光催化技術(shù)解決印染廢水污染難題

處理一噸高溫廢水實(shí)現(xiàn)增收10元

光催化技術(shù)解決印染廢水污染難題
印染企業(yè)是典型的加工企業(yè)，需要消耗大量的染料、助劑、基本化工原料和煤、水、電等。在生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免地產(chǎn)生出廢棄物，特別是生產(chǎn)廢水，是印染行業(yè)的主要污染物。
當(dāng)今世界，水資源、能源緊缺。印染企業(yè)生產(chǎn)所需要的大量的基本化工原料，在其本身產(chǎn)出的過(guò)程中同樣消耗了大量的能源，并對(duì)環(huán)境造成了污染。所以，對(duì)廢棄物的治理是印染企業(yè)不可缺少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。如何節(jié)約資源，減少染料和化工原料的用量，關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，也關(guān)系著環(huán)境的效益。
高效物化組合技術(shù)獲突破
2005年10月底，武漢科技學(xué)院與武漢方元環(huán)境科技股份有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)研究的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、能有效解決紡織印染廢水處理與回收利用的新工藝和核心技術(shù)，在上海興建的高溫印染廢水處理工程剛剛竣工。他們?cè)诟＝ㄅd建的第二家同類(lèi)型工程的前期設(shè)計(jì)日前又順利展開(kāi)。
全國(guó)每年排放的大量高溫印染廢水，既污染了環(huán)境、浪費(fèi)了大量的水，還流失了巨大的熱能。據(jù)了解，這項(xiàng)獲得重大突破、國(guó)內(nèi)唯一的工藝和核心技術(shù)“無(wú)極紫外光催化氧化”技術(shù)，是來(lái)自國(guó)家863重大專(zhuān)項(xiàng)新型高效物化組合技術(shù)的最新研究成果。武漢科技學(xué)院副院長(zhǎng)、海歸博士曾慶福教授，自上世紀(jì)90年代就開(kāi)始了該課題的研究，先后主持完成了國(guó)家“九五”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目印染廢水光化學(xué)脫色技術(shù)及設(shè)備研究，以及重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目間歇式染色廢水光催化脫色回用技術(shù)及設(shè)備中試等等。
這項(xiàng)研究中，他們利用微波激發(fā)等離子體及其協(xié)同氧化、凝聚共沉淀集成技術(shù)，以微波誘導(dǎo)作用及適配的吸附催化劑為核心，針對(duì)不同的水質(zhì)，形成分級(jí)處理的協(xié)同工藝。其無(wú)極紫外線光源的工作時(shí)間大于15000小時(shí)，催化劑壽命大于6個(gè)月；應(yīng)用物化組合新技術(shù)系統(tǒng)處理針織、印染廢水時(shí)，COD去除率大于90％，TOC去除率大于80％，色度去除率大于95％，SS去除率大于97％；處理針織廢水出水可直接用于水洗回用；處理印染廢水出水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)；處理成本低于2.0元/噸。
這種技術(shù)在治理紡織廢水污染的同時(shí)，達(dá)到了節(jié)約用水的目的，同時(shí)還節(jié)約了大量熱能。經(jīng)測(cè)算，如果全國(guó)10萬(wàn)臺(tái)平洗機(jī)、溢流染色機(jī)排放的廢水都用此技術(shù)治理，可以節(jié)約水費(fèi)等60億元人民幣。根據(jù)測(cè)算，平洗機(jī)逆流漂洗水溫常高達(dá)85℃以上，蘊(yùn)含可觀的熱能價(jià)值，處理回收1噸這種水可增收10元左右，一臺(tái)平洗機(jī)一天可增收熱能價(jià)值2000余元。該工藝及核心技術(shù)已獲得發(fā)明專(zhuān)利2項(xiàng)，實(shí)用新技術(shù)專(zhuān)利1項(xiàng)。
印染廢水處理難在哪里
我國(guó)印染行業(yè)每年要耗用大量的清潔水。按每排放1噸印染廢水又將污染20噸清潔水體計(jì)算，每年未達(dá)標(biāo)排放的廢水又破壞若干上億噸清潔水，數(shù)字驚人。所以如何提高和改進(jìn)印染廢水處理技術(shù)，采用科學(xué)合理的工藝技術(shù)路線組合，切實(shí)解決印染廢水治理問(wèn)題，不僅僅是對(duì)一個(gè)企業(yè)、一個(gè)地區(qū)的影響，對(duì)整個(gè)行業(yè)發(fā)展乃至國(guó)家經(jīng)濟(jì)都影響深遠(yuǎn)。
印染廢水在處理工藝技術(shù)上問(wèn)題和困難很多，主要是兩個(gè)方面:一是COD(化學(xué)需氧量)難以降解，二是高色度廢水難以脫色。目前國(guó)內(nèi)比較常用的印染污水處理工藝，一般采用物化、生化(或絮凝一生化一吸附)工藝技術(shù)路線，包括生物活性污泥池處理法、物理化學(xué)處理法和膜處理法等。一級(jí)處理以絮凝為主，二級(jí)處理主要采用生化技術(shù)，有表曝、空曝、接觸氧化、生物轉(zhuǎn)盤(pán)等。
雖然近年來(lái)各地加大治理力度，一些地方甚至出臺(tái)了比上級(jí)更為嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。但總體來(lái)講，印染行業(yè)特別是染整行業(yè)集中地區(qū)污染嚴(yán)重。分析其原因，主要有以下幾點(diǎn):一是加入WTO后，紡織印染業(yè)增長(zhǎng)迅速，但處理設(shè)施難以同步，排放污染物總量仍有增加趨勢(shì)；二是新工藝、原料、染料、助劑的不斷開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，使得生產(chǎn)過(guò)程中排放的污染物變得更復(fù)雜，處理難度增大；三是大多數(shù)印染屬中低檔產(chǎn)品，利潤(rùn)薄，難以保證廢水處理設(shè)施的正常運(yùn)行。尤其是分散的工廠，往往偷排、超排廢水；四是不少私人企業(yè)，一味追求低價(jià)格，加上不規(guī)范競(jìng)爭(zhēng)，使污水處理工藝、施工質(zhì)量低劣，處理效果不理想。
高耗水行業(yè)將受到限制
據(jù)數(shù)據(jù)顯示:目前，我國(guó)紡織印染行業(yè)共有平洗機(jī)或溢流染色機(jī)10萬(wàn)臺(tái)左右，每年排放的高溫污染廢水近10億噸，是一種較難處理的工業(yè)廢水之一。每排放一噸印染廢水，就能污染20噸水體。加入WTO后，紡織印染近幾年均以?xún)晌粩?shù)增長(zhǎng)，但污染物處理設(shè)施難以同步，污染物排放總量有增加趨勢(shì)。
我國(guó)印染行業(yè)集中在東部沿海地區(qū)，截止2003年底，浙江、江蘇、廣東、山東、福建五省產(chǎn)量已占全國(guó)印染布總產(chǎn)量的86.5％，而這些省份又多是重點(diǎn)流域淮河、太湖所在地，水污染防治工作形勢(shì)嚴(yán)峻。目前，印染廢水治理以集中處理為主，部分大的印染企業(yè)單獨(dú)建有污水處理設(shè)施。絕大部分印染廢水經(jīng)處理后達(dá)標(biāo)排放，但由于各地達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)不同，水環(huán)境功能要求也不一樣，經(jīng)處理后排放的印染水對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成不同程度的影響。與此同時(shí)，我國(guó)一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)的小印染企業(yè)屢禁不絕，造成了較大水環(huán)境危害。
目前，我國(guó)水資源利用相對(duì)粗放，用水效率不高，用水浪費(fèi)嚴(yán)重。特別是在工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)用水重復(fù)利用率不足60％，比發(fā)達(dá)國(guó)家低15~25個(gè)百分點(diǎn)；工業(yè)用水中海水及苦咸水利用量?jī)H相當(dāng)于日本的21.3％，美國(guó)的12.8％；與此同時(shí)，工業(yè)廢水排放量急劇增加而未經(jīng)處理直接流入江河湖庫(kù)，污染了現(xiàn)有水資源，導(dǎo)致可利用水資源量進(jìn)一步減少。
由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)發(fā)布的印染等7個(gè)用水量較大的工業(yè)行業(yè)的取水定額國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已于2005年1月1日起正式實(shí)施后，對(duì)超過(guò)定額標(biāo)準(zhǔn)的取用水量實(shí)施高額水價(jià)；對(duì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，責(zé)令限期整改，拒不整改的將削減其用水計(jì)劃、不予供水或不批準(zhǔn)取水。
2004年底，國(guó)家環(huán)?？偩忠脖硎?，到2010年，所有印染企業(yè)都要采用環(huán)保原料實(shí)行清潔生產(chǎn)，國(guó)家將支持印染業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的更新和污水處理技術(shù)的改造。