Textil- und Färberei-Abwasserbehandlung
Abwasserbehandlungskonzept für Textilien und Färbereien
Die Textil- und Färbereiindustrie erzeugt in den verschiedenen Phasen der Stoffproduktion, wie Färben, Waschen und Veredeln, große Mengen an Abwasser. Dieses Abwasser enthält eine komplexe Mischung aus Chemikalien, darunter Farbstoffe, Reinigungsmittel, Salze, Schwermetalle und organische Verbindungen. Zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und zum Schutz der Wasserressourcen ist eine wirksame Behandlung erforderlich, um Farbe, chemische Schadstoffe und Schwebstoffe zu entfernen. Der Aufbereitungsprozess muss der hohen chemischen Belastung, der schwankenden Zusammensetzung des Abwassers und der oft toxischen oder nicht biologisch abbaubaren Natur vieler in der Textilproduktion verwendeter Stoffe Rechnung tragen.
Merkmale der Textil- und Färberei-Abwasserbehandlung
1. Hoher chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) und biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB): Textilabwasser weist hohe Konzentrationen an organischen und anorganischen Chemikalien auf, was zu erhöhten CSB- und BSB-Werten führt. Zu diesen Schadstoffen zählen Farbstoffe, Tenside und organische Leimungsmittel.
2. Vorhandensein synthetischer Farbstoffe und Farben: Ein wesentliches Merkmal von Textilabwässern ist das Vorhandensein synthetischer Farbstoffe, von denen viele gegen biologischen Abbau resistent sind. Diese Farbstoffe können hochgiftig sein und zur dauerhaften Verfärbung des Abwassers beitragen.
3. Hohe Konzentration an Schwebstoffen: Schwebstoffe wie Fasern, Farbstoffe und andere Partikel sind häufig. Diese Feststoffe können zu Trübungen führen und die nachfolgenden Behandlungsprozesse beeinträchtigen, wenn sie nicht ausreichend entfernt werden.
4. Hoher Salzgehalt und Alkalinität: Bei Färbeprozessen werden erhebliche Mengen an Salzen verwendet, die zu einem hohen Salzgehalt im Abwasser beitragen. Darüber hinaus kommt es aufgrund der Verwendung von Reinigungsmitteln, Chemikalien und Natronlauge in Textilprozessen häufig zu alkalischen Bedingungen.
5. Toxizität und nicht biologisch abbaubare Verbindungen: Viele Textilfarbstoffe und Chemikalien, wie z. B. Azofarbstoffe und Schwermetalle (z. B. Chrom, Kupfer), sind giftig für Wasserlebewesen und können widerspenstig sein, was bedeutet, dass sie durch biologische Prozesse nicht leicht abgebaut werden .
6. Schwankende Abwasserzusammensetzung: Die Zusammensetzung des Textilabwassers kann je nach Art der Fasern (Baumwolle, Polyester usw.), verwendeten Farbstoffen und Chemikalien sowie Änderungen in den Produktionsplänen stark variieren.
Eigenschaften des Textil- und Färberei-Abwasserbehandlungsprozesses
1. Primäre Behandlung: In dieser Phase liegt der Schwerpunkt auf der Entfernung suspendierter Feststoffe und der Reduzierung der Farbintensität des Abwassers. Zur Entfernung fester Partikel werden mechanische Methoden wie Siebung, Sedimentation und Filtration eingesetzt. Koagulation-Flockung wird häufig eingesetzt, um suspendierte Partikel und einige Farbstoffverbindungen auszufällen.
2. Sekundärbehandlung (biologische Behandlung): Biologische Verfahren wie das Belebtschlammverfahren oder MBBR werden zum Abbau organischer Stoffe eingesetzt. Der hohe Salzgehalt und das Vorhandensein nicht biologisch abbaubarer Farbstoffe können jedoch die mikrobielle Aktivität hemmen, was eine sorgfältige Auswahl der Mikroorganismen und Behandlungsbedingungen erforderlich macht. Biologische Systeme werden häufig mit chemischen Prozessen kombiniert, um die Effizienz zu steigern.
3. Tertiärbehandlung: Fortschrittliche Behandlungsmethoden wie Adsorption (z. B. Aktivkohle), Membranfiltration (z. B. Ultrafiltration, Umkehrosmose) und fortschrittliche Oxidationsprozesse (AOPs) sind erforderlich, um restliche Farbstoffe, Chemikalien und nicht-oxidative Substanzen zu entfernen. biologisch abbaubare Verbindungen. Die Entfärbung, Entgiftung und Aufbereitung des aufbereiteten Wassers sind in dieser Phase wichtige Ziele.
4. Schlammbehandlung: Der Schlamm, der bei chemischen Behandlungsprozessen entsteht, insbesondere bei solchen, bei denen Koagulanzien und Flockungsmittel zum Einsatz kommen, muss ordnungsgemäß gehandhabt und behandelt werden. Schlamm kann hohe Konzentrationen giftiger Chemikalien und Farbstoffe enthalten, was eine sichere Entsorgung oder Verbrennung erforderlich macht.
Besondere Anforderungen an MBBR-Medien beim Einsatz in biologischen Belebungsbecken zur Textil- und Färberei-Abwasserbehandlung
1. Große Oberfläche für das Wachstum von Biofilmen: Angesichts der komplexen Mischung organischer Verbindungen im Textilabwasser müssen MBBR-Medien eine große Oberfläche für das Wachstum von Biofilmen bieten. Dies unterstützt die Anlagerung verschiedener mikrobieller Gemeinschaften, die organische Stoffe, einschließlich Tenside und Leimungsmittel, abbauen können.
2. Toleranz gegenüber Toxizität und chemischen Belastungen: Textilabwasser kann giftige Substanzen wie Schwermetalle und widerspenstige Farbstoffe enthalten, die die mikrobielle Aktivität hemmen können. Die MBBR-Medien sollten das Wachstum widerstandsfähiger mikrobieller Populationen unterstützen, die diesen hemmenden Substanzen standhalten können.
3. Beständigkeit gegen hohen Salzgehalt und Alkalinität: Die Medien müssen in Umgebungen mit hohem Salzgehalt robust sein, wie sie in Textilabwässern aufgrund der Verwendung von Salzen in Färbeprozessen häufig vorkommen. Es muss auch unter alkalischen Bedingungen chemisch stabil sein und seine Struktur und Funktionalität beibehalten.
4. Unterstützung der Entfärbung: Einige mikrobielle Gemeinschaften sind in der Lage, Farbstoffe abzubauen oder zu adsorbieren, insbesondere über oxidative oder reduktive Wege. MBBR-Medien sollten das Wachstum spezialisierter Mikroorganismen fördern, die das Abwasser entfärben können. In manchen Fällen kann eine Bioaugmentation (Zugabe spezifischer Stämme) erforderlich sein.
5. Geringe Verschmutzung und Haltbarkeit: Die Medien müssen beständig gegen Verschmutzung durch Fasern, Schwebstoffe und Farbstoffpartikel sein, die im Textilabwasser häufig vorkommen. Auch die Haltbarkeit ist von entscheidender Bedeutung, um sicherzustellen, dass die Medien auch unter schwierigen Abwasserbedingungen über einen längeren Zeitraum hinweg eine konstante Leistung erbringen.
6. Effizienter Sauerstofftransfer: Der Sauerstofftransfer ist für aerobe Prozesse im MBBR-System von entscheidender Bedeutung. Die Medien sollten sicherstellen, dass Sauerstoff effektiv an den Biofilm abgegeben wird, was einen effizienten Abbau organischer Stoffe ermöglicht und das Wachstum aerober Mikroben fördert
Abschluss
Die Abwasserbehandlung von Textilien und Färbereien stellt aufgrund der hohen organischen Belastung, der toxischen Substanzen und des Vorhandenseins nicht biologisch abbaubarer Farbstoffe und Chemikalien erhebliche Herausforderungen dar. Der Behandlungsprozess umfasst typischerweise primäre, sekundäre (biologische) und tertiäre Methoden zur Reduzierung der Farbe, zur Entfernung organischer Stoffe und zur Behandlung widerspenstiger Verbindungen. Die MBBR-Technologie ist eine praktikable Option für die biologische Behandlung in diesem Sektor, da sie eine große Oberfläche für mikrobielles Wachstum bietet und den Abbau organischer Schadstoffe fördert. Die Wahl des MBBR-Mediums ist jedoch entscheidend für den Erfolg des Prozesses. Die Medien müssen einem hohen Salzgehalt und einer hohen Alkalität standhalten, das Wachstum von Mikroorganismen unterstützen, die toxische Verbindungen tolerieren können, und einen wirksamen Sauerstofftransfer ermöglichen. Durch die Optimierung der MBBR-Medienauswahl können Textil- und Färbereiabwässer effektiv behandelt werden, wodurch die Einhaltung von Umweltstandards gewährleistet und Wasserrecycling und -wiederverwendung ermöglicht wird.