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一、 纺织印染厂“三废”的来源
1. 废水来源
纺织印染废水主要来源于印染加工的各个工序,具体包括:
退浆废水:来源于去除织物上的浆料(如淀粉、PVA等),含有大量浆料分解物,COD(化学需氧量)极高。
煮炼废水:来源于去除纤维中的蜡质、油脂等杂质,含有碱、表面活性剂等。
漂白废水:含有次氯酸钠等氧化剂,但污染物相对较低。
染色废水:来源最广,含有残余染料、助剂、酸碱调节剂等,色度高,成分复杂。
印花废水:含有大量浆料、染料和助剂,且由于印花网框的清洗,污染物浓度通常很高。
整理废水:含有柔软剂、防水剂等功能性助剂。
2. 废气来源
纺织印染废气主要来源于定型机、锅炉及污水处理站:
定型机废气:这是主要来源,织物在高温定型过程中,纺织品表面的染料助剂、溶剂、油剂等会挥发,形成含有油烟、颗粒物、VOCs(挥发性有机物)及刺激性气味的废气。
锅炉烟气:燃煤或燃气锅炉产生的烟气,含有二氧化硫、氮氧化物和烟尘。
污水处理站废气:废水在生化处理过程中会产生硫化氢、氨气等恶臭气体。
3. 粉尘来源
粉尘主要产生于前处理和烧毛工序:
烧毛粉尘:织物在火焰高速通过时,表面的绒毛被烧掉,产生的短纤维粉尘和炭化颗粒。
开清棉粉尘:在开松、梳理棉花或化纤时,产生的短绒和灰尘。
磨毛粉尘:砂皮磨削织物表面产生的纤维屑。
二、 特点与危害
1. 废水特点与危害
特点:水质水量波动大;有机物含量高(COD高);色度深,可生化性较差;碱性大;pH值变化大。
危害:若未经处理直接排放,会消耗水体溶解氧,破坏水生生态,导致水体富营养化,高色度会阻碍阳光射入水体,影响光合作用。其中的有毒物质(如PVA、染料中间体)会通过生物富集危害人类健康。
2. 废气特点与危害
特点:定型机废气具有温度高(通常在120℃-180℃)、油烟浓度高、成分复杂(含苯系物、醛类等)、黏附性强、带有强烈刺激性气味的特点。
危害:油烟颗粒物沉降在设备或厂房表面,造成火灾隐患;VOCs是臭氧和PM2.5的前体物,严重污染大气环境;刺激性气味严重影响周边居民生活,导致投诉不断;长期吸入对工人呼吸系统有损害。
3. 粉尘特点与危害
特点:烧毛粉尘颗粒细小,温度高,含有火星;棉尘具有易燃易爆性(粉尘爆炸),且含糖量高易粘连。
危害:高温火星极易引燃管道或滤料,引发火灾;棉尘吸入肺部可引起棉尘肺(byssinosis);高浓度粉尘环境易导致粉尘爆炸事故,造成重大人员伤亡和财产损失。
三、 治理难点及针对性解决方案
1. 废水治理难点与方案
难点:染料品种多,分子结构复杂,难以生物降解;PVA等浆料回收困难;脱色难度大;随着环保标准趋严,回用要求提高。
针对性解决方案:
物化预处理:采用调节池+混凝沉淀/气浮,去除悬浮物和部分色度,提高可生化性。
生化处理:采用“水解酸化+接触氧化”或“A/O工艺”,利用微生物降解大部分有机物。针对难降解有机物,引入厌氧反应器(UASB或EGSB)。
深度处理:采用芬顿氧化、臭氧氧化、活性炭吸附或膜分离技术(超滤/反渗透),确保出水达标及中水回用。
2. 废气治理难点与方案
难点:油烟黏附性强,容易堵塞管道和设备;VOCs浓度通常较低但风量大,处理成本高;恶臭气味难以彻底去除。
针对性解决方案:
静电+喷淋组合工艺:先经喷淋塔降温、去除大颗粒油污,再进入高压静电油烟净化器,利用电场力吸附微小油滴。
活性炭吸附/脱附+催化燃烧(RCO):针对低浓度VOCs,利用活性炭富集,再脱附进入催化燃烧室分解为CO2和水。
RTO(蓄热式热氧化炉):针对高浓度废气,高温氧化分解,净化效率高达99%。
3. 粉尘治理难点与方案
难点:烧毛粉尘含有明火,防火防爆要求极高;纤维尘蓬松,比重轻,普通除尘器难以捕捉。
针对性解决方案:
水幕除尘/湿式除尘:利用水流捕集粉尘并熄灭火星,适用于烧毛工序。
防爆型布袋除尘器:采用防静电滤料,设置泄爆片、火花探测熄灭装置,用于开清棉车间。
四、 经典处理案例全方位解说
以下通过三个具体案例,分别详细解析废水、废气和粉尘的综合治理情况。
案例一:某大型针织印染企业废水处理及回用项目
1. 案例相关情况
该企业位于浙江省,主要生产高档针织面料,日排放印染废水约12,000吨。原有处理系统出水水质不稳定,且COD和色度在高峰期经常超标,无法满足日益严格的排放标准,且企业面临巨大的水费压力,急需进行中水回用改造。
2. 处理工艺
该项目采用了“物化预处理+生化处理+双膜法深度处理”的组合工艺:
预处理段:废水首先进入格栅井拦截大颗粒物,随后进入调节池均衡水质水量。之后投加PAC(聚合氯化铝)和PAM(聚丙烯酰胺)进行混凝反应,通过平流式沉淀池去除悬浮物和部分胶体。
生化处理段:上清液进入水解酸化池,将大分子有机物水解为小分子,提高可生化性。随后进入改进型A/O池(缺氧/好氧),通过兼性菌和好氧菌的协同作用降解有机物并脱氮。
深度处理段(关键回用环节):生化出水经过多介质过滤器去除微小悬浮物,进入超滤(UF)系统作为保护,最后进入反渗透(RO)系统。RO系统产水率达到65%,产水水质达到印染回用水标准,浓水回流至调节池重新处理。
3. 对应的处理设备优点说明
水解酸化池:有效提升了废水的B/C比值,解决了印染废水难生化的问题,抗冲击负荷能力强。
多介质过滤器与超滤系统:作为RO的前置保护,极大地延长了RO膜的使用寿命,减少了膜清洗频率。
反渗透(RO)装置:核心脱盐和除色设备,脱盐率稳定在98%以上,产水清澈无色,完全满足高档印染工艺对水质的要求。
4. 最终处理效果和给企业带来的效益
处理效果:最终出水COD稳定在50mg/L以下,色度小于10倍,透明度极高。RO产水回用于染色、漂洗等工序,浓水达标排放。
经济效益:每天可回用中水约7,800吨,年节约水费及排污费超过千万元。回收的染料和PVA经过处理也可产生少量额外收益。
社会效益:彻底解决了企业因超标排放面临的环保处罚风险,不仅减少了新鲜水资源消耗,还大幅削减了污染物排放总量,成为了当地的绿色制造标杆企业。
案例二:某化纤织物后整理厂定型机废气治理项目
1. 案例相关情况
该工厂位于江苏省长三角工业密集区,拥有8台定型机。生产过程中大量使用油性助剂,定型机排放的废气中含有大量油烟和刺激性气味。由于周边即为居民区,长期遭受居民投诉,环保部门勒令限期整改。废气主要表现为白烟滚滚,油污粘滞严重,易引发管道火灾。
2. 处理工艺
针对废气温度高、含油量大的特点,采用了“水喷淋洗涤+高压静电除油烟+UV光氧催化”的组合工艺:
一级处理(水喷淋):定型机排出的高温废气首先进入组合式喷淋塔。循环水通过高效喷嘴雾化,与废气充分接触,起到降温、去除较大颗粒油污和部分水溶性异味气体的作用。
二级处理(高压静电):经过降温净化的废气进入工业级高压静电油烟净化器。在高压电场作用下,油滴荷电吸附在极板上,净化效率达90%以上。
三级处理(UV光解):为去除剩余的刺激性气味,尾气最后通过UV光氧催化设备,利用高能紫外线光束裂解恶臭气体分子结构,转化为CO2和H2O。
3. 对应的处理设备优点说明
自动喷淋塔:配备自动补水、排油系统,能有效降低废气温度至60℃左右,保护了后端静电设备,且能有效防止火灾。
高压静电净化器:电场结构设计独特,吸附面积大,耗材少,且带有自动清洗极板功能,解决了传统设备需频繁人工清洗、维护量大的痛点。
UV光氧设备:体积小,能耗低,针对低浓度异味有显著效果,无二次污染。
4. 最终处理效果和给企业带来的效益
处理效果:排放口目测无白烟,去除率达95%以上,非甲烷总烃和颗粒物浓度远低于国家及地方排放标准,恶臭气味基本消除。
经济效益:喷淋塔和静电设备收集的废油可以定期回收销售,作为生物柴油原料,每年增加收益数十万元。
环境与管理效益:彻底消除了周边居民的投诉,避免了环保停工风险。车间周边环境整洁,消除了油污堆积带来的火灾隐患,企业获得了“清洁生产优秀企业”称号。
案例三:某棉纺织企业烧毛机废气粉尘治理项目
1. 案例相关情况
该企业是一家拥有百年历史的大型棉纺厂,其坯布前处理车间有4台烧毛机。烧毛过程中会产生大量含有火星的纤维尘和炭黑颗粒。原有设备仅为简单的沉降室,效果极差,导致厂区顶部堆积大量黑灰,且曾多次发生管道内滤料燃烧事故,安全生产形势严峻。
2. 处理工艺
为了彻底解决火星和粉尘问题,采用了“火星捕集装置+水膜除尘+湿式离心分离”的湿法除尘工艺:
一级捕集:在烧毛机排气口安装专门设计的火星捕集罩,利用气流变向和金属网拦截,初步沉降大颗粒燃烧物并熄灭大部分明火。
二级处理(水膜除尘):含尘气体进入塔式水膜除尘器。筒体内壁形成流动水膜,气流与水膜逆向接触,粉尘被水膜粘附并冲刷至底部沉淀池。这一步不仅能捕捉微尘,还能进一步降温并彻底熄灭残余火星。
三级处理(湿式离心分离):气体通过高效除雾器去除携带的水分,洁净空气通过引风机达标排放。
3. 对应的处理设备优点说明
火星捕集装置:结构简单但效率极高,作为第一道防线,极大地降低了后续系统的火灾风险。
水膜除尘器:耐腐蚀、耐高温,内部无运动部件,不易堵塞。利用水作为介质,不存在粉尘二次爆炸的风险,特别适合处理高温、含火星的纤维尘。
循环水系统:配备污泥脱水装置,将沉淀池中的纤维污泥自动压滤成泥饼,实现了清污分流,水资源可循环使用。
4. 最终处理效果和给企业带来的效益
处理效果:排放气体清澈透明,完全消除了“黑烟”现象,粉尘排放浓度低于30mg/m³。经过多次检测,系统内无火星残留,运行期间未再发生起火现象。
安全生产效益:彻底根治了烧毛工序的火灾隐患,保障了车间的生产安全,大幅降低了企业的安全管理压力和潜在的事故赔偿损失。
环境效益:厂区及周边环境空气质量显著改善,不再有黑色的絮状物飘落,改善了职工的工作环境,提升了企业的社会形象。
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