張繼超 史雅慧 劉媛媛
【摘 要】本文簡(jiǎn)述印染廢水的來(lái)源,重點(diǎn)對(duì)印染廢水的處理方法進(jìn)行了歸納和總結(jié),并建議解決印染廢水污染問(wèn)題應(yīng)堅(jiān)持改革工藝,從源頭減少污染物排放和積極治理所排放污水、實(shí)現(xiàn)污水回用相結(jié)合的方針。
【關(guān)鍵詞】印染廢水;來(lái)源;處理方法
近年來(lái),隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展以及人口的快速增長(zhǎng),人類賴以生存的水資源日益貧乏。水資源危機(jī)已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一,而水體污染是造成水資源危機(jī)的主要原因之一。
印染廢水是一種水量大、色度高、組份復(fù)雜的廢水,水質(zhì)變動(dòng)范圍大。在城市下水道和污水處理廠建設(shè)較完善的城市,廢水首先在工廠作預(yù)處理,達(dá)到城市下水道排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行集中處理。廢水經(jīng)過(guò)預(yù)處理再排放可改善污水水質(zhì),降低城市污水廠處理負(fù)荷,同時(shí)便于根據(jù)不同的廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段。在對(duì)印染廢水進(jìn)行最終處理時(shí),有機(jī)物的去除一般以生物法為主,對(duì)難于生物降解的印染廢水,采用厭氧—好氧聯(lián)合處理較為合適,對(duì)易于生物降解的印染廢水,可采用一段生物處理。色度的去除,一般以物理化學(xué)方法為主,對(duì)于規(guī)模大、處理水平高的工廠,可采用電解、化學(xué)絮凝、臭氧氧化等工藝,對(duì)于小規(guī)模的工廠,可采用爐渣過(guò)濾。
1.印染廢水來(lái)源及特點(diǎn)
印染廢水主要來(lái)自印染加工的各道工序,由退漿廢水、漂白廢水、煮練廢水、染色廢水、絲光廢水和印花廢水等組成[1],其主要特點(diǎn)是水量大、濃度高、成分復(fù)雜、色度深、水質(zhì)水量變化大,部分廢水含有毒物質(zhì),屬于難處理的有機(jī)廢水。
印染廢水中的污染物主要是指各種纖維材料和加工使用的染料、化學(xué)藥劑、紡織用漿料、重金屬離子、表面活性劑和酸堿調(diào)節(jié)劑等,它們是印染廢水中主要的處理對(duì)象。
2.印染廢水的主要處理方法
2.1 吸附法
吸附法是應(yīng)用比較多的物理處理方法,它是將活性炭、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(guò)由其顆粒狀物組成的濾料,使廢水中的染料、助劑等污染物被吸附在多孔物質(zhì)的表面上而被過(guò)濾除去[2]。吸附技術(shù)特別適合低濃度印染廢水的深度處理,在工藝上具有成本少,投資小,方法簡(jiǎn)便易行等優(yōu)點(diǎn)。
可用于吸附處理的吸附劑有很多種,應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)來(lái)選擇吸附劑,工程中主要考慮吸附劑對(duì)染料的選擇性。研究表明,在pH=12的印染廢水中,用硅聚物(甲基氧)作吸附劑,陰離子染料去除率可達(dá)95%~100%。
高嶺土也是一種吸附劑,研究表明經(jīng)長(zhǎng)鏈有機(jī)陽(yáng)離子處理,高嶺土能有效地吸附廢水中的黃色直接染料。此外,國(guó)內(nèi)也應(yīng)用活性硅藻土和煤渣處理傳統(tǒng)印染工藝廢水,費(fèi)用較低,脫色效果較好,其缺點(diǎn)是泥渣產(chǎn)生量大,且進(jìn)一步處理難度大。
2.2 氧化法
氧化法是在氧化劑作用下,通過(guò)氧化作用破壞染料帶色基團(tuán)而脫色,同時(shí)將廢水中的有機(jī)物變成分子量較小的有機(jī)物或者無(wú)機(jī)物等。在國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中,涉及到的氧化法主要有三種:氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法。
氯氧化法在國(guó)內(nèi)應(yīng)用比較多,是采用如漂白粉、次氯酸鈉和液氯等氯系氧化劑,去除廢水中的硫化物、氰化物、醛類、酚類、油類等,并對(duì)廢水進(jìn)行脫色、除臭、殺菌等處理。
臭氧氧化法對(duì)多數(shù)染料能獲得良好的脫色效果,但對(duì)硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差。從國(guó)內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和結(jié)果看,該法脫色效果好,但耗電多,大規(guī)模推廣應(yīng)用有一定困難。
光氧化法處理印染廢水脫色效率較高,但設(shè)備投資和電耗還有待進(jìn)一步降低。
2.3 電解法
電解法是利用外加直流電源進(jìn)行溶液氧化還原反應(yīng)的方法。利用電解過(guò)程的化學(xué)反應(yīng),使廢水中的有害雜質(zhì)以轉(zhuǎn)化形式而被去除的方法稱廢水電解法,簡(jiǎn)稱電解法[3]。日本從20世紀(jì)70年代就對(duì)印染廢水開(kāi)始進(jìn)行電解脫色處理。80年代,Elgal將化學(xué)混凝、電化學(xué)和臭氧氧化工藝組合在一起處理印染廢水,并取得了良好的效果[4]。但電解法需要直流電源,電能和電極材料消耗較大,故不適用于水量大的印染廢水,尤其對(duì)顏色深、COD高的印染廢水處理效果不好。
2.4 生物法
生物處理法是利用微生物的氧化分解作用,去除廢水中有機(jī)物的方法。生物處理法主要有好氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種。前者是在有氧的條件下,利用好氧微生物的新陳代謝作用處理印染廢水中的有機(jī)物,被吸收的有機(jī)物在酶的作用下進(jìn)行生化反應(yīng),將有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化或氧化成無(wú)機(jī)鹽類,同時(shí)部分有機(jī)物合成新的原生質(zhì)為細(xì)菌生長(zhǎng)、繁殖提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);后者是利用厭氧細(xì)菌的代謝過(guò)程來(lái)處理印染廢水中的有機(jī)物,使之降解、穩(wěn)定的一種無(wú)害化處理[5]。由于厭氧生物法的出水水質(zhì)往往達(dá)不到水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn),因而單純使用厭氧生物法的處理工藝較少,通常與好氧生物法串聯(lián)使用。
2.5 混凝法
混凝法是在廢水中預(yù)先投加混凝劑,使廢水中的膠體或細(xì)小懸浮物聚集成可分離性的絮體并形成沉淀,再加以分離去除的過(guò)程。混凝法處理機(jī)制是以膠體化學(xué)的DLVO理論為基礎(chǔ),混凝劑在廢水中首先發(fā)生水解、聚合等化學(xué)反應(yīng),生成的水解、聚合產(chǎn)物再與廢水中的膠粒發(fā)生靜電中和、粒間架橋、卷掃網(wǎng)補(bǔ)等作用生成大的絮體再經(jīng)沉降除去。
該方法是水處理的一個(gè)重要的預(yù)處理方法。早前多用于給水處理,以去除地表水中的細(xì)小分散顆粒和膠狀物質(zhì)。近年來(lái)大量應(yīng)用于工業(yè)廢水處理,以降低水的色度,去除高分子物質(zhì)、重金屬有毒物質(zhì)、膠狀有機(jī)物以及導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的物質(zhì)等。由于印染廢水中含有大量染料、重金屬離子、洗滌劑和其他化學(xué)藥劑,其中染料多以膠體狀態(tài)存在,有利于混凝吸附,因此混凝法是印染廢水常用的處理方法之一。
3.結(jié)論及存在問(wèn)題
從我國(guó)染料行業(yè)廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀來(lái)看,盡管經(jīng)過(guò)多年努力,已取得一批實(shí)用技術(shù),解決了不少問(wèn)題,但總體上沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的突破,特別是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工廠布局等不合理因素的存在,加重了廢水的治理難度。因此,認(rèn)為解決廢水問(wèn)題的根本出路在于工藝改革,通過(guò)采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝來(lái)減排或不排廢水。這方面國(guó)內(nèi)已有許多成功的例子,如苯胺和鄰甲苯胺的生產(chǎn)將鐵粉還原改為氫化還原,徹底消除了鐵泥水的污染;又如以氫化還原代替硫化堿還原用于氨基苯甲醚的生產(chǎn),徹底消除了含硫廢水等。
預(yù)防和治理印染廢水的污染是相輔相成的兩個(gè)方面,如果既采用預(yù)防措施,又采用各種方法積極治理,并做到處理后的水循環(huán)使用,這不僅能降低水的消耗,而且能有效地減輕印染廢水對(duì)環(huán)境的污染。
參考文獻(xiàn):
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