印染廢水集成處理技術(shù)研究發(fā)展

劉 輝，趙 翠，李 萍

（遼寧石油化工大學(xué)，遼寧 撫順113001）

印染廢水是一種成分復(fù)雜，治理困難的工業(yè)廢水。在2012年頒布的《印染廢水“十二五”規(guī)劃》中指出：今后要提高水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)，降低污水處理難度，優(yōu)化處理工藝，簡(jiǎn)化流程，實(shí)現(xiàn)資源再利用。并重點(diǎn)指出要大力發(fā)展印染廢水集成處理技術(shù)，研發(fā)最有效的廢水處理技術(shù)。但印染廢水的污染物較多，很難用單一的技術(shù)將其完全去除，所以集成技術(shù)在我國(guó)印染廢水處理中已占有重要地位[1]。文章介紹了水解酸化，混凝，微電解，F(xiàn)enton，MBR集成技術(shù)處理印染廢水的研究現(xiàn)狀，并對(duì)未來廢水處理的研究方向提出了幾點(diǎn)建議。

1 印染廢水集成處理技術(shù)的研究

1.1 水解酸化

水解酸化-是將印染廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成無機(jī)物，去除廢水中的COD，提高污水的的可生化性，具有良好的處理性能。付永勝[2]等采用水解酸化-UASB-SBR組合法對(duì)綿陽和成都2家印染廠的廢水進(jìn)行處理。廢水經(jīng)過初沉池和酸化池沉淀后，再采用 UASB及 SBR技術(shù)處理。經(jīng)處理后,廢水中的COD含量由原來的2 500~4 500 mg/L降到了80~150 mg/L， BOD5也由原來600~1 000 mg/L降低到了30~40 mg/L，同時(shí)色度也是由100~600倍降至50~60倍，水質(zhì)出水效果較好，并可有效的控制污泥膨脹問題。盧徐節(jié)[3]等采用水解酸化/接觸氧化/生物濾池工藝對(duì)寧波海達(dá)集團(tuán)的染料廢水進(jìn)行處理。印染廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH后再經(jīng)水解酸化池和接觸氧化池處理后在送往生化沉淀池。幾個(gè)月后得到了如下結(jié)果：系統(tǒng)處理具有穩(wěn)定的效果，BOD5、COD和SS(水中的懸浮物)的去除率達(dá)到 90%以上, 出水各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。但生物濾池易堵塞，不便運(yùn)行。陳前榮[4]等采用水解酸化—接觸氧化—微電解—MBR—RO 組合工藝對(duì)無錫某印染廠的廢水進(jìn)行深度處理。RO 系統(tǒng)出水 CODcr<10 mg/L，無懸浮物，無色；濃水 CODcr為125 mg/L、SS為17 mg/L、色度為8 倍，處理后的濃水出水水質(zhì)遠(yuǎn)好于《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978—1996)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可直接接入城市污水管網(wǎng)。魯秀國(guó)[5]等使用水解酸化-鐵炭微電解-好氧生化工藝對(duì)河北某毛毯紡織排放的染料廢水進(jìn)行處理。經(jīng)處理后 COD、BOD5和SS分別為3 000~4 000 mg/L、750~1 000 mg/L和200~300 mg/L，使用該工藝處理后，COD、BOD5和SS的最終去除率均達(dá)到了90%以上，出水水質(zhì)優(yōu)于國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)?？偟膩碚f，水解酸化集成技術(shù)具有以廢治廢、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，可以較好地解決PVA、染料的處理問題。但反應(yīng)器中污泥濃度需不斷掛填料來維持，且對(duì)有機(jī)物的去除效率卻不是很高。

1.2 混凝技術(shù)

混凝技術(shù)處理印染廢水就是向其中投加一定量的藥劑，通過脫穩(wěn)、架橋等反應(yīng)，來凝聚并沉降水中的污染物?；炷ㄟ\(yùn)行成本低、占地面積少，目前這種技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。蘇玫舒[6]等采用混凝—二氧化氯法對(duì)天津某印染廠廢水進(jìn)行處理。先加入100 mg/L 絮凝劑PAC（聚合鋁）攪拌并靜置1 h后，再加入 60 mg/L ClO2，4 h后，色度去除率達(dá)到94.5%、同時(shí) BOD，SS和 COD的去除率分別為91.8%，76.5%和88.3%。對(duì)廢水色度的去除效果很明顯，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家（GB 8978—1988）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》。劉久清[7]等混采用凝?膜生物反應(yīng)器工藝華綸印染有限公司的印染廢水進(jìn)行了好氧生物活性處理。將經(jīng)過混凝預(yù)處理的印染廢水流入裝有膜的污泥池中，再經(jīng)混凝劑和膜生物反應(yīng)器的先后處理后，對(duì) CODcr的去除率達(dá)到了 86.6%，而BOD 去除率接近 100%，達(dá)到預(yù)期的處理效果。但此技術(shù)需要對(duì)污泥進(jìn)行訓(xùn)化，所需的時(shí)間較長(zhǎng)。朱樂輝[8]等人采用混凝－曝氣生物濾池－納米材料復(fù)合膜工藝對(duì)寧波某針織工貿(mào)有限公司的印染廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理。結(jié)果表明：該工藝流程對(duì)印染廢水的去除效果明顯，系統(tǒng)出水 CODMn色度和濁度分別低于10 mg/L、5 倍和1NTU，可去除廢水中大部分COD、懸浮物的含量。祁佩時(shí)[9]等采用水解—混凝—復(fù)合生物池組合工藝對(duì)海城市中新印染廠的印染廢水進(jìn)行處理。在進(jìn)水COD 、BOD和色度平均分別為1 564 mg/L、475 mg/L和500倍的條件下，經(jīng)復(fù)合沉淀池處理后，COD的去除率率從20%提高到了60%,色度的去除率也不斷提高。運(yùn)行3個(gè)月后，上述各項(xiàng)的去除率分別達(dá)到 90.5%、96.6%和 90%，符合污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)?？偠灾炷夹g(shù)可有效的去除印染廢水的色度、BOD等污染物，但需要對(duì)沉淀池的污泥進(jìn)行馴化，不能高效的去除難降解的有機(jī)物，而且對(duì)親水性染料脫色效果卻較差?；炷?lián)合技術(shù)將是未來研發(fā)的方向之一。

1.3 微電解技術(shù)

微電解技術(shù)通過電化學(xué)手段來氧化有機(jī)物，還原金屬離子，對(duì)水質(zhì)起到凈化作用。程滄滄[10]等采用微電解 - 光催化法對(duì)武漢市某印染廠排放的污水進(jìn)行處理。廢水中COD的值為2 000 mg/L，色度為 800 倍，經(jīng)此技術(shù)處理后，出水 COD 降低到150~180 mg/L, 色度為 0~10 倍，水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到了《污水綜和排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）。朱華波[11]等采用微電解—SBR 對(duì)鄭州市某印染廠的染料廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理。廢水中COD的含量為400~2 500 mg/L，微電解處理后，廢水 COD去除率均在 80%以上，再經(jīng)SBR生化處理后，COD 降低至 100 mg/L 以下，達(dá)到國(guó)家Ⅰ級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，此結(jié)果表明聯(lián)合技術(shù)能有效的降低廢水中COD的含量。夏新華[12]等采用微電解/爐灰渣吸附法處理印染廢水對(duì)某紡織地毯廠的廢水進(jìn)行處理。污水經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)整pH后，再經(jīng)微電解和爐渣吸附池處理后，水中的COD、SS、BOD5和色度的去除率分別達(dá)到了90%、92%、80%和96%以上，去除廢水中污染物含量的同時(shí)還能對(duì)廢水進(jìn)行脫色，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。該法具有投資少，運(yùn)行效率高的特點(diǎn)，但需要不斷的更換爐渣，需要較強(qiáng)的勞動(dòng)力。鄧喜紅[13]等采用微電解+物化+生化法對(duì)岳陽寶麗紡織品有限責(zé)任公司排放的污水進(jìn)行處理。經(jīng)處理后，COD、BOD和SS的含量分別從500~900、200~300和200~500 mg/L降為54、11和54 mg/L, 出水水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)?？偟膩碚f，微電解集成技術(shù)能有效的降低印染廢水中的COD含量和色度，但是采用單一的電解技術(shù)不能有效降解污水中難處理的有機(jī)物，需要采用聯(lián)合處理技術(shù)才能將污水中的有機(jī)物徹底去除。

1.4 Fenton技術(shù)

Fenton法可用于印染廢水的深度處理，去除廢水中難生物降解的有機(jī)物，降低污染廢水中的COD和色度等污染物。朱洪濤[14]采用UV- Fenton 催化氧化法對(duì)保定某印染廠的廢水進(jìn)行處理。經(jīng)Fenton法處理后，COD和色度的去除率分別為 72.1%和83.1%，再采用UV- Fenton 催化氧化法處理后COD和色度的去除率達(dá)到了 86.4%和 90.7%.此結(jié)果表明，采用 UV- Fenton 催化氧化聯(lián)合技術(shù)能夠夠有效的去除污水中的COD和色度。張艮林[15]等采用均相Fenton氧化混凝法對(duì)青島市某印染廠的印染廢水進(jìn)行了強(qiáng)化處理。在pH為4.0左右， 分別加入1.8 mL FeSO4·7H2O，3.6 mL 和 8 mL H2O2的條件下，廢水色度由1 000降到35，COD含量由1 907 mg/L降到103 mg/L。結(jié)果表明采用采用UV- Fenton 催化氧化聯(lián)合技術(shù)能夠高效的降低廢水中的 COD含量和色度。姜興華[16]等采用鐵炭微電解-Fenton聯(lián)合氧化技術(shù)對(duì)蘇州某印染廠的A/O二級(jí)出水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理。當(dāng)進(jìn)水pH值為2~3，H2O2的添加量為3.2 mL/L，F(xiàn)e，C體積比1∶1時(shí),反應(yīng)進(jìn)行90 min后，污水中的COD含量由450 mg/L降到40.03 mg/L，色度由200降到2，鹽度由2 500 mg/L降到900 mg/L。出水水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家出水標(biāo)準(zhǔn)。黃煒曦[17]等采用混凝-Fenton 氧化法對(duì)重慶市某毛紡廠的印染廢水進(jìn)行了研究處理。經(jīng)處理后廢水中的色度，SS和COD的去除率分別達(dá)到了 85%,95%和 60%。此結(jié)果表明對(duì)廢水先進(jìn)行混凝處理，再采用 Fenton氧化法能夠高效的去除污水中的色度，COD等污染物，具有良好的實(shí)用前景。但單一的 Fenton技術(shù)不能高效的處理印染廢水，且對(duì)污水濁度的去除率不是很高，并且Fenton試劑的腐蝕性較強(qiáng)，因此發(fā)展防腐蝕的Fenton的聯(lián)合技術(shù)將是未來的研究方向之一。

1.5 MBR技術(shù)

MBR為膜生物反應(yīng)器，通過采用微濾膜可以高效分離污水中的污染物，提高生化反應(yīng)器的出水質(zhì)量。同 幟[18]等人采用A/O MB（R 一體式）系統(tǒng)對(duì)陜西咸陽華潤(rùn)印染有限公司的廢水進(jìn)行處理。在HRT=9~10 h，DO=2~3 g/L的條件下，印染廢水中的COD含量由1 500~2 300降到100 mg/L以下，色度由800~1 200倍降到2~16倍，SS和濁度均接近于零。再經(jīng)后續(xù) MBR 的處理，可使污水達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。夏炎[19]等采用MBR-NF組合工藝對(duì)某污水處理廠的印染廢水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理。廢水經(jīng)過 MBR技術(shù)處理后，NH3-N，TN和COD的去除率分別為95.8%，70.2%和87%。再經(jīng)NF處理，廢水中的COD由94 mg/L降到11~30 mg/L,pH由8.43~11.12降到8.06~8.21,水質(zhì)可進(jìn)行印染工藝的回收再利用該結(jié)果表明采用 MBR-NF組合工藝更能有效的降低污水中的COD含量及pH。周書葵[20]等采用催化氧化-ABR-MBR工藝對(duì)廣東省某印染廠排放的廢水進(jìn)行處理。調(diào)完pH的印染廢水經(jīng)反應(yīng)池酸化后，在經(jīng)過催化氧化池，ABR池和MBR池處理，污水中的pH降到了6.9~7.4，色度降到27~30倍，CODcr降到了 39.4~44.2 mg/L, 出水水質(zhì)達(dá)到了到污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978~1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。邢奕[21]等采用膜生物反應(yīng)器( MBR)–反滲透( RO)工藝對(duì)北京某公司污水處理站的印染廢水進(jìn)行了深度處理。實(shí)驗(yàn)處理后，污水中的 SS 和色度可被完全去除。COD和硬度的去除率為 97.1%和 99.62%。除鹽率高達(dá)99.64%?？傮w而言，MBR可以去除印染廢水中大量的SS，COD和色度，但對(duì)鹽度和硬度的去除效果并不明顯，因此，能夠更高效的去除污染物的 MBR組合技術(shù)還有待于進(jìn)一步的研究。

2 結(jié)束語

印染廢水的難處理的工業(yè)廢水之一，是未來研究的重要方向。本文主要介紹了幾種印染廢水集成處理技術(shù)及研究現(xiàn)狀，筆者建議今后印染廢水的處理應(yīng)集中以下幾個(gè)方面：開發(fā)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)印染廢水實(shí)現(xiàn)回收再利用，將水解酸化的集成處理工藝簡(jiǎn)單化，提高混凝法對(duì)污水中親水染料的脫色強(qiáng)度。改進(jìn) Fenton法增強(qiáng)其防腐能力?？傊?，對(duì)印染廢水的處理技術(shù)仍是處于初級(jí)階段，需要進(jìn)一步的研究和發(fā)展。

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