[发明专利]一种硫化染料废水综合治理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理领域，更具体地说是涉及一种硫化染料印染废水综合治理工艺及其具体实施技术方案。

背景技术

硫化染料是一种非水溶性染料，可用于棉、麻、粘胶等纤维染色。其制造工艺简单、成本低廉、坚牢度高，使用广泛。硫化染料不溶于水，染色时需使用硫化钠或其他还原剂将染料还原为可溶性、对纤维具有亲合力隐色体，然后再使用氧化剂氧化显色并恢复不溶状态，使其固着在纤维上而完成染色。硫化染料在染色过程中会产生大量废水，废水中含有大量盐类、硫化物和染料等，具有高盐度、高pH值、高硫化物含量、高色度和高COD等特点，对生态环境危害很大，需要进行处理。

目前，硫化染料废水处理通常采取末端治理方式，主要工艺为混凝沉淀+生化。混凝沉淀以硫酸亚铁作为沉淀剂和混凝剂，亚铁离子与废水中的硫化物发生沉淀反应生成硫化亚铁沉淀，同时过剩的亚铁离子发生水解反应，生成氢氧化亚铁沉淀，具有絮凝作用，使pH值降低，硫化染料析出。混凝沉淀出水进入生化处理系统，以去除生于COD。这一方法处理效果良好，但却存在如下几个问题：第一，由于废水中硫化物含量较高，需要投加大量硫酸亚铁，不单运行费用较高，同时也产生大量污泥，导致污泥处理处置费用极高；第二，由于将废水中所含有的硫化染料和硫化物混在一起沉淀，沉渣只能作为废物进行处理处置，不但费用高昂，而且极大浪费了资源；第三，由于硫酸亚铁投加量很大，导致废水中硫酸根含量较高，对后续厌氧生物处理具有较大危害。

为了解决末端治理的困境，人们进行了清洁生产和资源化研究。清洁生产主要是在印染过程中采用新的方法将硫化染料还原成隐色体而避免硫化物的使用，如专利200810120424.6介绍了一种电催化还原硫化染料的方法。该方法以银电极为阴极、惰性电极为阳极，在阴极电解液中添加硫化染料，在染料初始浓度1～500g/L条件下、5～80℃条件下进行电解，将硫化染料还原为水溶性隐色体进行染色。该方法可避免使用硫化物，基本杜绝废水排放，具有明显的清洁生产优势。但该染色方法过程及设备复杂、能耗高、运行要求苛刻，且工艺成熟度有限，还无法实现工业化应用。资源化主要是将硫化染料废水中的有用成本进行回收利用，如专利200810022432.7介绍了一种利用硫化染料废水制备硫化黑染料和硫代硫酸钠的方法。其具体做法是将一部分硫化染料废水加热后与2，4-二硝基氯苯混合、并用碱调节pH值后进行水解反应；将另外一部分硫化染料废水与硫化钠和硫磺混合、搅拌加热，进行多硫化反应；然后将水解反应混合液与多硫化反应混合液混合进行硫化反应，反应结束后通入空气进行氧化反应，得到混合母液；混合母液经过滤得到硫化黑染料颗粒，硫化黑染料颗粒经干燥、研磨、拼混得到商品硫化黑染料；过滤后的混合母液经浓缩、脱色、结晶、烘干和筛分得到硫代硫酸钠。该方法能实现硫化染料废水中有用成分的回收利用，但回收工艺流程复杂、设备繁多，从而造成投资和运行成本极高、运行管理难度大，难有实用价值。

综上所述，硫化染料废水处理、清洁生产及资源化方法虽然可以实现废水达标排放和部分成分资源化，并降低后续工艺处理负荷，但这些方法通常流程复杂，需要多个单元过程设备，投资高、运行费用高、操作繁琐；并且许多工艺条件较为苛刻，还有可能存在副反应，影响产品收率。为了解决这些问题，需要开发一种工艺简单、投资低、回收率高的硫化染料废水处理及资源化工艺。

发明内容

本发明针对硫化染料废水处理及资源化工艺存在的问题进行了改进，发明了一种工艺简单、回收效率高、运行费用低、维护简单的综合处理方法：

(1)对硫化染料废水进行浓稀分流，其中高浓度染浴浓液进行资源化，而对低浓度综合废水可进行集中处理；

(2)对于高浓度染浴废液进行酸化，然后鼓入惰性气体(如氮气)搅拌反应并同时对硫离子进行吹脱，吹脱产生的硫化氢用碱液吸收回收硫化碱，反应母液经过滤回收硫化染料粗产品；滤液用石灰乳调节至pH值6～9后排入系统集中处理；

(3)对于漂洗水和上清液组成的低浓度废水首先采用电絮凝进行预处理，以去除剩余硫离子、染料等污染物；经处理后的废水可直接排里放后进入综合废水处理系统或直接排入城市污水管网；沉淀所得沉渣可进行焚烧处理。

本发明对现有硫化染料废水处理工艺做出了重要改进，其特征在于：

(1)首先向高浓度染浴废液中加入硫酸，调节pH值至2～3，通入惰性气体(如氮气)进行搅拌反应、吹脱，反应时间在5～30min，产生的硫化氢气体用5～20％的碱液进行吸收，回收硫化碱；