印染廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

王　輝　張　玥　李朗晨

摘要：印染廢水的處理已經(jīng)成為廣泛關(guān)注的課題。對(duì)物理，化學(xué)，生物等處理印染廢水的方法進(jìn)行研究·并提出了印染廢水處理的未來發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：印染廢水；處理技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：F407.81文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198(2009)10-0279-02

1引言

紡織印染行業(yè)排放的印染廢水是我國工業(yè)系統(tǒng)中重點(diǎn)污染源之一，據(jù)國家環(huán)?？偩纸y(tǒng)計(jì)，印染行業(yè)排放的印染廢水總量位于全國各工業(yè)部門排放的總量第五位。2004年，全行業(yè)排水量13.6億立方，而其污染物排放總量(以COD計(jì))則位于各工業(yè)部門第六位。印染廢水屬于含有一定量難生物降解物質(zhì)的有機(jī)性廢水。其污染物濃度高(COD)，色度深，是難處理的工業(yè)廢水之一。

據(jù)有關(guān)資料，印染廢水中退漿廢水造成的污染約占紡織品濕加工整理廢水總量的50％，退漿廢水中大量的污染物來源于漿紗過程中所用的漿料。退漿廢水中主要的的污染物PVA及一些助劑，根據(jù)實(shí)測(cè)資料，天然漿料的退漿廢水COD為10g／L～20g／L，BOD為5～10g／L，屬易生化的高濃度有機(jī)廢水，pH值一般在9左右，對(duì)于合成漿料(PVA)的退漿廢水COD介于10～40g／L之間，BOD在5000mg／L～1000mg／L之間，pH值一般在6左右屬于難生化的高濃度有機(jī)廢水。因此，含PVA的廢水排入水體后，在環(huán)境中大量積累，使水體表面泡沫增多，粘度加大，影響好氧微生物的活動(dòng)，從而造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。

處理印染廢水常用的方法大致分為三種：①利用微生物新陳代謝作用去除廢水中的有機(jī)物的生物方法；②基于膠體化學(xué)理論，采用混凝手段的化學(xué)方法；③天然礦物質(zhì)多孔材料吸附和膜分離技術(shù)的物理方法。

2生物法

2.1好氧生物處理

活性污泥法在處理印染廢水中應(yīng)用最為普遍，這是因?yàn)榛钚晕勰喾ň哂锌煞纸獯罅坑袡C(jī)物、能去除部分色素、可調(diào)節(jié)pH值、運(yùn)轉(zhuǎn)效率高且費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)?；钚晕勰喾ǖ腂OD5去除率一般可達(dá)到80％～90％，COD去除率一般可達(dá)到40％～60％，脫色能力為30％～50％。由于常規(guī)活性污泥法對(duì)色度的去除往往不夠理想且COD去除不高。因此，目前印染廢水處理中，大多采用活性污泥處理的改進(jìn)工藝。

2.2厭氧生物處理

厭氧法具有應(yīng)用范圍廣、能耗低、有機(jī)負(fù)荷高、剩余污泥量少和脫水性良好的特點(diǎn)。由于厭氧法能夠把難降解的大分子有機(jī)物分解成小分子有機(jī)物現(xiàn)在采用不同措施改善此工藝，取得了一定成果李亞新等設(shè)計(jì)的厭氧生物濾池實(shí)驗(yàn)取得了較好效果，可使COD去除率達(dá)到70％～86％，色度去除率為60％～84％，且出水水質(zhì)穩(wěn)定。但是，單一的厭氧處理運(yùn)行周期比較長，而且往往很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是在氣味和色度上，還需進(jìn)一步處理。

2.3好氧一厭氧生物處理

在印染廢水處理中，厭氧一好氧工藝得到了深入的研究和應(yīng)用。即在好氧處理前先進(jìn)行厭氧處理，在兼性微生物的作用下。使印染廢水中大分子有機(jī)物分解成小分子。非溶解性有機(jī)物成溶解性物質(zhì)，難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物降解物質(zhì)。

3化學(xué)混凝法

3.1混凝法

印染廢水的混凝處理是以膠體化學(xué)的理論為依據(jù)。在混凝法中混凝劑起著主要作用，混凝劑是一種可用來有效分離引起水污染的細(xì)小懸浮顆粒的化學(xué)藥劑，它的加入目的主要是去除直徑在10-7m～10-9m范圍內(nèi)的膠體物質(zhì)，膠體表面一般帶有負(fù)電荷，相互排斥呈現(xiàn)出布朗運(yùn)動(dòng)的特征，形成穩(wěn)定的懸浮液。如果加入的膠體或者帶有正電荷的物質(zhì)，可以中和膠體表面電荷，物理吸附力(The Van derWaals force)可以超過上述排斥力，從而引發(fā)膠體物質(zhì)的凝聚?；炷^程中使用的藥劑大體可分為無機(jī)混凝劑和有機(jī)高分子絮凝劑。

3.2高級(jí)氧化法

近年來，國內(nèi)外專家開始研究高級(jí)氧化法處理印染廢水。高級(jí)氧化法是由Glaze等首次提出，泛指氧化過程中有大量羥基自由基參與的深度化學(xué)氧化過程。包括濕式空氣氧化法、超聲波氧化法、光催化氧化法、超臨界水氧化法、電化學(xué)氧化法等。根據(jù)雷樂成等研究，F(xiàn)enton氧化，尤其是在紫外和可見光輻射下的光助Fenton氧化技術(shù)處理難降解的PVA高分子退漿廢水氧化效率有極大提高。在低濃度亞鐵離子、理論雙氧水加入、中壓紫外和可見光汞燈的輻射、反應(yīng)時(shí)間0.5h，溶解性有機(jī)碳去除率達(dá)90％以上。

高級(jí)氧化法效果雖好，但處理費(fèi)用較高，大多離實(shí)踐應(yīng)用還有距離，不利于工業(yè)上的推廣應(yīng)用。

3.3電化學(xué)方法

電化學(xué)法處理廢水，實(shí)質(zhì)上是直接或間接地利用電解作用，把水中的污染物去除或把有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無毒或低毒物質(zhì)，其中內(nèi)電解法最廣泛的是鐵屑炭法。

4物理法

4.1膜分離法

自然界中經(jīng)常存在一種物質(zhì)體系即在一種流體相內(nèi)或兩種流體相之間有一層凝聚相物質(zhì)把流體相分隔成兩部分，這一薄層物質(zhì)就是所謂的膜。作為凝聚相的膜可以是固態(tài)或是液態(tài)的，而被膜分開的流體物質(zhì)可以是液態(tài)或是氣態(tài)的。

膜分離法的特點(diǎn)主要有：①膜分離法能耗低，因此又稱節(jié)能技術(shù)，在膜的分離過程中不發(fā)生相變；②膜分離法的裝置比較簡單，操作容易且易控制。作為一種新型的水處理方法，與常規(guī)水處理方法比，具有占地面積小，處理效率高等特點(diǎn)；③膜分離技術(shù)不僅適用于有機(jī)物和無機(jī)物、病毒、細(xì)菌等微粒的分離。還適用于溶液中大分子與無機(jī)鹽的分離以及一些共沸物或近沸點(diǎn)物系的分離。

4.2吸附法

在物理方法中吸附脫色用的最多，即利用多孔性的固體介質(zhì)，將染料分子吸附在其表面，從而達(dá)到脫色的效果。吸附劑包括再生吸附劑如活性炭、離子交換纖維和不可再生吸附劑如各種天然礦物(膨潤土、硅藻土)、工業(yè)廢料(煤渣、粉煤灰)及天然廢料(木炭、鋸屑)等。這種方法是將活性炭、粘土等多孔物質(zhì)的粉末或顆粒與廢水混合，或讓廢水通過其顆粒狀物質(zhì)組成的濾床，使廢水中的污染物質(zhì)被吸附在多孔物質(zhì)表面上或被過濾而除去。

5發(fā)展趨勢(shì)

目前印染廢水處理的逐漸向膜法其他處理技術(shù)相結(jié)合發(fā)展。工程師與研究人員不斷開研制新的超濾膜，改善超濾膜的材質(zhì)，孔徑大小等方面性能，主要為了降低膜的制作成本，提高過濾效能。然而膜法仍然具有它的缺點(diǎn)，只采用透過液反沖洗的清洗方法己不能保持膜的通量穩(wěn)定，需采用藥劑清洗，膜的污染比較嚴(yán)重，這一問題尚未很好解決。而且，國內(nèi)目前還未開發(fā)出高質(zhì)量的超濾膜裝置，需從國外引進(jìn)成套的工藝設(shè)備，價(jià)格必然不菲。因此如何降低成本，保持膜的穩(wěn)定性能是未來研究的重點(diǎn)。