印染工業用水量較大,每印染加工1噸紡織品耗水100~200噸,其中80~90%成為廢水排出。

  廢水分類 纖維種類和加工工藝不同,印染廢水中的污染物也不相同。

  印染廠排放的廢水 加工棉、麻、化學纖維及其混紡產品為主的印染廠排放多種廢水:

  退漿廢水 以棉和和化學纖維為主的經紗在織造前需上漿。不同的纖維用不同的漿料,在染整加工前又要用水洗退漿料。過去主要用淀粉、骨膠等天然物質作漿料,現廣泛用各種合成漿料,如聚乙烯醇、羧甲基纖維素和聚丙烯酸酯等。在棉、麻和化學纖維織物的退漿廢水中主要含有各種漿料及其分解物、纖維屑、酸、堿和酶類污染物,廢水濁度大。用淀粉漿料的廢水中BOD(生化需氧量)和COD(化學需氧量)值很高;用合成漿料的廢水中,COD很高,BOD小於5毫克/升,微生物難以降解。這種廢水不能單獨采用生物處理法。

  煮煉廢水 各類纖維均含有油脂、蠟質和果膠類含氮化合物等雜質;紡紗和織造過程有時還需要添加某些油劑。煮煉可除去這類雜質,以便於漂白和染整。棉纖維一般采用燒堿和表面活性劑高溫煮煉,廢水的堿性很強,呈褐色,COD和BOD含量都很高,每升可達數千毫克。煮煉廢水水量大,污染程度高,主要污染物為纖維中的雜質和洗凈劑。一般化學纖維所含油劑和機械油等雜質少,故煮煉廢水污染程度較輕。

  漂白廢水 漂白是要去除纖維表面和內部的有色雜質。棉、麻和化學纖維一般采用次氯酸鈉、雙氧水或亞氯酸鈉等氧化劑。漂白廢水水量大而污染程度較輕。

  絲光廢水 為提高纖維的光澤和對染料的吸收性能,棉、麻等紗線和織物一般須經絲光處理,即用20~30波美度的燒堿溶液處理紗線和織物。絲光工序排出的廢水呈堿性,pH值約12~13,含有很多纖維屑等懸浮物,BOD、COD值很高。

  染色廢水 不同的纖維原料采用不同的染料、助劑和不同的染色方法,而且染料性能、染液濃度、染色設備和規模也不相同,所以染色廢水水質多變,污染程度差異很大。染色廢水中主要有毒物質為:硫化染料染色時用的還原劑──硫化堿,酸性媒染料染色時用的媒染料──重鉻酸鹽,鹽基性染料染色時用的媒染劑──吐酒石,苯胺黑染色時用的氧化劑──硫酸銅及苯胺,分散染料染色時用的載體──酚類等。一般染色廢水為堿性,特別是采用硫化染料和還原染料的染色廢水,pH值可達10以上。染色廢水主要含有有機染料和表面活性劑等污染物,其COD和BOD值高而懸浮物少。

  印花廢水 在織物印染過程中,廢水主要來源於配色調漿、印花滾筒、印花篩網的沖洗水,以及印花佈後處理的皂洗、水洗用水。印花色漿中的漿料量比染料量多幾倍至幾十倍,因而印花廢水中除染料和助劑污染物外,還含有大量的漿料,成為粘性廢水,BOD和COD含量很高。

  整理工序廢水 主要含有纖維屑、樹脂、甲醛、油劑和漿料,水量很少。

  毛紡織染整廠排放的廢水 在中國一般使用的原毛含有60%的雜質,如泥沙、草屑、羊毛脂等。原毛經過洗毛等加工處理,這些物質隨廢水排出,廢水中還含有加工用的化學藥品。廢水污染物濃度很高,每生產454公斤(1000鎊)洗凈羊毛,約有廢水318噸,有機污染物以BOD計共達91~114公斤。水質呈棕色、膠體狀。

  絲綢工業廢水 繅絲和絲綢染整加工是絲綢工業廢水的主要來源。繅絲工廠的綜合廢水,BOD含量約為100~300毫克/升,懸浮物量為50~200毫克/升,其中含氮量(包括氨和硬朊物質)和BOD量之比為1:3至1:10,廢水蒸發殘渣的灼燒失重率為40~50%,平均油脂含量(以己烷可萃取物計)約為15毫克/升。繅絲工廠一般為連續化生產,廢水的排放量和污染程度波動較小。蠶絲中含有20%以上的絲膠,一般在染整加工前的煮煉工序中除去。煮煉用肥皂、純堿和小蘇打等,煮煉廢水每升中BOD和COD、懸浮物均達數千毫克。絲紡織品染整加工中排出的廢水水質同其他纖維染整廢水相似。

  治理方法 印染廢水若不加處理而排入水體,會使水有顏色、臭味,並降低水的透明度。廢水中大量的有機物會使水體中的溶解氧迅速消耗;此外,廢水中的懸浮物會在接受水體區域內淤積沉淀,厭氧腐化,進一步消耗水體中溶解氧,影響水生動物的生存。常用的治理方法有:

  改革工藝 如對合成纖維及含合成纖維75%以上的織物采用幹法印花工藝,可以消除印染廢水。此外,用硝酸鈉或雙氧水代替重鉻酸鉀作氧化劑等,能有效地消除廢水中的有害物質。

  廢水和物料的回收利用 ①印染廢水要按水質特點分別回收利用。如漂白煮煉廢水和染色印花廢水要分流,前者可以對流洗滌,一水多用,減少排水量。②堿液回收利用。絲光工序的淡堿液可循環利用,還可將淡堿液用於煮煉,煮煉廢堿液用於退漿,多次重復使用。如堿液量大,可用三效蒸發回收堿,如堿液量小,可用薄膜蒸發器回收堿。③染料回收。士林染料可酸化成為隱色酸,呈膠體微粒,懸浮於殘液中,經沉淀過濾後回收利用。硫化染料可以在反應鍋內加酸酸化,放出硫化氫,經沉淀過濾後回用。此外,還原染料和分散染料可用超過濾法回收。染料回收後廢水色度減少85%,硫化物減少90%左右。

  無害化處理 有下面幾種方法:

  ①物理法。有自然沉淀法、吸附法等。印染廢水中的懸浮物大多是有機物,比重與水相近,粒徑一般不大於10微米,沉降速度極慢,可先采用自然沉淀法去除粗粒沉淀物,然後進行藥劑絮凝沉淀。吸附法主要是處理廢水中溶解的污染物和脫色。采用的吸附劑有活性炭、活性矽藻土、粉煤灰等。目前采用較多的是粒狀活性炭。采用活性炭吸附法一般應有前處理設施,去除廢水中的懸浮物、高分子污染物(如漿料、表面活性劑、蛋白質、油脂)等物質,以免污染活性炭而降低它的吸附能力。

  ②化學處理法。有中和法、混凝法和氧化法。中和法在於調節廢水的酸堿度,還可降低廢水的色度,使廢水中部分溶解性染料變為易沉淀析出的物質,以提高生物處理效果。混凝法是通過投加混凝劑進行絮凝沉淀的方法,去除分散染料和膠體物質,可減少色度90%,去除COD50~70%。氧化法可分為曝氣氧化法和氧化劑氧化法。曝氣氧化法是將空氣直接通入廢水槽,以氧化廢水中還原性物質,使硫化染料和還原染料沉淀下來。此法一般不單獨使用,而作為需氧生物處理和混凝處理的前處理。氧化劑氧化法是用氧化劑如氯、次氯酸鹽、臭氧、過氧化氫等在水中通過氧化作用去除廢水中的染料,降低廢水中的BOD和COD值。近年來,采用臭氧作氧化劑效果較好。臭氧的氧化能力強,能有效地破壞某些染料的發色基團而使廢水脫色,並能氧化降解一些難生物降解的有機化合物,而且不增加污泥量。

  ③生物處理法。采用活性污泥法中的完全混合型較多。也可采用生物轉盤、生物轉筒、生物接觸氧化池和氧化溝等方法。生物法可去除BOD85~90%(見廢水生物處理法)。

  為瞭提高出水水質,以達到排放標準或回用要求,往往需采用各種方法聯合處理。