印染废水及其处理方法研究进展_单国华

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印染废水是指印染加工过程 中各工序所排放的废水混合而成 的混合废水。 主要包括:预处理阶 段排放的煮练、漂白、丝光废水;染
色阶段排放的染色废水;印花阶段 排放的印花废水和皂洗废水;整理 阶段排放的整理废水。
印染废水水质随原材料、生产 品种、生产工艺、管理水平的不同
而有所差异,导致各个印染工序排 放后汇总的废水组分非常复杂。 随 着染料工业的飞速发展和后整理 技术的进步,新型助剂、染料、整理 剂等在印染行业中被大量使用,但
吸附法特别适合低浓度印染 废水的深度处理, 具有投资小、方 法简便、成本低的特点,适合中小 型印染厂废水的处理。 传统的吸附 剂主要是活性炭,活性炭只对阳离 子染料、直接染料、酸性染料、活性 染料等水溶性染料具有较好的吸 附性能;另外,去除水中溶解性有 机物也非常有效,但是不能去除水 中的胶体疏水性染料,且再生费用
电 催 化 高 级 氧 化 技 术 (AEOP) 是最近发展起来的新型高级氧化 技术,因其处理效率高,操作简便, 与环境兼容等优点引起了研究者 的注意。 在常温常压下,它能通过
有催化活性的电极反应直接或间 接产生羟基自由基,从而有效地降 解难生化污染物。 国外许多研究者 从研制高电催化活性电极材料着 手, 对有机物电催化影响因素和氧 化机理进行了较系统的理论研究和 初步的应用研究。 Fockedey E 等[30] 采 用 三 维 电 极 处 理 苯 酚 废 水 。 Ya Xiong 等 设 [31] 计了一种三相三维电 极电化学反应器。 而国内在这一领 域的研究还刚刚起步。 王林红等[32] 介绍了三维电极法处理染料废水。 景 晓 辉 等 [33]用 三 维 电 极 电 化 学 方 法 对 活 性 墨 绿 KE24BD 染 料 废 水 进行降解实验。 熊林等 研 [34] 究了三 维电极流化床对酸性大红 3R 的降 解脱色作用。 郭玉凤等 利 [35] 用三维 电极对阴离子表面活性剂废水降 解进行了研究。 陈武等 进 [36] 行了三 维电极电化学方法处理印染废水 实验。 2.1.5 生物处理法
表 1 纺织染整工业水污染物排放标准
最高允许排
水量 m3/百
允 许 排 放 污 水 最 高 浓 度 / (mg·L-1)
分级
米布
缺水 丰水
悬浮
硫化 六价
苯胺 二氧
BOD5 CODCr 色度 pH 值
氨氮

区区

物铬
类 化氯
1989 年以前 2.5 2.5 60 180 80 6~9 100 25 1.0 0.5 0.5 2.0
1989—1992 Ⅰ 2.5 2.5 30 100 50 6~9 70 15 1.0 0.5 0.5 1.0
1992 年至今
25 100 40 6~9 70 15 1.0 0.5 0.5 1.0 0.5
1989 年以前 2.5 2.5 80 240 160 6~9 150 40 1.0 0.5 1.0 3.0
1989—1992 Ⅲ 2.5 2.5 300 500
6~9 400
2.0 0.5 2.0 5.0
1992 年至今
300 500
6~9 400
2.0 0.5 2.0 5.0 0.5
注:1.排入渔业水域及游泳区执行Ⅰ类标准;排入一般工业用水区 、农业用水区及 人体
非直接接触的娱乐用水区执行Ⅱ类标准;排入设置二级污水处理厂的城镇下水道的
术的应用和实践两个方面,并指出不同印染废水处理方法的组合是印染废水处理的有效方法。
关键词:印染废水;处理方法;研究进展
中图分类号:X 791
文献标志码:C
文章编号:1000-4033(2009)07-0062-06
1 印染废水处理面临的问题 1.1 排放标准的日益严格
随着社会经济的不断发展和 人们环境意识的提高,我国加大了 对印染污水的治理。 表 1 为纺织染 整工业水污染物排放标准。
1989—1992 Ⅱ 2.5 2.5 60 180 100 6~9 150 25 1.0 0.5 1.0 2.0
1992 年至今 2.2 2.5 40 180 80 6~9 100 25 1.0 0.5 1.0 2.0 0.5
1989 年以前 2.5 2.5 300 500
6~9 400
2.0 0.5 2.0 5.0
混凝法具有投资费用低、设备 占地少、处理容量大、脱色率高等 优点,现在仍是我国中小型印染企 业普遍采用的废水处理方法。 混凝 剂有无机混凝剂、有机混凝剂及生 物混凝剂等。 混凝法常用的混凝剂 是硫酸铝、氯化铝、硫酸亚铁、聚合 氯化铝(PAC)、聚合 硫酸铁(DFS)、 聚丙烯酞胺(PAM)等。 传统混凝法 对疏水性染料脱色效率很高,缺点 是需随着水质变化改变投料条件, 对亲水性染料的脱色效果差,CODCr 去除率低。 此外,生成大量的泥渣 且脱水困难也是限制该方法广泛 应用的主要原因之一。 因此选择高 效的混凝剂和有效的混凝脱色工 艺是该技术的关键。
No.7
针织工业
2009 年 7 月
三废治理 印染废水及其处理方法研究进展
单国华,贾丽霞
(新疆大学,新疆 乌鲁木齐 830046)
摘要:分析了印染废水处理所面临的问题,包括排放标准的日益严格,印染废水处理难度增加,印染
废水处理方法的局限。 介绍了印染废水处理方法的研究进展与动向,包括传统方法和工艺的改进、高新技
陈 建 琴 等 [10]指 出 SDF 絮 凝 剂 对印染废水有理想的处理效果。 陈 米 宋 等 [11]合 成 了 水 溶 性 高 分 子 聚 合 物 聚 苯 乙 烯 磺 酸 钠 (NAPSS),对 印染废水有较强的助凝作用。 黎载 波等 合 [12] 成了改性双氰胺-甲醛絮 凝脱色剂。 隋智慧等 合 [13] 成了无机
电化学法处理印染废水的机 理是利用电解氧化、 电解还原、电 解絮凝或电解上浮等作用破坏分 子的结构或存在状态而脱色。 具有 设备小、 占地少、 运行管理简单、 CODCr 去 除 率 高 和 脱 色 好 等 优 点 , 但是沉淀生成量及电极材料消耗 量较大,运行费用较高。 传统的电 化学法可分为电絮凝法、 电气浮 法、电氧化法以及微电解法、电解 内法等。 随着电化学技术的发展, 各种高效率反应器的出现会使处 理成本大幅下降。
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No.7
Biblioteka Baidu
针织工业
2009 年 7 月
色度指标可完全满足《纺织染整工 业水污染物排放标准》的一级排放 要求,此种方法不仅可以提高出水 水质,而且可以降低臭氧消耗量。
传 统 Fenton 试 剂 氧 化 法 反 应 条件温和、设备简单、适用范围广, 但是氧化能力相对较弱。 随着人们 对 Fenton 法研究的深入,近年来又 把 紫 外 光 (UV)、 草 酸 盐 等 引 入 Fenton 法中,使 Fenton 法的氧化能 力 大 大 增 强 。 陈 玉 峰 等 [24]研 究 了 UV/Fenton 法 在 废 水 处 理 中 的 应 用 。 Swaminathan K 等 研 [25] 究 了 光 助 Fenton 体 系 对 偶 氮 染 料 的 脱 色 过程。 张良林等 研 [26] 究了均相Fenton 氧 化-混 凝 法 强 化 处 理 印 染 废 水。 顾晓扬等 研 [27] 究了 O3 和 Fenton 试剂化学氧化处理酸性玫瑰红印 染废水。 李亚峰等 进 [28] 行了混凝Fenton 法 处 理 印 染 废 水 的 实 验 研 究。 此外,Ipek Gulkaya 等 指 [29] 出利 用 少 量 的 Fenton 试 剂 处 理 印 染 废水后,然后再进行生物降解处理, 可以经济有效地达到排放标准。 2.1.4 电化学法
废水执行Ⅲ类标准。
2.水 源 取 自 长 江 、黄 河 、珠 江 、 湘 江 、 松 花 江 等 大 江 、 大 河 为 丰 水 区 ; 取 自 水 库 、 地 下 水
及国家水资源行政主管部门确定为缺水区的地区为缺水区。
作者简介:单国华(1980—),男,讲师,硕士。 主要从事纺织化学的研究。
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化学氧化法是目前研究较为成 熟的方法。 氧化剂一般采用Fenton 试剂(Fe2+, H2O2)、臭氧、氯气、次氯 酸钠等。 按氧化剂和氧化条件的不 同,可将化学氧化法分为臭氧氧化 法和 Fenton 试剂氧化法。
臭氧氧化法不产生污泥和二 次污染, 而且臭氧发生器简单紧 凑、占地少,容易实现自动化控制, 但是处理成本高,不适合大流量废 水的 处理, 而且 CODCr 去除 率 低 。 通常很少采用单一的臭氧法处理 印染废水, 而是将它与生物法、混 凝法等其他方法相结合,彼此互补 以求达到最佳的废水处理效果。 汪 晓军等 用 [20] 臭氧-曝气生物滤池工 艺处理模拟废水,工艺简单,投资 费 用 低 。 戴 晓 红 等 研 [21] 究 了 UV+ O3+H2O2 法处理活性染料废水。 李 兵宇等 研 [22] 究了 O3/UV 与生化组合 处理印染废水。 赵伟荣等 研 [23] 究了 臭氧与生化组合处理印染废水的 工艺,生化-物化-O3 法处理出水的
从表 1 中可知,除Ⅲ类污水排 放指标变化不大外,国家加大了对 Ⅰ类和Ⅱ类污水排放指标中 BOD5、CODCr、 色 度 、 悬 浮 物 、 氨 氮 、 苯胺类、二氧化氯等指标的排放限 定。 而印染废水水质一般平均 CODCr 值为 800~2 000 mg/L, 色度 为 200 ~800 倍 ,pH 值 为 10 ~13, BOD5/CODCr 为 0.25~0.40, 因 此 印 染废水的达标排放是印染行业急 需解决的问题。 1.2 印染废水处理难度增加 1.2.1 印染废水组分复杂
20 世 纪 80 年 代 以 前 ,我 国 印 染 废 水 的 可 生 化 性 较 高 ,CODCr 浓 度 常 在 800 mg/L 以 下 , 采 用 传 统 的生物与物化联合处理系统,出水 即可达到排放标准。 近 20 年来,印 染废水水质已经发生了很大的变 化。 传统的印染废水处理方法,如 吸附、悬浮、过滤、混凝等方法虽然 具有设备简单、操作简便和工艺成 熟的优点,但是这类处理方法通常 是将有机物从液相转移到固相或 气相,不仅没有完全消除有机污染 物和消耗化学药剂,而且造成废物 堆积和二次污染;而生物法只能降 低印染废水中的 BOD5,对于 CODCr 特别是有毒难降解有机物和色度 的降低效果不明显。 可见,单一的 处理方法已不能满足当前印染废 水发展的要求。 2 印染废水处理方法研究的进展 与动向 2.1 传统方法和工艺的改进 2.1.1 吸附法
针织工业
高。 当前,研究的重点主要在开发 新的吸附剂以及对传统的吸附剂 进行改良方面。
胡 文 伟 等 [1]研 究 了 用 “流 炭 法 ” 处理印染废水。 刘旭东等[2]研究了 粉煤灰处理印染废水, 效果显著。 Ramakrishna K R 等 [3]研 究 了 有 机 膨润土和泥煤对染料的脱色效果。 Jae-Hyunbae 等[4]研究了新型HDTMA-膨润土。 冯雄汉等[5]研究了复 合改性膨润土。 李晓斌等[6]研究了 硅藻土在废水处理中的应用。 马凤 国 等 [7]合 成 了 CMC-g-CPAM 吸 附 剂。 郭向利等[8]研究了以黏土矿物 为原料合成新型印染废水脱色材 料。 此外,王湖坤等[9]研究了吸附氧化联合法处理印染废水,其效果 比单独用活性炭处理好。 2.1.2 混凝法
2009 年 7 月
其难降解,有毒有机成分的含量也 越来越多,有些甚至是致癌、致突 变、致畸变的有机物,对环境尤其 是水环境的威胁和危害越来越大。 总体而言, 印染废水的特点是成分 复杂、有机物含量高、色度深、化学 需氧量高, 而生化需氧量相对较 低,可生化性差,排放量大。 1.2.2 印 染 废 水 处 理 方 法 的 局 限 性
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高分子混凝剂聚硅酸铁(PSF)。 蒋 少 军 合 [14] 成 了 FMC 絮 凝 剂 。 陆 雪 梅等 合 [15] 成了新型复合混凝剂BS, 其对疏水性和亲水性染料废水都 具有良好的混凝脱色作用。 陆金仁 等 研 [16] 究了镁铁复合絮凝剂(MFF) 处理印染废水。 壮亚峰等 研 [17] 究了 氢氧化镁-壳聚糖复合絮凝剂。 此 外,混凝工艺与其他废水处理工艺 组合也取得了很好的处理效果。 谢 凯 娜 等 [18]通 过 对 南 京 某 纺 织 有 限 公司废水处理的实例分析,说明采 用水解-接触氧化-混凝工艺处理 印染废水能够取得很好的处理效 果,处理后出水水质达到《污水综 合排放标准》一级排放标准。 潘涌 璋 等 [19]研 究 了 混 凝-水 解-接 触 氧 化-混凝气浮工艺处理印染废水, 此种方法也取得了很好的效果。 2.1.3 化学氧化法
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