volúmenes de aguas residuales más grandes, a menudo se utiliza la aireación retardada, mientras que para volúmenes de aguas residuales más pequeños, la aireación acelerada es el método principal. En el tratamiento de aguas residuales de impresión y teñido, el tiempo de aireación se utiliza a menudo como indicador de control del tanque de aireación. Dado que la calidad de las aguas residuales de impresión y teñido es variable, el tiempo de aireación debe considerarse junto con la carga orgánica (contenido de POD). Los métodos comúnmente utilizados para tratar las aguas residuales de impresión y teñido son los siguientes:
1. Reformar el proceso y reducir o eliminar las aguas residuales de impresión y teñido. Utilice el proceso de impresión en seco para fibras sintéticas y tejidos que contengan más del 75% de fibras sintéticas para eliminar las aguas residuales de impresión y teñido. Para tejidos de algodón, la suspensión de almidón se ha utilizado para el apresto y como aglutinante en suspensiones de impresión, de modo que las aguas residuales de desencolado y de fregado contienen una gran cantidad de almidón. Hoy en día, la industria de la impresión y el teñido utiliza lechadas químicas en lugar de lechadas de almidón, como alcohol polivinílico y derivados de celulosa como lechadas, que pueden reducir la DBO de las aguas residuales de desencolado y fregado en un 33%. Si se utiliza como aglutinante de pasta de impresión, también puede. reducir 5~20. Además, al teñir con colorantes mordientes ácidos, el uso de nitrato de sodio o peróxido de hidrógeno en lugar de dicromato de potasio como oxidante puede eliminar la contaminación tóxica por cromo en las aguas residuales.
2． Reciclaje de aguas residuales y materiales
(1) Las aguas residuales de impresión y teñido deben reciclarse y reutilizarse por separado de acuerdo con las características de calidad del agua. En las fábricas de impresión y teñido en general, las aguas residuales se pueden dividir en tres categorías, a saber, aguas residuales de suspensión de almidón. , lejía residual y otras aguas residuales de teñido. Según las estadísticas, sus porcentajes son aproximadamente: las aguas residuales de suspensión de almidón son del 65%, la lejía residual es del 19% y otras aguas residuales de teñido y acabado son del 65%. El tratamiento separado según la calidad del agua mencionada anteriormente favorece el reciclaje.
(2) Recuperación y utilización de álcalis El líquido alcalino ligero en el proceso de mercerización se puede reciclar. El líquido alcalino ligero también se puede utilizar para fregar, y el líquido alcalino hirviendo a fuego lento se puede utilizar para desencolado y reutilizar muchos. veces. Si la cantidad de líquido alcalino es grande, se puede usar un evaporador de tres efectos para recuperar el álcali. Si la cantidad de líquido alcalino es pequeña, se puede usar un evaporador de película delgada para recuperar el álcali.
(3) Recuperación de tinte: para aguas residuales que contienen tintes de azufre, se puede agregar ácido en el recipiente de reacción para liberar sulfuro de hidrógeno, que se puede precipitar y filtrar antes de su reutilización. Los tintes de tina y los tintes dispersos se pueden recuperar mediante tecnología de ultrafiltración. Después de reciclar el tinte de las aguas residuales, el croma se puede reducir en un 85 % y el contenido de sulfuro se puede reducir en un 90 %.
3. Tratamiento inofensivo de las aguas residuales de impresión y teñido
El reciclaje de aguas residuales y materiales es la forma fundamental de reducir la contaminación de las aguas residuales de impresión y teñido. Sin embargo, en la actualidad, está lejos de alcanzar el nivel que debería tener en casa. y en el extranjero, las aguas residuales de impresión y teñido todavía se consideran inofensivas. Las características de calidad del agua de las aguas residuales de impresión y teñido son principalmente altas en DQO y DBO, y el croma resultante y otros indicadores superan con creces los estándares de descarga. El tratamiento más utilizado de las aguas residuales de la industria textil extranjera, especialmente las aguas residuales de impresión y teñido, es el tratamiento bioquímico. En cuanto a los métodos de tratamiento, la mayoría de las aguas residuales nacionales de impresión y teñido utilizan métodos bioquímicos para eliminar la materia orgánica del agua. La mayoría de las instalaciones de tratamiento bioquímico puestas en funcionamiento utilizan el método de lodos activados completamente mezclados, es decir, después de que las aguas residuales y los lodos de retorno ingresan al tanque de aireación, se mezclan completamente con el líquido mezclado original en el tanque. Este método se adapta mejor a las características de alta DQO y calidad cambiante del agua de las aguas residuales de impresión y teñido, y logra mejores resultados de tratamiento. Se utilizan dos tipos de sistemas completamente mixtos: aireación acelerada y aireación retardada. Para grandes cantidades de aguas residuales, la aireación retardada es más común, mientras que para cantidades más pequeñas, la aireación acelerada es el método principal.
La práctica ha demostrado que cuando se utiliza el tratamiento biológico de las aguas residuales de impresión y teñido, la tasa de eliminación de DBO es generalmente de 85 a 90, y la DBO soluble puede convertirse en lodo insoluble y separarse y eliminarse. Al mismo tiempo, también puede eliminar algo de color y sólidos suspendidos y reducir el valor del pH. Para resolver el problema de la decoloración después del tratamiento bioquímico, se utiliza el método de adsorción con carbón activado, que puede eliminar muchos tipos de colorantes y materia orgánica soluble en las aguas residuales. El color de las aguas residuales de tintes no solubles en agua, como tintes de azufre, tintes de tina y tintes dispersos, se puede eliminar mediante oxidación y coagulación con ozono.
En resumen, las aguas residuales de impresión y teñido pueden cumplir con varios indicadores de descarga y reutilización, y deben adoptar un método de tratamiento combinado, como sedimentación (o filtración) - bioquímica - adsorción de carbón activado - contacto biológico. oxidación - polvo de carbón Filtración de cenizas, lodos activados-oxidación (o coagulación) con ozono, etc. Ahora se han comenzado a aplicar métodos de tratamiento de múltiples etapas, como ósmosis inversa, intercambio iónico, electrodiálisis, etc., en las aguas residuales de impresión y teñido. Según los informes, la tasa de reciclaje de agua de la industria japonesa de impresión y teñido de textiles ha llegado a 8.096. La Tabla 2-4-2 muestra los principales métodos de tratamiento y las ventajas y desventajas de las diferentes aguas residuales de teñido de telas.
1. Mecanismo del método de coagulación
El método de coagulación consiste en agregar coagulante a las aguas residuales para agregar partículas finas suspendidas y partículas coloidales en partículas más grandes y precipitar, un método para separarlas del agua. y purificar las aguas residuales. Los principales mecanismos del método de coagulación son la compresión de la doble capa eléctrica, la neutralización de la superficie de adsorción, los puentes de adsorción y la red de precipitación. Los efectos anteriores pueden ocurrir simultáneamente y un determinado efecto puede ser el factor dominante en diferentes condiciones.
Los coagulantes pueden reducir la turbidez y el color de las aguas residuales de impresión y teñido, y eliminar una variedad de sustancias poliméricas y materia orgánica. y ciertas sustancias tóxicas de metales pesados.
2. Investigación de laboratorio
La coagulación y sedimentación es una unidad importante en el proceso de tratamiento del agua, y lo más crítico en el método de coagulación es seleccionar el coagulante adecuado. En la actualidad, existen cuatro categorías principales: coagulantes inorgánicos, coagulantes orgánicos, coagulantes compuestos y coagulantes biológicos. En los últimos años, muchos investigadores han realizado investigaciones en profundidad sobre coagulantes poliméricos y coagulantes decolorantes compuestos de alta eficiencia, y han logrado avances en el tratamiento de aguas residuales de impresión y teñido.
Chen Wensong y Wei Chaohai estudiaron el efecto del tratamiento del método de oxidación-coagulación Fenton en dosis bajas en tres muestras de agua simuladas diferentes y aguas residuales reales de impresión y teñido. Los resultados mostraron que el método de oxidación-coagulación Fenton es particularmente adecuado. para el tratamiento de componentes. Aguas residuales de tintes complejos (que contienen tintes hidrófilos e hidrófobos). Los resultados reales del tratamiento de las aguas residuales de impresión y teñido son satisfactorios, con tasas de eliminación de CODcr y croma que alcanzan 84 y 95 respectivamente. El método de oxidación-coagulación de Fenton tiene buenos efectos en el tratamiento de aguas residuales de impresión y teñido, tiene un bajo costo, es simple de operar y puede promocionarse fácilmente. La modificación y combinación del coagulante pueden optimizar el rendimiento del coagulante y mejorar el efecto de la coagulación. Yao Xiaoliang utilizó una mezcla de sal de magnesio y sal ferrosa para decolorar aguas residuales de teñido e impresión con tintes reactivos, y comparó el efecto de decoloración con un coagulante de un solo componente. Los resultados muestran que el efecto de decoloración del coagulante compuesto MgSO4-FeSO4·7H2O es significativamente mejor que el de un solo componente, mostrando un efecto sinérgico significativo. Zhu Shemin, Chen Yingwen y otros mezclaron una serie de polvos inorgánicos naturales y de desecho baratos (como cenizas volantes, arcilla y otros minerales, que contienen principalmente silicio, magnesio, calcio y hierro, etc.) en una determinada proporción, y luego los transportaron Realiza una activación simple y una cantidad muy pequeña. Un nuevo tipo de coagulante se combina con floculantes poliméricos, que tienen un buen efecto de tratamiento en las aguas residuales de impresión y teñido. La tasa de eliminación de DQO es 74 y la turbidez del efluente final es inferior a 5 grados. Después del tratamiento de coagulación, las aguas residuales de impresión y teñido pueden cumplir con los estándares nacionales de descarga de aguas residuales de tercer nivel y pueden reutilizarse. Yu Ying descubrió en el experimento que cuando se usa polisilicio, aluminio, hierro y boro para tratar aguas residuales de impresión y teñido, tiene un buen efecto de decoloración y una transmitancia de luz de hasta 98. También tiene las ventajas de un proceso de preparación simple y eficiente, grandes flores de alumbre. , velocidad de sedimentación rápida y bajo volumen de lodo. Tiene las ventajas de un tamaño pequeño, buena decoloración y efectos de eliminación de DQO. Dai Yaying y Qiu Huiqin estudiaron el coagulante polimérico de sulfato de silicio férrico (PFSS), que es un nuevo tipo de coagulante polimérico inorgánico y es un producto compuesto desarrollado a base de ácido polisilícico y sales de hierro. Los experimentos muestran que este tipo de coagulante tiene un buen efecto de coagulación, es fácil de almacenar y económico, por lo que ha atraído gran atención por parte de la industria del tratamiento de agua.
Se desarrolló un nuevo tipo de coagulante compuesto PMFC (polímero de cloruro férrico de magnesia) utilizando sales fundidas residuales, y el coagulante compuesto se utilizó para tratar aguas residuales simuladas y reales de impresión y teñido. Los resultados experimentales muestran que el coagulante compuesto tiene buenas capacidades de tratamiento para aguas residuales de impresión y teñido en condiciones adecuadas, y su efecto de deshidratación es significativamente mejor que el PAC. Además, el coagulante inorgánico compuesto tiene las ventajas de un bajo costo, una alta tasa de deshidratación y una rápida velocidad de sedimentación.
3. Investigación de aplicaciones in situ
Los investigadores también han realizado investigaciones sobre procesos de tratamiento de agua y los han aplicado a la práctica, logrando buenos resultados. Una fábrica de impresión y teñido en la ciudad de Jiangyin utiliza un método físico y químico de tres niveles para tratar las aguas residuales de impresión y teñido. La capacidad de tratamiento diseñada es de 360 m/s. La DQOcr, DBO5, SS y croma de la entrada de aguas residuales son: 200-300 mg. /L, 600-700 mg/L, 350 —500 mg/L y 500 a 1000 veces. Después del tratamiento, el efluente es estable y alcanza el estándar de primer nivel para descarga de aguas residuales. Además, el proceso tiene las características de alto procesamiento. Carga, resistencia al impacto y efluente estable. Se completó y aceptó a finales de 2002 y ha estado funcionando hasta el día de hoy, el efecto del tratamiento es bueno y la salida de agua es estable y cumple con los estándares. Wang Zhenchuan et al. realizaron una gran cantidad de estudios experimentales sobre este tipo de aguas residuales utilizando un proceso combinado de coagulación, precipitación, hidrólisis por acidificación, aireación en cadena colgante y biocarbón, optimizaron varios parámetros del proceso y establecieron un sistema de 3000 unidades en Hebei Liyou Printing. y Dyeing Co., Ltd. m2/d de instalaciones de tratamiento de aguas residuales. Después de 2 años de operación real, se ha demostrado que la instalación tiene las características de baja inversión, bajos costos operativos y alta tasa de purificación de agua. La tasa de eliminación de CODcr del efluente después del tratamiento es tan alta como 93 o más, y toda el agua. Los indicadores de calidad han alcanzado (GB4287-92) Teñido y acabado de textiles Estándares de primer nivel para la descarga de contaminantes de agua industrial. Huang Ruimin et al. propusieron un proceso de tratamiento de reutilización mediante decoloración por coagulación, filtros biológicos de aireación y luego un tratamiento avanzado para investigación experimental in situ. Los resultados de la investigación muestran que este proceso puede eliminar el color de las aguas residuales de impresión y teñido hasta menos de 10 veces, CODcr hasta menos de 20 mg/L, SS hasta menos de 2 mg/L, turbidez inferior a 3 NTU y decoloración de alta eficiencia. La tasa de eliminación del color del coagulante alcanza 98, la concentración másica de CODcr del efluente del filtro biológico aireado es de 20 mg/L.
4. Conclusión
La investigación muestra que el método de coagulación para aguas residuales de impresión y teñido tiene un flujo de proceso simple, operación y administración convenientes, baja inversión en equipos, espacio reducido y alta eficiencia. tintes hidrófobos decolorantes Debido a sus altas ventajas, la coagulación se ha convertido en un método común para el tratamiento de aguas residuales. Para aguas residuales específicas de impresión y teñido, la selección del coagulante se ha convertido en un factor clave que afecta el efecto de la coagulación, por lo que el desarrollo y la investigación de coagulantes son un punto importante. En la actualidad, los coagulantes compuestos de polímeros inorgánicos más nuevos incluyen principalmente silicato de sulfato de aluminio polimerizado (PASS), cloruro de silicato férrico de aluminio polimerizado (PSAFC), silicato de sulfato férrico de aluminio polimerizado (PSAFS) y sulfato de silicato de boro de aluminio polimerizado (PSBA). Los coagulantes inorgánicos tienen la ventaja de no ser tóxicos o ser ligeramente tóxicos y de tener materias primas fácilmente disponibles. Ocupan una posición importante en la tecnología de la coagulación y se han utilizado ampliamente. Los coagulantes de polímeros iónicos pueden mejorar significativamente el efecto de floculación, aumentar el rango de captura y exponer completamente los grupos activos, lo que conduce a un mejor efecto de puente. Por lo tanto, los coagulantes de polímeros iónicos son el foco del desarrollo futuro. En los últimos años, el desarrollo de coagulantes ha evolucionado desde moléculas bajas hasta polímeros, y desde tipos únicos hasta tipos complejos multifuncionales. El desarrollo de coagulantes de bajo costo, de amplio espectro, eficientes y no tóxicos se ha convertido en un tema candente en la investigación de la coagulación. En resumen, la dirección general actual del desarrollo de coagulantes es "polimerización, composición y multifuncionalización". El trabajo adicional que debe realizarse en el futuro es:
(1) Desarrollo de coagulantes poliméricos compuestos. .
(2) Aplicación de sustancias poliméricas naturales y sus productos modificados.
(3) Multifuncionalidad del coagulante.
(4) Investigación y desarrollo de floculantes microbianos.
Cabe mencionar que además del tipo de coagulante y proceso y condiciones de tratamiento del agua, como el valor del pH, también se influyen la cantidad de coagulante agregado, el orden de dosificación, la concentración de contaminantes y las condiciones hidráulicas. todos los factores que influyen son factores importantes en el efecto de la coagulación. La cantidad y el orden de adición del coagulante deben determinarse mediante experimentos con antelación.