受限于技術(shù)、處理成本、管理等因素,工業(yè)廢水處理一直是水污染治理中的難點(diǎn)。我國工業(yè)廢水的排放量巨大,達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)廢水排入水體后,污染著地表水和地下水。
工業(yè)廢水出自眾多行業(yè),如果按行業(yè)的產(chǎn)品加工對象分類,可分為冶金廢水、造紙廢水、煉焦煤氣廢水、金屬酸洗廢水、紡織印染廢水、制革廢水、制藥廢水等。目前仍有企業(yè)存在處理不達(dá)標(biāo)甚至偷排的現(xiàn)象。今年出臺的“水十條”對工業(yè)廢水治理提出了明確要求,本文將針對不同行業(yè)廢水的問題和解決方案進(jìn)行報道。
印染工業(yè)一直以來是東部沿海地區(qū)的重要工業(yè)。在紡織品印染中,滌綸原料聚酯纖維合成時,對苯二甲酸與乙二醇合成需要使用含銻的催化劑,例如醋酸銻、乙二醇銻。它是目前最高效和最經(jīng)濟(jì)的催化劑,幾乎能夠幫助實(shí)現(xiàn)百分之百的轉(zhuǎn)化率。然而,在合成過程中,銻元素會以游離狀態(tài)均勻分散到聚酯纖維中,這些纖維進(jìn)入印染廠或者織造廠進(jìn)一步加工時,在退漿和堿減量工序中,游離的銻就會進(jìn)入到廢水中并沉積下來。
由于《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-2012)要求金屬銻的限值指標(biāo)為100μg/L,而銻在印染、噴織廢水中層層累積之后,最終可能會出現(xiàn)超標(biāo)的情況。由此,如何去除沉積在印染廢水中的銻就成為印染企業(yè)需要重點(diǎn)解決的問題。據(jù)了解,江蘇省蘇州市吳江區(qū)的兩家企業(yè)都發(fā)現(xiàn)在廢水中加入硫酸鐵對銻有很好的去除作用。
怎么去除銻效果最好?
綜合考慮COD、銻的去除率、出水色度、成本等因素,把高濃度的含銻廢水分離出來,進(jìn)行分質(zhì)處理,按照1.5‰~2‰的比例投加硫酸鐵。據(jù)了解,一般印染企業(yè)在處理印染廢水的時候,為了降低COD濃度,往往會添加聚合氯化鋁。這樣雖然能夠降低COD濃度,但是對銻的去除基本沒有效果。
蘇州市吳江區(qū)新達(dá)印染廠環(huán)??崎L姜興華說,“做實(shí)驗(yàn)時,我發(fā)現(xiàn)含鐵的凈水劑對銻的去除效果比較明顯,就挨個試驗(yàn)含鐵的各種凈水劑,如三氯化鐵、硫酸亞鐵、硫酸鐵、硫酸鋁鐵,甚至還試過鐵炭微電解。最后綜合考慮COD、銻的去除率、出水色度、成本等因素,認(rèn)為聚合硫酸鐵是最理想的選擇?!?/P>
據(jù)姜興華介紹,添加聚合硫酸鐵到印染廢水中,會水解產(chǎn)生礬花,經(jīng)過絮凝、吸附之后,銻就轉(zhuǎn)移到了污泥里,然后再通過對污泥進(jìn)行焚燒處置達(dá)到消除銻的目的。而且相對于聚合氯化鋁,聚合硫酸鐵去除COD的效率更高,可以比使用聚合氯化鋁降低10%~15%。
據(jù)了解,新達(dá)印染廠的印染廢水量約為4500噸/日,其中退漿和堿減量廢水約占10%。這些廢水含銻濃度較高,最高可以達(dá)到1000μg/L。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)之后,姜興華發(fā)現(xiàn),把高濃度的含銻廢水分離出來,進(jìn)行分質(zhì)處理,按照1.5‰~2‰的比例投加硫酸鐵,去除效果最好。“現(xiàn)在新達(dá)印染廠的廢水經(jīng)過處理以后,COD都穩(wěn)定在50mg/L以下,銻含量低到14μg/L左右,可以穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放至外環(huán)境?!苯d華說。成功的含銻廢水處理經(jīng)驗(yàn)也引來不少企業(yè)學(xué)習(xí)借鑒。據(jù)新達(dá)印染廠董事長吳炳榮介紹,試驗(yàn)成功之后,先后有20多家印染廠派工作人員來學(xué)習(xí)“取經(jīng)”?!拔覀兌及言敿?xì)的處理方案和他們分享,并且建議他們派工作人員來現(xiàn)場學(xué)習(xí)操作方法。”他說。
添加聚合硫酸鐵是把“雙刃劍”
銻濃度降低到50μg/L以下,但是鐵離子極易污染反滲透膜而且無法清除,無獨(dú)有偶,相對于新達(dá)印染廠自行探索技術(shù)處理含銻印染廢水,同樣位于吳江的盛虹集團(tuán)有限公司則邀請了東華大學(xué)的專家教授,聯(lián)合吳江區(qū)環(huán)保部門研討、座談,一起尋找廢水處理方法。據(jù)悉,起初吳江區(qū)環(huán)保部門現(xiàn)場監(jiān)測時發(fā)現(xiàn)桃源鎮(zhèn)有一家污水處理廠出水的銻含量特別低,了解后發(fā)現(xiàn)這家污水處理廠使用了硫酸鐵作為絮凝劑。聽說這一情況后,盛虹集團(tuán)有限公司檢測中心的工作人員便開始用硫酸鐵對印染廢水進(jìn)行小試。
盛虹集團(tuán)有限公司印染設(shè)備部經(jīng)理張雪根說,“最多的時候我們一天取了200多個不同的水樣。這些水樣來自不同印染企業(yè)、采用不同工藝、含銻濃度也不同。我們每天安排12個工作人員不分白天黑夜地做試驗(yàn),看投加多少硫酸鐵,銻的去除效果最佳。試到最后我們發(fā)現(xiàn)按照0.4‰的比例投加硫酸鐵,效果最好?!毙≡嚦晒σ院螅ぷ魅藛T又挑選了3家印染廠、1家污水處理廠預(yù)處理的印染廢水進(jìn)行大試,其中就有盛虹集團(tuán)印染五分廠。在印染五分廠,可以看到印染廢水預(yù)處理的流程圖。廢水首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池,經(jīng)過氣浮、一沉之后,進(jìn)入生化好氧池,而后經(jīng)過二沉、絮凝反應(yīng)、三沉,再進(jìn)入超濾池,經(jīng)過RO(反滲透膜)車間,最后處理后的廢水可以進(jìn)行回用。
“大試的時候我們把氣浮池的氯化鋁換成了硫酸鐵,再在絮凝反應(yīng)池投加硫酸鐵。處理后采樣監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,銻的濃度降低到了50μg/L以下?!睆堁└f。然而,使用硫酸鐵做絮凝劑也存在問題。據(jù)了解,盛虹集團(tuán)有限公司的印染廢水有40%經(jīng)膜處理以后進(jìn)行中水回用,60%經(jīng)過預(yù)處理以后接入污水處理廠。大試以后,僅僅半年時間印染五分廠用于中水回用的反滲透膜就急劇衰減。
“正常情況下一套反滲透膜的使用時限是5年,我們請專家清洗膜的時候發(fā)現(xiàn),鐵離子污染了膜而且無法清除。先后換掉了26套膜,損失達(dá)800萬元左右。現(xiàn)在只有接污水處理廠的那部分廢水會添加硫酸鐵去除銻,每天的水量大約有3.3萬噸。”張雪根說。另外,據(jù)了解,盛虹集團(tuán)有限公司試驗(yàn)成功以后,很快通過環(huán)保部門以及當(dāng)?shù)赜∪緟f(xié)會,向同行分享了處理方案。
處理成本、技術(shù)仍需探索
目前還沒有找到可以替代銻的催化劑,新達(dá)印染廠和盛虹集團(tuán)這兩家企業(yè)幾乎是同時“異曲同工”地找到了相同的試劑—硫酸鐵,成功解決了印染廢水銻超標(biāo)的問題。據(jù)悉,現(xiàn)在全國的印染企業(yè)都在使用這一方法處理印染廢水。雖然企業(yè)的生產(chǎn)成本因此上升,但是解決了含銻印染廢水的處理問題,企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人仍然感到欣慰。
據(jù)了解,新達(dá)印染廠印染廢水由于經(jīng)處理后直排外環(huán)境,處理費(fèi)用每噸增加了0.3元~0.5元。而對于排放到污水處理廠的廢水,污水處理廠則是對盛虹集團(tuán)有限公司的印染廢水每噸加收8分錢的處理費(fèi)用。對此,吳炳榮笑稱,“我們吳江的印染企業(yè)吃了些小虧,但是全國的印染同行都因此得了福利?!?/P>
江蘇省紡織工業(yè)協(xié)會高級工程師方志宏表示,從技術(shù)角度來看,銻還不完全具備工業(yè)化去除的條件,因?yàn)榇罅坑∪緩U水中才含有少量的銻,現(xiàn)在用硫酸鐵處理時,仍然有點(diǎn)像“大海撈針”。“還需要更多時間在技術(shù)上進(jìn)行探索。”同時,方志宏認(rèn)為,目前還沒有找到可以替代銻的催化劑,只要滌綸纖維還在生產(chǎn),銻的產(chǎn)生就不可避免。“一方面要正視問題,尋找科學(xué)的辦法進(jìn)行解決,另一方面也要提高科學(xué)認(rèn)識,只要銻含量在科學(xué)合理的范圍內(nèi),就不必因噎廢食。”
作者:佚名 來源:中國環(huán)保網(wǎng)