Miks on reovee printimist ja värvimist raske töödelda? Ravitehnoloogiate kokkuvõte

Trüki- ja värvimisreovesi viitab puuvilla, villa, kanepi, siidi, keemiliste kiudude või segutoodete eeltöötluse, värvimise, trükkimise ja viimistlemise käigus äravoolule. Trüki- ja värvimistööstus on tekstiilitööstuses suur vett{1}}tarbiv sektor, kus vesi toimib kandjana kogu trükkimise ja värvimise protsessis.

 

I. Water Kvaliteet ja Quantity Trüki- ja värvimisreovee omadused

 

Trüki- ja värvimisprotsesside keerukuse ning mitmesuguste kemikaalide, nagu värvained, liimid ja abiained, kasutamise tõttu on trükkimise ja värvimise reovesi iseloomuliksuur maht, kõrge orgaaniliste saasteainete sisaldus, sügav värvus, kõrge aluselisus ja suured veekvaliteedi kõikumised, mistõttu on see raskesti puhastatav tööstuslik reovesi.

 

1. Trüki- ja värvimisreovee peamised saasteained ja koostis

Trüki- ja värvimisreovesi sisaldab värvaineid, liime, abiaineid, õlisid, happeid ja leeliseid, kiu lisandeid, liiva ja anorgaanilisi sooli. Nende hulgas sisaldavad värvained nitro-, aminoühendeid ja raskemetalle, nagu vask, kroom, tsink ja arseen, mis on bioloogiliselt väga mürgised ja põhjustavad tõsist reostust.

Värvained on reovees leiduvate saasteainete peamiseks allikaks, erinevat tüüpi ja erineva biolagunevusega.

Abiained on veel üks suur allikas, sealhulgas pindaktiivsed ained, metallide kompleksid jne, mis jagunevad märgavateks ja läbitungivateks aineteks, emulgeerivateks ja dispergeerivateks aineteks, vahueemaldajateks, kinnitusaineteks, vaigu viimistlusaineteks, leegiaeglustajateks ja antistaatilisteks aineteks jne.

Esineb ka vähesel määral küürimis- ja viimistlemisprotsessidest saadud õli, mille sisaldus on väike ja mis mõjutab vee kvaliteeti minimaalselt.

 

2. Trüki- ja värvimisreovee allikad ja vee kvaliteedi/koguse omadused

Trüki- ja värvimisreovesi on ülaltoodud protsesside segavoog, mis sisaldab saasteaineid, nagu tooraine mustus, rasv, lisatud liimid, värvained, pindaktiivsed ained, abiained ja happed/leelised. Reovett tekib igas trükkimise ja värvimise etapis:

Eeltöötlemine (puhastamine, koorimine, küürimine, pleegitamine, merseriseerimine): reovee eemaldamine, reovee pesemine, reovee pleegitamine, reovee merseriseerimine

Värvimine: reovee värvimine

Trükkimine: trükireovesi ja seebimisreovesi

Viimistlus: viimistlus reovesi

 

3. Erinevatest trüki- ja värvimistoodetest pärit reovee veekvaliteedi omadused

Reovee kvaliteet varieerub sõltuvalt kiudude toorainest, tootetüüpidest, tootmisprotsessidest, värvainete/abiliikidest, töötlemismeetoditest ja loputussagedusest. Kiudude toormaterjalide alusel jaguneb tekstiili trükkimine ja värvimine puuvillavärvimiseks, villavärvimiseks, siidivärvimiseks ja kanepivärvimiseks.

 

II. Trüki- ja värvimisreovee äravoolustandardid

 

Reovee trükkimise ja värvimise väljalaskestandard onVeesaasteainete heitestandard tekstiilivärvimis- ja viimistlustööstuses (GB4287-1992).

I kategooria: kahjulikud ained, mis akumuleeruvad keskkonda või organismidesse ja avaldavad pikaajalist-mõju inimeste tervisele (määratud maksimaalse lubatud heitekontsentratsiooniga).

 

 

II kategooria: Kahjulikud ained, millel on vähem pikaajalist{0}}mõju (määratud maksimaalse lubatud heitekontsentratsiooniga).

 

 

III. Reovee trükkimise ja värvimise puhastustehnoloogiad

 

Peamised ravimeetodid hõlmavadfüüsikaline töötlemine, keemiline töötlemine, füüsikalis-keemiline töötlemine, bioloogiline töötlemine ja leelise vähendamise töötlemine. Bioloogiline töötlemine on esmane meetod, mida sageli kombineeritakse teiste eeltöötlustehnoloogiatega.

 

1. Füüsiline ravi

 

(1) Membraani eraldamine

Suure{0}}tõhusa eraldustehnoloogiana kasutab membraanide eraldamine bioloogiliste membraanide selektiivset läbilaskvust, et eraldada, kontsentreerida ja eraldada reoveest saasteaineid.

Eelised: puudub keemiline lisamine, puudub sekundaarne reostus, lihtne töö, madal energiatarve, taaskasutatavad soolad ja värvained, korduvkasutatav töödeldud vesi.

Applications: ultrafiltration (UF) and reverse osmosis (RO) for dye wastewater; decolorization rate 95%–98%, COD₍Cr₎ removal 60%–90%, dye recovery >95%.

Nanofiltration (NF): high energy consumption and membrane fouling under high pressure (>1,0 MPa); sukelfiltreerimine parandab tõhusust ja säästab energiat.

 

Energia{0}}intensiivne füüsiline ravi

Suure-energiaga osakeste kiired pommitavad vett, tekitades väga reaktiivseid ·OH-radikaale ja H-aatomeid, mis lagundavad orgaanilist ainet.

Eelised: kõrge orgaanilise eemaldamise määr, väike jalajälg, lihtne töö.

Puudused: kallid seadmed, kõrged tehnilised nõuded, suur energiatarve, madal energiatõhusus.

Läbimurre: esimene elektronkiire kiiritamise näidisprojekt reovee printimiseks ja värvimiseks ehitati Jinhuas, Zhejiangis 2017. aasta märtsis.

 

Ultraheli tehnoloogia

Ultraheli lagundab tulekindlad orgaanilised saasteained, kombineerides täiustatud oksüdatsiooni, põletamise ja vee ülekriitilise oksüdatsiooni omadused.

Mehhanism: Ultraheli kavitatsioon lõhub orgaanilisi sidemeid ja kiirendab flokulatsiooni, vähendades värvi, KHT ja aniliini.

Staatus: enamik uuringuid jääb laboratoorsesse faasi.

 

2. Füüsikalis-keemiline töötlemine

 

(1) Adsorptsioon

Sobib madala kontsentratsiooniga trüki- ja värvimisreovee täiustatud puhastamiseks-väikeste investeeringute ja lihtsa kasutamisega. Adsorbentide hulka kuuluvadaktiivsüsi, makropoorne adsorptsioonivaik, kaoliin, diatomiit ja kivisöe tuhk.

Aktiivsüsi: vees{0}}lahustuvate värvainete tugev adsorptsioon, kuid kallis ja raskesti regenereeritav.

Makropoorne vaik: hea stabiilsus, lihtne regenereerimine, tõhus aromaatsete sulfonaatide ja naftoolide puhul.

Madalad-adsorbendid (kaoliin, kivisöe tuhk): hea värvieemaldus, kuid suur muda tootmine.

 

 

Koagulatsioon

Kaasa arvatud sadestamine ja õhuflotatsioon, mida kasutatakse laialdaselt väikestes ja keskmise suurusega{0}}ettevõtetes madalate kulude, suure võimsuse ja suure värvieemalduse jaoks. Levinud koagulandid: alumiiniumsulfaat, alumiiniumkloriid, raudsulfaat, polüalumiiniumkloriid (PAC), polüferriidsulfaat (PFS), polüakrüülamiid (PAM).

Tõhus hüdrofoobsete värvide (väävel-, vaakum-, dispergeeritud värvid) puhul, kuid halb hüdrofiilsete värvainete puhul.

Puudused: tundlik veekvaliteedi muutuste suhtes, madal KHT-eemaldus, suur ja kõvasti -veetustav-muda.

 

3. Keemiline töötlemine

 

(1) Keemiline oksüdatsioon

Hävitab värvaine kromofoorid osooni, Fentoni reaktiivi, kloori või naatriumhüpokloriti abil.

Osoonimine: hea värvieemaldus, muda puudub, kuid kõrge hind, lahustumatute värvainete jaoks halb, KHT-eemaldus on madal.

Fentoni oksüdatsioon: ·OH H2O2/Fe²⁺ purustab värviahelad; kombineerituna koagulatsiooniga; võimendatud UV/oksalaadiga.

 

Fotokeemiline oksüdatsioon

Sealhulgas fotolüüs, fotosensibiliseeritud oksüdatsioon, foto{0}}initsieeritud oksüdatsioon ja fotokatalüütiline oksüdatsioon (kõige laialdasemalt uuritud).

Katalüsaatorid: TiO2, CdS, Fe2O3, WO3; TiO₂ on ideaalne stabiilsuse, mitte{0}}toksilisuse ja madala hinnaga.

Eelised: kerged tingimused, tugev oksüdatsioon, täielik mineraliseerumine; Puudused: suur investeering ja suur energiatarbimine, halb kõrge{0}}kontsentratsiooniga reovee jaoks.

 

Märgõhu oksüdatsioon (WAO)

Oksüdeerib orgaanikat kõrgel temperatuuril (125–320 kraadi) ja kõrgel rõhul (0,5–20 MPa).Vee ülekriitiline oksüdatsioon (SCWO): above 374 °C and 22.05 MPa, homogeneous oxidation, >99% orgaaniline eemaldamine 60 sekundiga, kiire ja tõhus.

 

(2) Elektrolüüs

Muudab saasteained elektroodreaktsioonide kaudu kahjututeks aineteks; kulusid vähendatakse elektrienergia arendamisega.

Raua-süsiniku sisemine elektrolüüs: moodustab galvaanilised rakud, et tekitada Fe²⁺/Fe³⁺ helbeid ja aktiivseid [H]/[O], värvitustab ja parandab biolagunevust.

Elektrokatalüütiline oksüdatsioon: tekitab ·OH, O₃, H₂O₂ orgaaniliste ainete täielikuks mineraliseerimiseks, sobib kõrge kontsentratsiooniga reovee eeltöötluseks.

 

4. Bioloogiline ravi

 

Jagatudaeroobsed, anaeroobsed ja anaeroobsed{0}}aeroobsed kombineeritud protsessid; Hiinas domineerib aeroobne ravi.

Aeroobne: kõrge COD/BOD₅ eemaldamine, halb värvimuutus.

Anaeroobne: suur värvitus, madal muda saagis, taaskasutatav metaan.

 

--Aeroobne bioloogiline ravi

1. Aktiivmuda protsess: madal investeering, hea orgaaniline eemaldamine, osaline värvitustamine.
2. SBR: aja{0}}põhine pistikuvool ja ruumiline täielik segunemine, tulekindlate orgaaniliste ainete potentsiaal.
3. Biofilmi protsess: suurem värvitustamine kui aktiivmudas; sisaldab kontaktoksüdatsiooni ja bioloogilisi filtreid.
4. Bioloogiline kontaktoksüdatsioon: ühendab aktiivmuda ja biokile eelised, madal muda, lihtne kasutada.
5. MBR: integreerib aktiivmuda ja membraanide eraldamise, säilitab tulekindla orgaanika, korduvkasutatava vee.

 

--Anaeroobne bioloogiline ravi

1. Anaeroobne biofilter: kõrge mikroobide kontsentratsioon, muda kaua säiliv, temperatuuritundlik.
2. UASB: high-efficiency reactor with three-phase separator, >90% COD/värvi eemaldamine.
3. ABR: deflektori struktuur, mitmeastmeline anaeroobne-, ei ummistu, lihtne käivitamine.
4. Anaeroobne keevkiht: lühike HRT, suur koormus, väike jalajälg.
5. IC reaktor: topelt UASB struktuur, suur koormus, tugev põrutuskindlus.
6. Hüdrolüüs hapestamine: peatub hüdrolüüsil/hapestamisel, parandab biolagunevust, vähene KHT-eemaldus (40–50%).

 

--Anaeroobsed{0}}aeroobsed kombineeritud protsessid

1. Ühendab anaeroobse ja aeroobse ravi eelised; tüüpilised protsessid:
2. Anaeroobne{0}}aeroobne-bioloogiline kokkupuude süsinikuga
3. Anaeroobne{0}}aeroobne bioloogiline pöörlev ketas
4. Hüdrolüüsi hapestamine-aeroobne

 

IV. Uued bioloogilised puhastustehnoloogiad reovee printimiseks ja värvimiseks

 

1. Bioaugmentatsiooni tehnoloogia

Lisab saasteainete eemaldamise tõhustamiseks väga tõhusaid lagundavaid tüvesid (nt valge-mädaniku seened). Valge-mädaniku seened toodavad ligniini peroksidaasi ja mangaanperoksidaasi laia spektriga-värvide värvitustamiseks.

 

2. Immobiliseeritud mikroorganismide tehnoloogia

Kinnitab mikroobid kanduritele, et tagada kõrge aktiivsus ja stabiilsus, suurem efektiivsus kui rippsüsteemides, vähem muda.

 

3. Raskusaste: Leelise vähendamise reovee puhastamine

Leelise redutseerimine hüdrolüüsib polüesterkiud, et simuleerida siidi; reovesi sisaldab suures kontsentratsioonis tereftaalhapet, etüleenglükooli ja oligomeere.

Omadused: kõrge COD₍Cr₎, kõrge aluselisus, halb biolagunevus.

Töötlemine: happesadestamine + elektrokatalüütiline oksüdatsioon + soola-tolerantsete bakterite lagunemine + mitme -efektiga katalüütiline oksüdatsioon.

 

4. Tüüpiline trükkimise ja värvimise reoveepuhastusprotsess

Võre → Reguleerimispaak (aeratsioon homogeniseerimiseks) → Fakultatiivne/hüdrolüüsi hapestamispaak (parandab biolagunevust) → Kontaktoksüdatsioonipaak → Flokulatsioonipaak → Settepaak → Desinfitseerimine → Tühjendamine; muda pakseneb ja veetustatakse.

 

5. Töötle juhtumeid tootetüübi järgi

 

Puuvillase riide/kootud värvimise reovesi

Puuvillane kootud: pikem protsess, suurem koormus; reguleerimine (6–8 h), hüdrolüüshapestamine (4–10 h), kontaktoksüdatsioon (8–10 h).

Puuvillane kootud: suurus puudub, väiksem orgaaniline koormus, lühem protsess.

Siidivärvimise reovesi

Naturaalsest siidist kummide eemaldamine: kõrge-kontsentratsiooniga biolagunev reovesi; töödeldud UASB-ga + aeroobne + koagulatsioon.

 

 

Looduslik siidi värvimine: sarnane villa värvimisega; bioloogiline ravi on tõhus.

Polüester simuleeritud siid: leelise vähendamise reovesi vajab eraldi eeltöötlust.

 

Villa pesemine reovesi

Kõrge-kontsentratsiooniga orgaaniline reovesi koos villamäärdega; protsess: võre → liivakamber → reguleerimine → koagulatsioon õhu flotatsioon → hüdrolüüs hapestamine → anaeroobne kääritamine → aeroobne → koagulatsioon; villamääre on taaskasutatav.

 

Villase tekstiili värvimise reovesi

Hea biolagunevus (B/C ≈ 0,3–0,4), vees -lahustuvad värvained; protsess: võrk → reguleerimine → hüdrolüüs hapestamine → kontaktoksüdatsioon → BAF → koagulatsioon/fotokeemiline oksüdatsioon.

 

Kanepi värvimise reovesi

Kanepi kummide eemaldamine: kõrge-kontsentratsiooniga aluseline orgaaniline reovesi; töödeldud anaeroobse + aeroobse + koagulatsiooni/fotokeemilise oksüdatsiooniga.

Kanepi värvimine: sarnane puuvilla värvimisega, reguleeritavad parameetrid.