簡述印染廢水來源及處理現(xiàn)狀

張繼超 史雅慧 劉媛媛 / 山東協(xié)和學(xué)院建工學(xué)院

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簡述印染廢水來源及處理現(xiàn)狀

張繼超 史雅慧 劉媛媛 / 山東協(xié)和學(xué)院建工學(xué)院

【摘 要】本文簡述印染廢水的來源，重點對印染廢水的處理方法進行了歸納和總結(jié)，并建議解決印染廢水污染問題應(yīng)堅持改革工藝，從源頭減少污染物排放和積極治理所排放污水、實現(xiàn)污水回用相結(jié)合的方針。

【關(guān)鍵詞】印染廢水；來源；處理方法

近年來，隨著工農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展以及人口的快速增長，人類賴以生存的水資源日益貧乏。水資源危機已成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一，而水體污染是造成水資源危機的主要原因之一。

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，達到城市下水道排放標準后進行集中處理。廢水經(jīng)過預(yù)處理再排放可改善污水水質(zhì)，降低城市污水廠處理負荷，同時便于根據(jù)不同的廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段。在對印染廢水進行最終處理時，有機物的去除一般以生物法為主，對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，對于小規(guī)模的工廠，可采用爐渣過濾。

1.印染廢水來源及特點

印染廢水主要來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，方法簡便易行等優(yōu)點。

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)來選擇吸附劑，工程中主要考慮吸附劑對染料的選擇性。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95%～100%。

高嶺土也是一種吸附劑，研究表明經(jīng)長鏈有機陽離子處理，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，費用較低，脫色效果較好，其缺點是泥渣產(chǎn)生量大，且進一步處理難度大。

2.2氧化法

氧化法是在氧化劑作用下，通過氧化作用破壞染料帶色基團而脫色，同時將廢水中的有機物變成分子量較小的有機物或者無機物等。在國內(nèi)外文獻中，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，并對廢水進行脫色、除臭、殺菌等處理。

臭氧氧化法對多數(shù)染料能獲得良好的脫色效果，但對硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果較差。從國內(nèi)外運行經(jīng)驗和結(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一步降低。

2.3電解法

電解法是利用外加直流電源進行溶液氧化還原反應(yīng)的方法。利用電解過程的化學(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，簡稱電解法[3]。日本從20世紀70年代就對印染廢水開始進行電解脫色處理。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物，被吸收的有機物在酶的作用下進行生化反應(yīng)，將有機物質(zhì)轉(zhuǎn)化或氧化成無機鹽類，同時部分有機物合成新的原生質(zhì)為細菌生長、繁殖提供營養(yǎng)物質(zhì)；后者是利用厭氧細菌的代謝過程來處理印染廢水中的有機物，使之降解、穩(wěn)定的一種無害化處理[5]。由于厭氧生物法的出水水質(zhì)往往達不到水質(zhì)排放標準，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程。混凝法處理機制是以膠體化學(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小分散顆粒和膠狀物質(zhì)。近年來大量應(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)、膠狀有機物以及導(dǎo)致水體富營養(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)論及存在問題

從我國染料行業(yè)廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀來看，盡管經(jīng)過多年努力，已取得一批實用技術(shù)，解決了不少問題，但總體上沒有實質(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，認為解決廢水問題的根本出路在于工藝改革，通過采用先進的生產(chǎn)工藝來減排或不排廢水。這方面國內(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環(huán)境的污染。

參考文獻：

[1]黃長盾，楊西昆，汪凱民編．印染廢水處理[M].北京：紡織工業(yè)出版社，1987：4-9．

[2]王萍.印染廢水處理方法的研究進展[J].化工環(huán)保，1997，17(5)：273-276．

[3]趙永才等．微電解法脫除水溶性染料廢水色度的研究[J]．環(huán)境污染與防治，1994，16(1)：18-21．

[4]Oguveren E,Gonen N.Koparal S.Removal of dyestuff from wastewater[J].J.Environ.Sci.Health.1992,27(5):324-331.

[5]Chen K C,Huang W T,Wu J K.Microbial decolorization of azo dyes by proteus micrabilis[J].J.Ind.Microbiol.biotechnol.1999,23(1):686-690.

基金項目：山東協(xié)和學(xué)院科技計劃項目（XHXY201531）。