Présentation
Les eaux usées de teinture textile sont souvent décrites comme un seul cours d'eau avec une couleur élevée et une DCO. Cette description est trop simple pour la sélection des processus. Sculpture, blanchiment, mercerising, teinture, impression, lavage et finition peuvent générer des flux avec différents pH, température, biodégradabilité, couleur, salinité et composition chimique. Une voie de traitement fiable commence par identifier ces différences.
Pourquoi les eaux usées textiles sont difficiles à généraliser
Les usines de textile peuvent transformer du coton, du polyester, du nylon, de la laine, des mélanges ou des tissus techniques. Ils peuvent utiliser des systèmes réactifs, dispersants, acides, directs, vat, soufre ou pigments. Les eaux usées d'un bain réactif de teinture de coton ne sont pas interchangeables avec un rinçage final à faible résistance ou un flux de nettoyage de pâte à imprimer.
Le document de référence de la Commission européenne sur les MTD pour l'industrie textile traite les opérations de lavage, de blanchiment, de mercerisage, de teinture et autres comme des sources distinctes et met l'accent sur la prévention et le traitement intégrés de la pollution. Cela soutient un principe pratique de l'acheteur : réduire ou récupérer les charges concentrées lorsque c'est possible avant de dimensionner l'usine en bout de tuyau.
Les sources communes d'eaux usées peuvent comprendre :
- les bains de préparation et de récurage;
- blanchiment des eaux usées;
- ruisseaux mercerisants ou alcalins;
- les bains de teinture et les premiers rinçages;
- lavage ultérieur et rinçage final;
- l'eau d'impression-collage et de nettoyage;
- finition et nettoyage du revêtement;
- lavage au sol et eau d'entretien;
- eau de refroidissement ou condensat;
- lavage à l'eau et concentré membranaire.
La liste réelle devrait provenir de la ligne de production, et non d'un diagramme générique.
Quelles données devraient être recueillies avant une QRF?
Production et données hydrauliques
Type de tissu d'état, séquence de procédé, type de machine, taille de lot, nuances, jours ouvrables et calendrier de nettoyage. Fournir le débit quotidien moyen, le débit horaire maximal, le volume de chaque lot, la durée et la température du rejet.
Le timing des lots peut être aussi important que le volume quotidien. Une plante peut décharger un bain alcalin chaud pendant une heure et rincer à faible résistance pendant le reste du quart de travail. Concevoir seulement à partir de mètres cubes par jour peut sous-dimensionner le refroidissement, le mélange, le contrôle du pH ou la capacité de réaction.
Analyse représentative de l'eau
Selon le processus, l'analyse peut comprendre le pH, la température, la conductivité ou le TDS, la couleur, la DCO, la DBO, le TOC, le TSS, l'alcalinité, la dureté, le chlorure, le sulfate, le sulfure, l'huile et la graisse, les agents tensioactifs, l'azote, le phosphore et les métaux pertinents. Demandez au laboratoire d'identifier la méthode et les unités de couleur.
Tester les flux de source séparément avant de s'appuyer sur un échantillon de péréquation mixte. Inclure des teintes normales, des teintes sombres, des événements de nettoyage et d'autres conditions de charge élevée. Les eaux usées peuvent changer avec les recettes et le mélange de produits.
Inventaire des produits chimiques
Énumérer les colorants, les sels, les alcalis, les acides, les agents réducteurs ou oxydants, les surfactants, les agents calibrants, les adoucisseurs, les agents de fixation et les produits de nettoyage. Les fiches de données de sécurité aident à identifier les substances susceptibles d'inhiber la biologie, de résister à l'oxydation, de souiller les membranes ou de modifier la classification des boues.
Destination finale
Définir si l'objectif est le rejet des égouts, le rejet des eaux de surface, la réutilisation partielle, la réutilisation des procédés ou le rejet minimal/zéro de liquide. Pour la réutilisation, indiquer la destination: lavage, refroidissement, prétraitement de la chaudière, préparation de bain de teinture ou autre utilisation. Chaque destination a des limites différentes pour la couleur, la dureté, la conductivité, la silice, les produits organiques et la qualité microbiologique.
Construire la voie de traitement par processus Rôle
1. Réduire la charge et séparer les flux utiles
Le polluant le moins cher à traiter est souvent celui qui n'entre pas dans la station d'épuration. Examiner le rinçage à contre-courant, la réutilisation des bains, l'équipement à faible rapport liquor, le contrôle de la recette, la substitution chimique, la récupération propre du condensat et la séparation de l'eau de refroidissement relativement propre.
Les bains de teinture concentrés, les premiers rinçages ou les flux spéciaux peuvent mériter une collecte séparée. Cela peut soutenir l'oxydation ciblée, la récupération ou le mélange contrôlé. Il peut également empêcher un flux intermittent de déterminer la taille et la consommation chimique de la plante entière.
2. Criblage, refroidissement et égalisation
Les écrans éliminent les fibres, les peluches et les débris qui peuvent bloquer les pompes et les unités en aval. Le refroidissement peut être nécessaire avant les stades biologiques ou membranaires. La péréquation stabilise le débit, le pH, la température, la couleur et la charge organique, mais elle nécessite un mélange et une rétention adéquats pour le calendrier réel des lots.
La péréquation ne rend pas la couleur réfractaire biodégradable ou n'enlève pas les sels dissous. Il crée seulement un flux plus contrôlable.
3. Contrôle du pH et traitement physico-chimique
La coagulation et la floculation peuvent éliminer les solides en suspension, les colloïdes et une partie de la couleur ou de la DCO, selon la chimie des colorants. La sédimentation, la clarification de la lamelle ou la flottation d'air dissous peuvent séparer les solides formés.
L'analyse des jarres doit comparer les coagulants, le pH, la dose, la qualité des flocs, la réponse au dépôt ou à la flottation et le volume des boues. Un traitement qui permet une bonne élimination des couleurs, mais qui produit des boues trop difficiles à déshydrater peut ne pas être la meilleure option globale.
L'électrocoagulation peut également être évaluée pour certains flux textiles. Il ne s'agit pas d'une solution universelle sans produits chimiques : la consommation d'électrodes, l'énergie, la passivation, les boues et la chimie de l'eau proprement dite demeurent une partie du coût d'exploitation.
4. Traitement biologique de la charge biodégradable
Un traitement biologique aérobie, anaérobie ou combiné peut réduire la matière organique biodégradable. La sélection dépend de la force, de la température, de la salinité, de l'équilibre des nutriments, de la toxicité, de la variabilité, de l'espace et de la capacité de l'opérateur.
Une BOD/COD élevée et un flux solide stable peuvent justifier l'évaluation du prétraitement anaérobie suivie d'un polissage aérobie. Les boues activées aérobies, SBR, MBBR ou MBR peuvent convenir à d'autres conditions. Aucune étiquette biologique ne garantit l'élimination de la couleur ou du sel dissous.
Utiliser les tests de biodégradabilité et l'évaluation de l'inhibition. Certains colorants et auxiliaires sont peu biodégradables, tandis que le sel de choc, le pH, les oxydants ou les composés toxiques peuvent réduire la performance de la biomasse. Une stratégie de péréquation stable et une alimentation contrôlée peuvent être plus importantes que le choix d'un réacteur à la mode.
5. Le polissage couleur et réfractaire-COD
La couleur résiduelle ou les matières organiques réfractaires peuvent nécessiter du charbon actif, de l'ozone, de la chimie du fenton, un autre procédé d'oxydation avancé ou une combinaison adaptée. L'objectif devrait être explicite : réduction de la couleur, polissage de la DCO, réduction de la toxicité, amélioration de la biodégradabilité ou protection de la membrane.
La demande d'oxydants doit être mesurée sur de l'eau représentative. La recherche de substances peut consommer des produits chimiques sans obtenir le résultat escompté. L'oxydation peut également modifier le comportement biologique en aval et la chimie résiduelle, de sorte que les tests devraient évaluer la séquence complète du processus.
6. Membranes à réutiliser
L'ultrafiltration peut réduire les solides en suspension et protéger les membranes en aval. La nanofiltration peut séparer certains colorants et ions multivalents tout en permettant un passage de sel plus monovalent, selon la membrane et les conditions. L'osmose inverse peut produire de l'eau à faible teneur en DTS, mais crée un courant de rejet plus concentré.
La sélection des membranes devrait tenir compte :
- température et pH des aliments pour animaux;
- la couleur et les composés organiques dissous;
- dureté, silice et ions d'échelle;
- salinité et pression osmotique;
- les solides et colloïdes en suspension;
- les oxydants et les produits chimiques de nettoyage;
- la récupération de la cible et la voie de concentration;
- la qualité requise pour le point de réutilisation.
La Commission européenne a documenté des exemples de réutilisation de textiles utilisant la filtration et le dessalement du carbone ou un traitement à membrane à flux sélectionné. Ce sont des exemples, et non des garanties universelles de récupération. La faisabilité du site dépend de la chimie de l'eau, des besoins en produits et de la gestion des résidus.
7. Concentration dans la saumure et ZLD
Lorsque le concentré de RO ne peut être déchargé ou réutilisé, une concentration membranaire supplémentaire, une évaporation ou une cristallisation peuvent être envisagées. Avant le traitement thermique, enlever les substances qui causent l'écaillement, la mousse, la corrosion, le report volatil ou une mauvaise qualité de condensation.
Le sel récupéré d'un concentré textile mélangé n'est pas automatiquement un produit vendable. Les mélanges de colorants, les substances organiques et les contaminants inorganiques peuvent limiter la réutilisation. Une caractérisation et une destination définie sont nécessaires.
Les eaux usées textiles peuvent-elles être réutilisées dans la teinture?
La faisabilité de la réutilisation commence par le produit et non par la station de traitement. Les teintes blanches et pâles peuvent avoir des tolérances de couleur et d'ions plus étroites que les teintes foncées. Différentes fibres et classes de colorant réagissent différemment à la dureté, au sel, aux tensioactifs résiduels et aux organiques.
Un plan de validation raisonnable compare l'eau traitée à l'eau de procédé actuelle par la teinture en laboratoire ou des essais de production contrôlée. Évaluer la différence d'ombre, la résistance de la couleur, la rapidité de lavage, la qualité du tissu, la demande chimique et l'accumulation sur des cycles répétés.
Des études et des projets de démonstration publiés montrent que la réutilisation de l'eau textile peut être techniquement faisable, y compris par membrane et par électrocoagulation. Ils montrent également pourquoi les acheteurs ne devraient pas copier un pourcentage de récupération d'une autre usine. La conductivité, les polluants oxydants, les exigences en matière de température et de qualité des produits influent sensiblement sur la performance et l'économie.
Table de décision pour les technologies communes
Rôle du processus |---|---|---| Dépistage/égalisation des fibres, pics de lots, stabilisation de la température et du pH Coagulation/ floculation Colloïdes, TSS et couleur traitable Un traitement anaérobie stable, une forte charge biodégradable DCO biodégradable et certains nutriments Dépistage fin, énergie, nettoyage et remplacement de la membrane AOP/ozone/carbone Sélection de couleurs et polissage réfractaire-organique. Contrôle et réutilisation des solides dissous Réduction du volume de la saumure et routes ZLD
Les technologies sont souvent complémentaires. La comparaison devrait porter sur ce que chaque étape accomplit dans l'ordre proposé.
Tests de traitabilité qui réduisent le risque d'approvisionnement
Essais de jarres
Comparer la coagulation, la floculation, le pH, le dépôt, la flottation et les boues. Enregistrer la couleur traitée et la DCO avec la dose chimique et le volume des solides.
Essais biologiques
Évaluer la biodégradabilité, les besoins en nutriments, l'inhibition et la charge attendue. Si la salinité ou les changements de recette sont importants, évaluer l'acclimatation et les conditions de choc.
Essais d'oxydation
Mesurer la dose-réponse, le temps de réaction, l'oxydant résiduel, la DCO/changement de couleur et les effets en aval. Un échantillon clair n'est pas une preuve suffisante d'un traitement stable.
Essais de membrane
Examiner le prétraitement, le flux, le rejet, la récupération, la pression, l'encrassement, le nettoyage et la chimie des concentrés. Lorsque la réutilisation affecte la qualité du produit, inclure les essais de teinture.
Essais d'évaporation
Évaluer l'échelle, la mousse, la viscosité, le comportement d'ébullition, le risque de corrosion, la qualité du condensat et les propriétés résiduelles. Le concentré réel est plus utile qu'une solution de sel synthétique.
Essais en usine et livraison internationale
À l'usine, vérifier les étiquettes d'équipement, les matériaux mouillés, les dimensions du réservoir et du dérapage, les pompes, les vannes, les instruments, la logique de contrôle, les alarmes, les verrouillages, les fonctions et les documents d'eau propre. Confirmer les plages de dosage chimique et les dispositions d'étalonnage.
Les essais en usine avec de l'eau propre vérifient les fonctions mécaniques et de contrôle; il ne prouve pas l'élimination de la couleur, la DCO ou le sel des eaux usées du client. L'acceptation du processus exige des conditions convenues et de l'eau représentative du site.
L'inspection de l'expédition devrait porter sur la conservation, les raccordements plafonnés, les pièces détachées, les points de levage, l'entreposage des membranes, les pièces de rechange, les listes d'emballage et les emballages d'exportation. Les systèmes textiles contiennent souvent plusieurs unités chimiques et biologiques, de sorte que les étiquettes d'équipement et les dessins de raccordement doivent correspondre à la séquence d'expédition.
La préparation de l'installation doit confirmer les fondations, le drainage, la ventilation, l'accès, le stockage chimique, la manipulation des boues, l'eau d'utilité publique, l'électricité, l'air, la chaleur ou le refroidissement, ainsi que la route pour les eaux usées hors-spec pendant le démarrage.
Mise en service et acceptation d'une usine à colorant variable
La mise en service ne devrait pas commencer par la recette de production la plus difficile. Premiers essais mécaniques et d'eau propre, étalonner les instruments et établir un dosage chimique sûr. Ensuite, introduire des eaux usées représentatives dans des conditions contrôlées tandis que les opérateurs enregistrent le débit, la température, le pH, la couleur, la DCO et la conductivité par source et stade de traitement.
Les systèmes biologiques ont besoin d'une période d'acclimatation réaliste. Un court essai immédiatement après l'ensemencement ne peut pas démontrer une absorption stable. De même, l'acceptation de la membrane doit suivre un prétraitement stable; autrement, l'encrassement précoce peut refléter les solides de démarrage et la chimie plutôt que l'état de fonctionnement prévu.
Définir une enveloppe d'influence pour les tests de performance : débit, température, pH, conductivité, COD, couleur et autres paramètres spécifiques au processus. Accord sur les points d'échantillonnage, les méthodes et la fréquence. Les résultats des couleurs textiles dépendent de la méthode, de sorte que l'acheteur et le fournisseur devraient utiliser la même base analytique.
Si la réutilisation fait partie du contrat, inclure à la fois l'analyse de l'eau et une validation de production convenue. Un perméat qui répond aux objectifs de conductivité et de couleur peut encore nécessiter un essai de teinture contrôlé avant qu'il soit accepté pour les nuances sensibles. Déterminer comment le perméat hors-spec est détourné et comment l'eau récupérée est mélangée pendant le démarrage.
L'acceptation devrait également enregistrer l'utilisation de produits chimiques, l'énergie, les boues, les concentrés membranaires, la fréquence de nettoyage et la charge de travail de l'opérateur. Ces valeurs permettent de confirmer si l'itinéraire installé est pratique et non seulement si un échantillon de sortie passe.
Erreurs d'achat courantes
- Utiliser un échantillon composite sans comprendre les sources des lots.
- Choisir le traitement à partir de la couleur seule tout en ignorant le sel et la biodégradabilité.
- En supposant que le traitement biologique élimine les sels dissous.
- En supposant que RO résout les eaux usées sans route de concentration.
- Comparaison de la dose chimique, mais non du volume de boues ou de la déshydratation.
- Réemploi prometteur sans essai de qualité de produit.
- Traiter chaque catégorie de colorant et d'ombre comme équivalent.
- Omission de lots de nettoyage à chaud et de pH maximum.
- Spécifier le ZLD sans caractériser les sels finaux.
- Accepter l'eau propre FAT comme preuve du rendement des eaux usées.
FAQ
Quel est le procédé de traitement des eaux usées de teinture textile le plus efficace?
Il n'y a pas de processus unique le plus efficace. Une évaluation typique peut combiner la réduction de la source, le dépistage, la péréquation, le traitement physico-chimique, le traitement biologique, le polissage des couleurs et les membranes. Les étapes nécessaires dépendent de la chimie des colorants, de la biodégradabilité de la DCO, de la salinité et de la destination finale.
Le traitement biologique peut-il enlever la couleur textile?
Il peut réduire la couleur associée aux composés biodégradables, mais de nombreux colorants sont réfractaires. La couleur résiduelle peut nécessiter un traitement physico-chimique, une adsorption ou une oxydation. Des tests sont nécessaires.
L'osmose inverse élimine-t-elle la couleur et le sel?
Le RO peut rejeter de nombreuses substances dissoutes et produire un perméat de faible couleur et de faible teneur en DTS, sous réserve de la sélection et du prétraitement de la membrane. Il crée également des concentrés contenant de la couleur rejetée, des sels et des produits organiques.
La nanofiltration est-elle meilleure que l'osmose inverse pour la récupération du sel?
NF peut offrir une séparation sélective pour certains systèmes de teinture/sel, mais la performance dépend de la classe de colorant, de la composition ionique, de la concentration, de la membrane et de la qualité requise du produit. Les essais pilotes doivent vérifier si le perméat ou le concentré récupéré peuvent être réutilisés.
Comment devrait-on approuver la réutilisation de l'eau?
Définir une spécification d'eau pour le procédé prévu et effectuer des essais de teinture contrôlée. Surveillez la différence d'ombre, la solidité, la qualité du tissu et l'accumulation à travers des cycles répétés.
Quelles informations devraient être envoyées à un fournisseur?
Envoyer le débit de procédé, les classes de fibres et de colorants, l'inventaire chimique, le calendrier des lots, la carte des sources d'eaux usées, les analyses de laboratoire, les données de débit, la cible de rejet/réutilisation, les services publics, l'espace et le pays du projet.
Conclusion
Le traitement des eaux usées textiles devrait être conçu en fonction des recettes, des sources et des exigences de qualité des produits. La couleur, la DCO et le sel se comportent différemment, de sorte qu'aucune étape de traitement unique ne devrait résoudre les trois.
La proposition la plus crédible établit un lien entre chaque unité d'exploitation et un risque défini de contamination ou d'exploitation, comprend les boues et les concentrés dans le bilan massique, et sépare les vérifications de l'équipement d'usine de l'acceptation du processus de site. Pour la réutilisation, la preuve finale n'est pas seulement une analyse du perméat; c'est la fiabilité de l'eau dans son procédé textile prévu.
CTA
Besoin d'un examen du traitement ou de la réutilisation des eaux usées textiles? Envoyez à Baihuipu vos étapes de production, la liste des colorants et des produits chimiques, les sources d'eaux usées, l'analyse représentative, le débit moyen et le débit maximal, la cible de réutilisation ou de rejet et les conditions du site. L'équipe peut identifier les informations manquantes avant de comparer une voie de traitement pratique.
