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受限于技术、处理成本、管理等因素,工业废水处理一直是水污染治理中的难点。我国工业废水的排放量巨大,达不到排放标准的工业废水排入水体后,污染着地表水和地下水。
工业废水出自众多行业,如果按行业的产品加工对象分类,可分为冶金废水、造纸废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、制革废水、制药废水等。目前仍有企业存在处理不达标甚至偷排的现象。今年出台的“水十条”对工业废水治理提出了明确要求,本刊将针对不同行业废水的问题和解决方案进行报道。
印染工业一直以来是东部沿海地区的重要工业。在纺织品印染中,涤纶原料聚酯纤维合成时,对苯二甲酸与乙二醇合成需要使用含锑的催化剂,例如醋酸锑、乙二醇锑。它是目前最高效和最经济的催化剂,几乎能够帮助实现百分之百的转化率。
然而,在合成过程中,锑元素会以游离状态均匀分散到聚酯纤维中,这些纤维进入印染厂或者织造厂进一步加工时,在退浆和碱减量工序中,游离的锑就会进入到废水中并沉积下来。
由于《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB4287-2012)要求金属锑的限值指标为100μg/L,而锑在印染、喷织废水中层层累积之后,最终可能会出现超标的情况。
由此,如何去除沉积在印染废水中的锑就成为印染企业需要重点解决的问题。记者近日了解到,江苏省苏州市吴江区的两家企业都发现在废水中加入硫酸铁对锑有很好的去除作用。
怎么去除锑效果最好?
综合考虑COD、锑的去除率、出水色度、成本等因素,把高浓度的含锑废水分离出来,进行分质处理,按照1.5‰~2‰的比例投加硫酸铁
据了解,一般印染企业在处理印染废水的时候,为了降低COD浓度,往往会添加聚合氯化铝。这样虽然能够降低COD浓度,但是对锑的去除基本没有效果。
苏州市吴江区新达印染厂环保科长姜兴华告诉记者,“做实验时,我发现含铁的净水剂对锑的去除效果比较明显,就挨个试验含铁的各种净水剂,如三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、硫酸铝铁,甚至还试过铁炭微电解。最后综合考虑COD、锑的去除率、出水色度、成本等因素,认为聚合硫酸铁是最理想的选择。”。
据姜兴华介绍,添加聚合硫酸铁到印染废水中,会水解产生矾花,经过絮凝、吸附之后,锑就转移到了污泥里,然后再通过对污泥进行焚烧处置达到消除锑的目的。而且相对于聚合氯化铝,聚合硫酸铁去除COD的效率更高,可以比使用聚合氯化铝降低10%~15%。
记者了解到,新达印染厂的印染废水量约为4500吨/日,其中退浆和碱减量废水约占10%。这些废水含锑浓度较高,最高可以达到1000μg/L。经过反复试验之后,姜兴华发现,把高浓度的含锑废水分离出来,进行分质处理,按照1.5‰~2‰的比例投加硫酸铁,去除效果最好。
“现在新达印染厂的废水经过处理以后,COD都稳定在50mg/L以下,锑含量低到14μg/L左右,可以稳定达标排放至外环境。”姜兴华说。
成功的含锑废水处理经验也引来不少企业学习借鉴。据新达印染厂董事长吴炳荣介绍,试验成功之后,先后有20多家印染厂派工作人员来学习“取经”。“我们都把详细的处理方案和他们分享,并且建议他们派工作人员来现场学习操作方法。”他说。
添加聚合硫酸铁是把“双刃剑”
锑浓度降低到50μg/L以下,但是铁离子极易污染反渗透膜而且无法清除
无独有偶,相对于新达印染厂自行探索技术处理含锑印染废水,同样位于吴江的盛虹集团有限公司则邀请了东华大学的专家教授,联合吴江区环保部门研讨、座谈,一起寻找废水处理方法。
据了解,起初吴江区环保部门现场监测时发现桃源镇有一家污水处理厂出水的锑含量特别低,了解后发现这家污水处理厂使用了硫酸铁作为絮凝剂。
听说这一情况后,盛虹集团有限公司检测中心的工作人员便开始用硫酸铁对印染废水进行小试。
盛虹集团有限公司印染设备部经理张雪根告诉记者,“最多的时候我们一天取了200多个不同的水样。这些水样来自不同印染企业、采用不同工艺、含锑浓度也不同。我们每天安排12个工作人员不分白天黑夜地做试验,看投加多少硫酸铁,锑的去除效果最佳。试到最后我们发现按照0.4‰的比例投加硫酸铁,效果最好。”
小试成功以后,工作人员又挑选了3家印染厂、1家污水处理厂预处理的印染废水进行大试,其中就有记者到访的盛虹集团印染五分厂。
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