印染廢水處理的研究發(fā)展

徐天龍 遲玉隆

摘要：國內(nèi)外許多專家學(xué)者正在大力研究利用印染品加工廢水處理的先進工藝技術(shù)，包括高級化學(xué)廢水混凝法、生物混凝法、膜氧化過濾法、高級化學(xué)氧化過濾法、吸附法和一些組合工藝，將印染廢水中的PVA、CODCr、SS 、NH3-N等去除。本文對各種印染廢水處理的研究方法進行歸納總結(jié)，分析了各研究采取的方法和成果。期望在印染廢水處理領(lǐng)域具有較好的社會效益與經(jīng)濟效益的研究中得到應(yīng)用，推動印染廢水處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：印染廢水;工藝;CODCr;應(yīng)用前景

據(jù)統(tǒng)計，我國紡織企業(yè)廢水排放量約為23.7億噸，其中80%屬于印染廢水，退漿廢水僅占20%左右[1]。印染廢水主要指的是各種紡織和印染廠在生產(chǎn)經(jīng)營過程中所需要排放出來的各類廢水進行混合而形成的廢水。由于制造工藝、原材料、產(chǎn)品的不同，印染物和廢水在化學(xué)上的組成也會更加復(fù)雜多變，通常所含的成份包括染料、助劑、活性藥物、油脂、化纖及各種陽離子等[2]。印染后的廢水用于飲料，其中水分含量大、顏色深、易被降解、有機物含量多、水質(zhì)發(fā)生變化、毒性強等。處理廢水印染工業(yè)廢水的處理方法主要種類很多，包括高級化學(xué)處理混凝法、生物法、膜化學(xué)過濾法、高級化學(xué)氧化處理法、吸附處理法和一些組合工藝。退漿后的紗布廢水主要成分是由于在對退漿紗布中進行擠壓上漿時所使用產(chǎn)生的。上漿后的合成漿料主要由活性淀粉、聚乙烯醇（pva）和其他主要漿料成分組成，其中淀粉約用量占合成漿料總體可使用量的30%。印染廢水的排放不但會污染水體環(huán)境，在經(jīng)過降解的同時還可能會產(chǎn)生一些劇毒、致癌性的芳香胺等中間成分，其也可能會嚴重威脅到人類健康。本文對最近幾年的印染廢水處理的研究進行歸納和分析，期望有更好、更高效的印染廢水處理方法得到應(yīng)用，體現(xiàn)最新研究在實際應(yīng)用中的價值。

1化學(xué)混凝法

王立彪等采用磁分離技術(shù)（通過混凝加栽磁粉，促進絮體快速沉淀）對印染區(qū)塊生產(chǎn)廢水進行處理，結(jié)果表明磁廢水分離處理系統(tǒng)在兩棟建筑物內(nèi)分別增設(shè)的設(shè)備區(qū)塊占地小、易于運營管理、處置廢水效率高、運營管理成本低、系統(tǒng)運行工作穩(wěn)定，出水量和水質(zhì)平穩(wěn)，應(yīng)用前景廣闊。

為了有效提高混凝效率和印染廢水出水水質(zhì)，吳佳歡等通過進行投加無機高分子聚合混凝劑，且回流二沉池污泥，深度處理印染廢水處理廠的二沉池出水，其研究結(jié)果表明此時二沉池的混凝效果達到最佳，出水 CODCr 較原廠現(xiàn)有工藝處理效果提高了20%～30%、SS 去除率為92.5%較原廠現(xiàn)有工藝處理效果提高了50%～60%、色度去除率為72.65%。此外，與傳統(tǒng)混凝工藝相比，增強型混凝技術(shù)減少了混凝劑和助凝劑的用量，具有良好的社會經(jīng)濟效益。

2生物法

許明等廣泛研究UASB-A/O 耦合工藝處理高濃度聚乙烯醇（PVA）退漿印染廢水技術(shù)，其研究結(jié)果表明UASB-A/O 耦合工藝可以有效處理高濃度 PVA 印染廢水中的大分子有機物（PVA 的降解率高達95%），處理后的廢水符合《紡織染整工業(yè)水污染排放標準》（GB 4287—2012）要求。

3膜過濾法

印染污水中含有許多有機染料和重金屬等物質(zhì)，對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成嚴重危害，張銳等以聚（N-異丙基丙烯酰胺）@聚苯乙烯（PNIPAM@PS）球形聚合物刷為主體，以Cd（OH）2納米線作為犧牲層，以聚碳酸酯（PC）膜為支撐層，經(jīng)簡易超聲過濾處理方法加工制備而可以得到的對環(huán)境溫度變化影響很強的一種高分子柔性超聲過濾膜。研究了染料PNIPAM@PS 細胞超聲過濾膜對有機實驗染料（如苯甲基藍和羅丹明B）和CdSe 等重金屬雜質(zhì)顆粒的有效吸收和綜合過濾作用效果，結(jié)果表明，隨著染料PNIPAM鏈長的增長、PS細胞核粒徑逐漸減小、實驗染料運行環(huán)境壓力的不斷增大，超濾膜過濾效果顯著改善。同時其超濾膜的孔徑可以通過溫度實時調(diào)節(jié)，當(dāng)環(huán)境溫度高于 PNIPAM 鏈的 LCST 時，超濾膜的孔徑較大;溫度降低時，超濾膜的孔徑變小。PNIPAM@PS 超濾膜的孔徑可調(diào)性使其在污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。

4高級氧化法

姚平等研究了不同因素對均相 Fenton 法處理印染廢水的影響，對其進行了工藝優(yōu)化，使得印染廢水的COD去除率保持在70%以上，而且其顏色度的去除率基本能夠達到100%。

針對印染廢水中水質(zhì)變化波動大、有機物含量復(fù)雜且水中可生化性不好的問題，沈欣軍等運用鐵碳微電解技術(shù)在污泥中進行了預(yù)處理，以期達到減少和提高印染廢水的濃度和增加其可生化性的目標。在不同的條件下對印染物進行了單因子實驗，結(jié)果表明，鐵炭微電解技術(shù)在印染廢水處理中具有顯著優(yōu)勢，為廢水的后續(xù)的生化處理提供了有利條件。

5吸附法

馮云生等等人利用秸稈活性炭和其他作物秸稈中的灰燼殘渣脫色方法成功制備了秸稈復(fù)合材料吸附脫色劑，對于秸稈印染后利用廢水的復(fù)合脫色和印染CODCr脫色去除廢水性能差的問題分別進行了深入的理論研究，得到了一種廢水脫色去除率最高可以直接達到95%以上，CODCr 去除率達90%以上的最佳工藝。

劉明等分別比較了不同生產(chǎn)工藝和利用條件下存在蒙東褐染原煤對我國印染工業(yè)廢水的綜合處理利用效果，結(jié)果顯示存在蒙東印染褐煤在不同的印染原煤生產(chǎn)工藝和利用條件下其對印染工業(yè)廢水的處理 COD綜合除去的效率對比高達81.68%，為促進我國印染廢水處理褐煤工業(yè)的清潔和工業(yè)生產(chǎn)永續(xù)發(fā)展利用提供了一種具有創(chuàng)造性的新思路。

此外，梁華研究了殼聚糖及通過交聯(lián)改性、季銨鹽改性、形成復(fù)合結(jié)構(gòu)等方式進一步提高殼聚糖的吸附性能后用于處理印染廢水的效果，目前改性殼聚糖仍存在一些缺陷，限制了進一步應(yīng)用，還需后期研究。

6組合工藝

孫曉旭等設(shè)計四種不同的活性炭吸附組合工藝處理印染廢水，其結(jié)果顯示，混凝—活性炭吸附的組合工藝脫色率最高達96.85%，COD 去除率達96.33%; Fenton 氧化和活性炭吸附的先后順序不同，對印染廢水的處理效果有很大差別，F(xiàn)enton氧化和活性炭吸附同時進行的工藝COD去除率高達93.26%，明顯優(yōu)于以Fenton氧化—活性炭吸附和活性炭吸附—Fenton氧化為順序的工藝。

張宜偉等采用一體式 AO +MBR 系統(tǒng)處理含有15%～20%印染廢水的城鎮(zhèn)居民生活污水，結(jié)果表明MBR（膜生物反應(yīng)器）一體化設(shè)備有較強的抗有機物和氨氮沖擊負荷能力，通過添加碳源調(diào)整 C /N 值>3.5、回流比為300%時，脫氮效率可達70%以上的。AO + MBR 系統(tǒng)需添加除磷劑以強化總磷的去除，但加藥會加速膜污染，因此有必要設(shè)置合理的膜清洗周期。

陳俊平等研究了鑄鐵屑、活性炭、H2O2與微波強化相結(jié)合的高級氧化結(jié)合工藝來處理印染廢水。實驗結(jié)果表明，該法具有良好的處理效果，印染廢水 COD 與色度去除率分別可達73.7%和93.2%，其研究結(jié)果可對印染廢水的處理提供一定參考。

7總結(jié)與展望

綜上所述，最新的印染廢水處理研究具有可行性，有很大的應(yīng)用潛能。根據(jù)印染廢水中的需處理的不同物質(zhì)進行進一步優(yōu)化處理。雖然單一的處理方法具有一定的局限性，突破的空間小，但隨著組合工藝的發(fā)展，劣勢逐漸縮小，優(yōu)勢愈發(fā)明顯。大量的學(xué)者、科學(xué)家開展相關(guān)的研究，對新技術(shù)的運用和組合工藝的交叉進一步探索、完善，應(yīng)用前景一片光明。因此，如何突破單一處理方法的局限，使不同的工藝完美融合，發(fā)揮最大的印染廢水處理效果同時最方便經(jīng)濟是未來研究的重點。

參考文獻

[1]溫沁雪，王進，鄭明明，陳志強.印染廢水深度處理技術(shù)的研究進展及發(fā)展趨勢[J].化工環(huán)保，2015：35-41.

[2]SOARES P A，SILVA T F C V，MANENTI D R，et al.Insights into real cotton-textile dyeing wastewater treatment using solar advanced oxidation processes[J].Environmental Science and Pollution Research，2014，21（2）：932-945.

作者簡介：徐天龍（2001- ），男，浙江嘉興人，在讀本科生，主要學(xué)習(xí)和研究方向：給排水科學(xué)與工程

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利土木工程學(xué)院 ?山東 ?泰安 ?271000）