新疆棉漿粕和黏膠纖維行業(yè)生產(chǎn)廢水治理技術(shù)

　　一、概述

　　新疆生態(tài)環(huán)境極其脆弱，以內(nèi)陸水系為主，自凈能力差，水環(huán)境容量低。中央和自治區(qū)一直高度重視和支持新疆紡織工業(yè)的健康發(fā)展，近年來發(fā)布的多項政策、規(guī)劃文件對新疆紡織工業(yè)環(huán)境保護(hù)工作提出明確要求。2015年，國務(wù)院辦公廳下發(fā)《關(guān)于支持新疆紡織服裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)就業(yè)的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)〔2015〕2號)，要求：嚴(yán)格執(zhí)行環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和清潔生產(chǎn)要求，完善園區(qū)污水處理等基礎(chǔ)設(shè)施，高標(biāo)準(zhǔn)處理生產(chǎn)廢水、廢氣。2016年，自治區(qū)經(jīng)信委發(fā)布《新疆維吾爾自治區(qū)紡織工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》，要求“黏膠纖維行業(yè)需適度發(fā)展、總量控制，發(fā)展重心放到質(zhì)量提升、品種改善和環(huán)境保護(hù)工作上。棉漿粕和黏膠纖維行業(yè)是典型廢水及污染物排放量大的工業(yè)行業(yè)，廢水具有水量大、治理難度大等顯著特點。

　　二、行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及帶來主要環(huán)境問題

　　2.1 棉漿粕和黏膠纖維工業(yè)整體發(fā)展?fàn)顩r

　　新疆是我國最大的優(yōu)質(zhì)商品棉和國內(nèi)唯一的長絨棉生產(chǎn)基地，棉花總產(chǎn)量已連續(xù)20a位居全國第一。新疆棉花種植總面積約2577.39萬畝，棉花總產(chǎn)量已達(dá)約352萬噸，約占全國棉花總產(chǎn)量的60%。依托區(qū)域內(nèi)豐富的棉花資源，新疆紡織工業(yè)中的棉紡、化纖產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展，國內(nèi)外紡織產(chǎn)業(yè)不斷向新疆快速轉(zhuǎn)移。目前，新疆主要棉漿粕和黏膠纖維企業(yè)。如表1所示。

　　2.2 行業(yè)發(fā)展帶來的主要環(huán)境問題

　　通過對瑪納斯、沙灣、石河子、庫爾勒、阿克蘇、阿拉爾、圖木舒克及和田現(xiàn)場深度調(diào)研，行業(yè)發(fā)展主要存在問題如下：

　　(1)需進(jìn)一步強(qiáng)化廢水中的鹽度減排，以利于保護(hù)和恢復(fù)沙漠生態(tài)。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，廢水鹽度的控制是沙漠生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵。單獨棉漿粕生產(chǎn)企業(yè)由于實施了漿粕黑液制備堿木質(zhì)素和堿回收清潔生產(chǎn)工藝，廢水中常規(guī)污染物達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)一級標(biāo)準(zhǔn)的同時，鹽度降低至4000mg/L以下，處理后廢水進(jìn)入沙漠中水庫形成了生態(tài)鏈完整、豐富的生態(tài)濕地和氧化塘系統(tǒng)，并可用于生態(tài)林灌溉、綠化澆灌。而鹽度較高的黏膠纖維或棉漿粕、黏膠纖維一體化企業(yè)，盡管在酸站和紡練車間實施了芒硝或元明粉回收，可使處理后廢水鹽度降低至8000~20000mg/L，但排入沙漠庫區(qū)后難以形成生態(tài)系統(tǒng)，種植的蘆葦和紅柳也無法存活，水流之處土壤鹽堿化明顯，需采用庫區(qū)水和地下水交替灌溉的咸淡組合方式。

　　(2)目前新疆棉漿粕和黏膠纖維行業(yè)廢水排放執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)一級標(biāo)準(zhǔn)，而對于新疆水環(huán)境容量低、基本無受納水體的情況，為保護(hù)和恢復(fù)沙漠生態(tài)，處理后廢水排入沙漠水庫或穩(wěn)定塘執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918―2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)是未來趨勢。

　　(3)在棉漿粕和黏膠纖維廢水排放的生態(tài)環(huán)境管理中，目前僅監(jiān)控《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)一級標(biāo)準(zhǔn)中的常規(guī)指標(biāo)，而且常規(guī)污染物指標(biāo)僅涉及到磷酸鹽、氨氮指標(biāo)，未涉及到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中普遍采用的總氮、總磷指標(biāo)。而在棉漿粕和黏膠纖維生產(chǎn)過程中還潛在存在硫化物、可吸附性有機(jī)鹵化物(AOX)、石油類、總鋅等潛在的特征污染物，目前尚未重點監(jiān)控。

　　三、行業(yè)清潔生產(chǎn)工藝和污染防治技術(shù)的最新進(jìn)展

　　3.1 棉漿粕清潔生產(chǎn)技術(shù)和水污染防治技術(shù)

　　目前棉漿粕行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)和水污染防治技術(shù)示意如圖1所示。

　　棉漿粕廢水治理的重點在于高濃度黑液的處理，目前棉漿粕黑液通過資源化利用使混合廢水排出的污染物和鹽度顯著降低。棉漿粕黑液資源化方法包括：

　　(1)將黑液蒸發(fā)干燥后形成堿木質(zhì)素外售；例如泰昌漿粕、新疆白鷺纖維有限公司采用此方法可以達(dá)到較好的黑液資源化利用效果。

　　(2)將濃黑液通過“蒸發(fā)濃縮+回收NaOH”棉漿粕蒸煮濃堿回收系統(tǒng)的方式實現(xiàn)資源化利用。例如銀鷹工貿(mào)、祥云化纖采用此方法回收堿實現(xiàn)黑液的資源化利用。

　　黑液回收利用后，剩余中段混合廢水的處理普遍采用物化、生化、深度處理組合工藝，可以達(dá)到，新疆當(dāng)前執(zhí)行《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)一級標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.2 黏膠纖維清潔生產(chǎn)技術(shù)和水污染防治技術(shù)

　　目前黏膠纖維行業(yè)清潔生產(chǎn)技術(shù)和水污染防治技術(shù)示意如圖2~圖4所示。

　　黏膠纖維生產(chǎn)工藝中，原液車間產(chǎn)生堿性廢水，堿性廢水與后續(xù)酸站車間酸性廢水混合后一并經(jīng)物化、生化處理工藝處理，紡練車間產(chǎn)生較大量的酸性廢水，在凝固浴中產(chǎn)生大量的硫酸鈉，因此酸性廢水貢獻(xiàn)了黏膠纖維生產(chǎn)廢水中的大部分全鹽量，酸性廢水與原液車間的堿性廢水混合后一并經(jīng)后續(xù)物化、生化處理工藝處理，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)一級標(biāo)準(zhǔn)后排入沙漠中水庫。酸站主要供給凝固浴中所需硫酸，酸站中硫酸鈉通過蒸發(fā)結(jié)晶回收純度較高的芒硝。

　　四、污水處理技術(shù)及排放情況

　　4.1 污水處理技術(shù)

　　依據(jù)課題組現(xiàn)場采樣調(diào)研，棉漿粕和黏膠纖維企業(yè)產(chǎn)品、產(chǎn)量、廢水處理排放方式如表2所示。

　　4.2 處理后廢水達(dá)標(biāo)情況處理后廢水指標(biāo)與《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918―2002)、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)的對比見表3。如表3所示，BOD5出水偏高的問題預(yù)計主要與生化處理效率相關(guān)，懸浮物分別為58.0mg/L和40.0mg/L，均未達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918―2002)一級A標(biāo)準(zhǔn)(10.0mg/L)、一級B標(biāo)準(zhǔn)(20.0mg/L)，但滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)一級標(biāo)準(zhǔn)(70.0mg/L)。懸浮物超標(biāo)需調(diào)整優(yōu)化混凝、沉淀條件及生物處理污泥的沉降性能。

　　五、總結(jié)及對策建議

　　1)棉漿粕企業(yè)對產(chǎn)生的黑液均資源化(回收堿或堿木質(zhì)素)，產(chǎn)生的中段廢水有機(jī)物及含鹽量均較低，經(jīng)現(xiàn)有污水處理設(shè)施可達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978―1996)一級標(biāo)準(zhǔn)，由于排水中含鹽量低，中水庫可構(gòu)建良好的生態(tài)環(huán)境。

　　2)黏膠纖維企業(yè)對酸、堿回用程度及鹽回收程度不同，目前對酸站車間產(chǎn)生的高鹽水均已做不同程度的元明粉回收，對原液車間的堿浸出液進(jìn)行回用，主要差異在于對紡練車間的沖毛水脫鹽，沖毛水脫鹽可進(jìn)一步降低廢水含鹽量。

　　3)對于以黏膠纖維生產(chǎn)為主的企業(yè)，產(chǎn)生的廢水單獨排至中水庫的運(yùn)行方式，由于廢水含鹽量高達(dá)20000mg/L以上，中水庫周邊生態(tài)難以構(gòu)建，廢水的綜合利用途徑受阻(群克水庫、阿拉爾富麗達(dá)中水庫);若該種高鹽廢水與其他行業(yè)低鹽廢水混合排放至中水庫，可稀釋其鹽度，使廢水得以綜合利用(如皇公地水庫、阿拉爾老氧化塘)。

　　4)對于同時生產(chǎn)黏膠纖維和棉漿粕的企業(yè)，因為棉漿粕的低鹽廢水對黏膠纖維的高鹽廢水的稀釋，排水中的含鹽量降低，可實現(xiàn)廢水的綜合利用，如構(gòu)建生態(tài)濕地。

　　5)對于高鹽用量的黏膠纖維行業(yè)，應(yīng)向棉漿粕、黏膠纖維一體化企業(yè)模式發(fā)展，使企業(yè)排出廢水含鹽量降低，在棉漿粕回收堿和堿木質(zhì)素、黏膠纖維酸站和紡練廢水脫鹽回收芒硝和元明粉的基礎(chǔ)上，應(yīng)進(jìn)一步研發(fā)及應(yīng)用硫酸鈉資源化制備酸、堿技術(shù)，并在產(chǎn)業(yè)下游配套具備先進(jìn)節(jié)能減排水平、附加值較高的硫化堿生產(chǎn)工業(yè)，從根本上解決芒硝和元明粉的資源化出路問題。(來源：新疆環(huán)境工程評估中心)