摘要：印染廢水中的退漿、煮煉廢水是一種難處理的廢水，因其含有大量的化學(xué)漿料PVA成分，成為污水處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文介紹生物處理技術(shù)—DYAR技術(shù)，處理含PVA廢水的成功案例，該工藝通過生物降解污染物，在不需要額外動(dòng)力消耗的情況下，去除率高達(dá)60%左右，大大減低能耗，同時(shí)處理的堿性廢水無需另外投加酸中和，節(jié)約用酸費(fèi)用及避免可能引入的雜質(zhì)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定及較低的污泥產(chǎn)率。

    關(guān)鍵詞：印染廢水  PVA  退漿廢水

1 前言

    聚乙烯醇PVA (Polyvinyl Alcohol)是一種溶于水的高聚物，是一種典型的水溶性合成高分子化合物，它是由聚醋酸乙烯酯通過醇解而得。PVA具有優(yōu)良的上漿性能，對(duì)纖維素纖維和疏水性纖維都有很好的粘著性能。具有優(yōu)良的成膜性、粘附性、易與其它漿料相容等特點(diǎn)，近年來應(yīng)用于滌棉紗上漿等很多領(lǐng)域。

    但由于PVA難以生物降解，其可生化性差，BOD／COD值一般小于0.09，每公斤PVA能產(chǎn)生1.5～2.3kg的COD，嚴(yán)重污染了水體。同時(shí)，隨著國(guó)家印染行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，環(huán)保的提標(biāo)改造已提上日程。目前印染行業(yè)排放的各類廢水中，退漿和煮煉廢水濃度最高，而退漿廢水因含有大量的化學(xué)漿料PVA成分，成為該行業(yè)污水處理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

    為了保證處理出水最終的達(dá)標(biāo)排放，本著清污分流、源頭治理的原則，退漿廢水的預(yù)處理技術(shù)成功與否，將成為整個(gè)行業(yè)的制約因素和瓶頸環(huán)節(jié)。到目前為止，國(guó)內(nèi)外尚無成功削減PVA廢水的工程案例或技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，因此，此類廢水的處理技術(shù)面臨著巨大的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。

2 PVA廢水的研究現(xiàn)狀

    國(guó)內(nèi)外對(duì)含PVA退漿廢水的治理進(jìn)行了較多研究，廢水的處理方法大致可劃分為三類，即物理法、化學(xué)法和生物法。

    物理法主要有鹽析凝膠法、吸附法、萃取法、膜分離法和泡沫分離法等，但物理法僅適用于處理濃度較高、且組分單一的PVA廢水，如用于中低濃度廢水則需消耗成本過高 ，膜生物反應(yīng)器(MBR)工藝同樣存在基建成本較高及膜組件的維護(hù)更換費(fèi)用等問題。

    化學(xué)法主要有超臨界水氧化法、光催化氧化法、芬頓氧化法、過硫酸鹽氧化法、微波輻射法和電化學(xué)法等工藝。超臨界水氧化技術(shù)是一項(xiàng)新興的水處理技術(shù)，可同時(shí)去除廢水中的多種有機(jī)物質(zhì)，處理效率高，無二次污染，但因條件苛刻（反應(yīng)溫度為300℃以上，壓力30MPa以上），尚無大規(guī)模工程應(yīng)用的案例，目前僅見于試驗(yàn)室研究階段。

    芬頓氧化法適于污水廠出水的深度處理，若應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水，則存在處理成較高的問題。

    生物法主要通過微生物的新陳代謝作用來降解PVA，對(duì)反應(yīng)條件要求低，效果顯著，同時(shí)可以減少污泥處理量，控制藥劑成本。

3 PVA廢水生物降解技術(shù)

    PVA本身對(duì)微生物無毒，但高濃度PVA漿料只能溶于高溫?zé)崴?，在?/span>化處理中，隨著溫度的降低呈膠狀析出，微生物難以破開其中的反應(yīng)鍵，COD較高，B/C比較低，因此難以被生物降解。資料顯示純PVA廢水曝氣30d，其COD的去除率僅有40%左右，由于含PVA的水溶液具有一定的粘度，經(jīng)攪拌或充氧后，會(huì)使水體表面泡沫增多，粘度加大，影響水體的感官性能和水體富氧，從而抑制甚至破壞好氧微生物的活動(dòng)。若用生化法，需選擇合適的前處理技術(shù)，提高可生化性，是處理的關(guān)鍵。

    DYAR技術(shù)是基于傳統(tǒng)水解酸化和上流式厭氧污泥床基礎(chǔ)上，發(fā)展完善出的一項(xiàng)技術(shù)，使水解、酸化反應(yīng)與產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷階段，達(dá)到合理分配，避免不同階段之間的影響，尤其保障產(chǎn)甲烷菌的強(qiáng)勢(shì)生長(zhǎng)，同時(shí)投加并馴化污泥，篩選PVA的專性降解菌，從而有效的降低污染物濃度，去除大部分COD，提高可生化性，減輕好氧單元的負(fù)荷，達(dá)到降低運(yùn)行成本的目的。

3.1 生化的可行性

    中試試驗(yàn)規(guī)模：                 lOOL/d

    水質(zhì)：                         含PVA退漿、煮練廢水

    原水溫度：                     30-50℃

    山東某印染企業(yè)：進(jìn)水COD均值    29337 mg/L

    四川某印染企業(yè)：進(jìn)水COD均值    20609 mg/L

    (1) 工藝路線（略）

 (2) 試驗(yàn)結(jié)果

表1 主要單元進(jìn)出水COD 一覽表( mg/L)

3.2 經(jīng)濟(jì)性能說明

      DYAR為主體的含PVA廢水生物降解技術(shù)，其主要優(yōu)點(diǎn)包括如下幾個(gè)方面：

(1) 和傳統(tǒng)水解工藝相比較，DYAR單元對(duì)原水的COD去除率較高，可以達(dá)到50% 以上，減少了后續(xù)好氧單元的供氧量和動(dòng)力費(fèi)用；

(2) DYAR單元在去除污染物的同時(shí)，能產(chǎn)生大量生物質(zhì)能源沼氣，每噸廢水可產(chǎn)生約5-10m³沼氣，沼氣能源效益不僅可以完全補(bǔ)償環(huán)保處理的藥劑費(fèi)和電費(fèi)，還可以給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益（表2計(jì)算結(jié)果，處理1000噸廢水可以為給企業(yè)帶來2976元的收益）；

   (3) 含PVA的煮煉退漿廢水pH較高，DYAR工藝中微生物產(chǎn)生的二氧化碳等代謝產(chǎn)物可以中和來水的堿度，在進(jìn)水12-13時(shí)，反應(yīng)器未投加任何種的酸中和廢水，反應(yīng)器出水pH始終為6.5-7.5范圍。實(shí)踐證明本工藝還可以大大節(jié)約酸的藥劑成本。

   下面舉例說明DYAR技術(shù)在降低能耗方面的優(yōu)勢(shì)，計(jì)算說明以lOOOm³/d退漿、煮練廢水為例，COD濃度按20000mg/L，電費(fèi)以0.6元／度計(jì)。

表2 試驗(yàn)工藝及傳統(tǒng)工藝經(jīng)濟(jì)性能對(duì)比表

3.3 小結(jié)

根據(jù)中試運(yùn)行試驗(yàn)，可知PVA降解菌可通過馴化并迅速達(dá)到一定的去除效果。中試分為兩階段運(yùn)行，前一階段只有DYAR技術(shù)發(fā)揮效果，短期去除率可高達(dá)65%；模擬實(shí)際工程，與好氧聯(lián)合使用后，去除率維持在80%左右。受試驗(yàn)規(guī)模及時(shí)間等條件所限，去除率還有提升的空間，但趨勢(shì)已顯現(xiàn)，同時(shí)可以說明通過生物技術(shù)處理含PVA廢水是完全可行的。

4 展望

    經(jīng)過多年努力，我國(guó)在PVA退漿廢水治理技術(shù)方面己取得一些成果，但仍有問題需要解決。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及環(huán)境要求的逐步提高，目前最迫切的需求是使廢水達(dá)到無害化并可以達(dá)標(biāo)排放。

   通過我公司的DYAR技術(shù)有效的降低廢水濃度，配合好氧處理單元即可實(shí)現(xiàn)PVA廢水的達(dá)標(biāo)排放。該技術(shù)具有費(fèi)用低，操作簡(jiǎn)單，杜絕二次污染等特點(diǎn)，給染整行業(yè)污水處理帶來了新的選擇，擁有廣闊的前景。

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