光催化技術解決印染廢水污染難題

處理一噸高溫廢水實現增收10元

光催化技術解決印染廢水污染難題
印染企業是典型的加工企業，需要消耗大量的染料、助劑、基本化工原料和煤、水、電等。在生產過程中，不可避免地產生出廢棄物，特別是生產廢水，是印染行業的主要污染物。
當今世界，水資源、能源緊缺。印染企業生產所需要的大量的基本化工原料，在其本身產出的過程中同樣消耗了大量的能源，并對環境造成了污染。所以，對廢棄物的治理是印染企業不可缺少的生產環節。如何節約資源，減少染料和化工原料的用量，關系著企業的經濟效益，也關系著環境的效益。
高效物化組合技術獲突破
2005年10月底，武漢科技學院與武漢方元環境科技股份有限公司聯合開發研究的擁有自主知識產權、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，在上海興建的高溫印染廢水處理工程剛剛竣工。他們在福建興建的第二家同類型工程的前期設計日前又順利展開。
全國每年排放的大量高溫印染廢水，既污染了環境、浪費了大量的水，還流失了巨大的熱能。據了解，這項獲得重大突破、國內唯一的工藝和核心技術“無極紫外光催化氧化”技術，是來自國家863重大專項新型高效物化組合技術的最新研究成果。武漢科技學院副院長、海歸博士曾慶福教授，自上世紀90年代就開始了該課題的研究，先后主持完成了國家“九五”重點攻關項目印染廢水光化學脫色技術及設備研究，以及重點攻關項目間歇式染色廢水光催化脫色回用技術及設備中試等等。
這項研究中，他們利用微波激發等離子體及其協同氧化、凝聚共沉淀集成技術，以微波誘導作用及適配的吸附催化劑為核心，針對不同的水質，形成分級處理的協同工藝。其無極紫外線光源的工作時間大于15000小時，催化劑壽命大于6個月；應用物化組合新技術系統處理針織、印染廢水時，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到一級排放標準；處理成本低于2.0元/噸。
這種技術在治理紡織廢水污染的同時，達到了節約用水的目的，同時還節約了大量熱能。經測算，如果全國10萬臺平洗機、溢流染色機排放的廢水都用此技術治理，可以節約水費等60億元人民幣。根據測算，平洗機逆流漂洗水溫常高達85℃以上，蘊含可觀的熱能價值，處理回收1噸這種水可增收10元左右，一臺平洗機一天可增收熱能價值2000余元。該工藝及核心技術已獲得發明專利2項，實用新技術專利1項。
印染廢水處理難在哪里
我國印染行業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噸清潔水體計算，每年未達標排放的廢水又破壞若干上億噸清潔水，數字驚人。所以如何提高和改進印染廢水處理技術，采用科學合理的工藝技術路線組合，切實解決印染廢水治理問題，不僅僅是對一個企業、一個地區的影響，對整個行業發展乃至國家經濟都影響深遠。
印染廢水在處理工藝技術上問題和困難很多，主要是兩個方面:一是COD(化學需氧量)難以降解，二是高色度廢水難以脫色。目前國內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)工藝技術路線，包括生物活性污泥池處理法、物理化學處理法和膜處理法等。一級處理以絮凝為主，二級處理主要采用生化技術，有表曝、空曝、接觸氧化、生物轉盤等。
雖然近年來各地加大治理力度，一些地方甚至出臺了比上級更為嚴格的污水排放標準。但總體來講，印染行業特別是染整行業集中地區污染嚴重。分析其原因，主要有以下幾點:一是加入WTO后，紡織印染業增長迅速，但處理設施難以同步，排放污染物總量仍有增加趨勢；二是新工藝、原料、染料、助劑的不斷開發和應用，使得生產過程中排放的污染物變得更復雜，處理難度增大；三是大多數印染屬中低檔產品，利潤薄，難以保證廢水處理設施的正常運行。尤其是分散的工廠，往往偷排、超排廢水；四是不少私人企業，一味追求低價格，加上不規范競爭，使污水處理工藝、施工質量低劣，處理效果不理想。
高耗水行業將受到限制
據數據顯示:目前，我國紡織印染行業共有平洗機或溢流染色機10萬臺左右，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兩位數增長，但污染物處理設施難以同步，污染物排放總量有增加趨勢。
我國印染行業集中在東部沿海地區，截止2003年底，浙江、江蘇、廣東、山東、福建五省產量已占全國印染布總產量的86.5％，而這些省份又多是重點流域淮河、太湖所在地，水污染防治工作形勢嚴峻。目前，印染廢水治理以集中處理為主，部分大的印染企業單獨建有污水處理設施。絕大部分印染廢水經處理后達標排放，但由于各地達標排放標準不同，水環境功能要求也不一樣，經處理后排放的印染水對當地環境造成不同程度的影響。與此同時，我國一些欠發達地區的小印染企業屢禁不絕，造成了較大水環境危害。
目前，我國水資源利用相對粗放，用水效率不高，用水浪費嚴重。特別是在工業領域，工業用水重復利用率不足60％，比發達國家低15~25個百分點；工業用水中海水及苦咸水利用量僅相當于日本的21.3％，美國的12.8％；與此同時，工業廢水排放量急劇增加而未經處理直接流入江河湖庫，污染了現有水資源，導致可利用水資源量進一步減少。
由國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會批準發布的印染等7個用水量較大的工業行業的取水定額國家標準已于2005年1月1日起正式實施后，對超過定額標準的取用水量實施高額水價；對達不到標準的企業，責令限期整改，拒不整改的將削減其用水計劃、不予供水或不批準取水。
2004年底，國家環保總局也表示，到2010年，所有印染企業都要采用環保原料實行清潔生產，國家將支持印染業生產設備的更新和污水處理技術的改造。