印染廢水物理處理對象有:原水中帶有的漂浮物、懸浮物及細小纖維,廢水經(jīng)化學處理的反應(yīng)產(chǎn)物,廢水生物處理后生成的活性污泥或生物膜。物理處理的方法有格柵、沉淀、氣浮、過濾等。調(diào)節(jié)是為了穩(wěn)定均和水質(zhì)水量,亦屬物理處理過程。
(1)格柵
格柵是一組平行的金屬柵條制成的框架,斜置在水流經(jīng)的渠道上,用以截阻大塊的呈懸浮狀態(tài)的污物。在廢水處理流程中,格柵是一種對后續(xù)處理構(gòu)筑物或水泵機組具有保護作用的處理設(shè)備。
印染工業(yè)廢水處理時,柵條的間距一般采用10~20mm。格柵截留的污物數(shù)量,因柵條間距、廢水懸浮物不同而異,印染廢水處理用格柵的污物截留量約為水中懸浮物的60%~70%,匯物的含水率為70%~80%,密度約為750kg/m3
(2)廢水的沉淀
廢水中懸浮物、經(jīng)混凝后形成的絮體、生物處理后產(chǎn)生的污泥或生物膜可在重力作用下進行分離,這一過程稱為沉淀。沉淀法只適用于去除20~100um及以上的顆粒。印染廢水中染料、某些助劑等通常需經(jīng)混凝處理后,使上述膠體物質(zhì)集聚成較大的顆粒方能去除,其中疏水性染料混凝沉淀去除率較高,而親水性染料對混凝條件要求較嚴格。
(3)廢水的氣浮處理
印染廢水中含有有機的膠體微粒、呈乳濁狀的各種油脂類雜質(zhì)、細小纖維和疏水性合成纖維的纖毛等。這些雜質(zhì)經(jīng)過混凝后所產(chǎn)生的絮凝體顆粒小、質(zhì)量輕、沉淀性能較差。生物處理構(gòu)筑物排出混合液中的生物污泥的沉淀性能也較差。這種廢水應(yīng)用沉淀法分離往往需要較長時間,占地面積相對較大。而采用氣浮分離技術(shù),則可以明顯提高處理效率,所以印染廢水所含上述雜質(zhì)或生物污泥可直接采用氣浮法分離。如果預(yù)先進行混凝,則其分離效果將更為顯著。此外,氣浮法還可作為剩余活性污泥、生物膜污泥和混凝化學污泥的濃縮方法。
(4)表面活性物質(zhì)泡沫分離法
印染廢水中含有大量的洗滌劑(通常為烷基苯磺酸鹽),屬表面活性物質(zhì),濃度一般為60~90mg/L,許多親水性染料帶有活性基團,也屬于表面活性物質(zhì)。生物處理法通常對表面活性物質(zhì)難以降解,它們的存在對氧的轉(zhuǎn)移、微生物對有機物的吸附降解都有嚴重的影響;對混凝劑有分散作用,因而將會增加混凝劑用量;引起大量泡沫,增加運轉(zhuǎn)管理上的困難。為此,印染廢水處理前,最好預(yù)先去除廢水中所含表面活性物質(zhì)。
去除表面活性物質(zhì)的方法有泡沫分離法、生物硝化法、活性炭吸附法、氧化分解法和離子交換法等。其中泡沫分離法有良好的去除效果,設(shè)備簡單,管理方便,成本低,是常用的方法。
(5)廢水的過濾
在過濾過程中,廢水中細小懸浮顆粒能被濾料層截留下來,這種現(xiàn)象可由機械篩濾作用、沉淀作用和接觸絮凝作用解釋。
篩濾作用把濾料層看作“篩子”,粒徑大于孔隙尺寸的雜質(zhì)首先被截留,濾層孔隙逐漸變小,于是后續(xù)的細小雜質(zhì)相繼被截留。
沉淀作用把濾料層看作類似層層疊起的一個多層沉淀池,利用其巨大的沉淀面積截留水中微小雜質(zhì)。
接觸絮凝作用把濾料顆??醋鹘佑|吸附介質(zhì)。水在濾層孔隙中曲折流動時,雜質(zhì)與濾料有更多接觸吸附的機會。由于濾料表面對雜質(zhì)的吸著黏附作用,使雜質(zhì)截留在濾料層中。
基于接觸絮凝作用,雜質(zhì)截留過程大體如下。在雜質(zhì)微粒與濾料顆粒接觸絮凝的同時,還存在因水流沖刷使雜質(zhì)從濾料表面脫落的作用。在過濾開始階段,濾層比較干凈,孔隙率較大,水流在孔隙中的流速較小,大量雜質(zhì)首先被表層濾層所截留,少量雜質(zhì)因黏附不牢而下移,并被下層濾料所截留。過濾持續(xù)進行,濾料截留雜質(zhì)增加,孔隙率逐漸減少,孔隙流速增大,表層濾料上雜質(zhì)脫落趨勢增強,雜質(zhì)向下層推移,下層濾料截留作用逐漸得到發(fā)揮。但是,下層濾料尚未充分發(fā)揮,過濾就得停止。此時由于表面濾料孔隙逐漸被雜質(zhì)堵塞,濾速急劇減小,阻力劇增,過濾被迫停止。
(5) 超濾
超濾技術(shù)在印染廢水處理的應(yīng)用中由于可以回收有用物質(zhì),因而受到很大重視。目前退漿廢水已可用超濾回收漿料。印染廢水的退漿廢水是主要有機污染源之一,當退漿廢水經(jīng)超濾預(yù)處理后,印染廢水的總體COD可大幅下降,從而減輕了后續(xù)生物處理的負荷。隨著超濾技術(shù)的發(fā)展,大分子染料也有可能用超濾法截留,因而超濾技術(shù)在印染廢水的處理中有著廣闊的前景。