浅谈印染废水处理技术

浅谈印染废水处理技术

作者：李建兵

来源：《城市建设理论研究》2014年第04期

摘要：印染废水的处理已经成为广泛关注的课题。应用对物理，化学，生物等处理印染废水的方法进行研究，并提出了印染废水处理技术的前景。

关键词：印染废水；原理；处理技术；发展前景

中图分类号：X703 文献标识码：A

1引言

近年来，国内外专家开始研究高级氧化法处理印染废水。高级氧化法是由Glaze等首次提出，泛指氧化过程中有大量羟基自由基参与的深度化学氧化过程。包括湿式空气氧化法、超声波氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法、电化学氧化法等。根据雷乐成等研究，Fenton氧化，尤其是在紫外和可见光辐射下的光助Fenton氧化技术处理难降解的PVA高分子退浆废水氧化效率有极大提高。在低浓度亚铁离子、理论双氧水加入、中压紫外和可见光汞灯的辐射、反应时间0.5h，溶解性有机碳去除率达90％以上。高级氧化法效果虽好，但处理费用较高，大多离实践应用还有距离，不利于工业上的推广应用。

2印染废水的污染特性

纺织印染工业作为中国具有优势的传统支柱行业之一,自20世纪90年代以来获得迅猛发展,其用水量和排水量也大幅度增长。印染废水是指棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的废水,主要来自漂炼、轧染、退浆、整理等工序。据不完全统计,中国每天排放的印染废水约为3.0×106t~4.0×106t,年排放量约为6.5×108t。同发达国家相比,中国纺织印染业的单位耗水量是发达国家的1.5倍~2.0倍,单位排污总量是发达国家的1.2倍

~1.8倍,并且随着科技迅速地发展,印染行业使用的材料品种日益增多,化学原料逐渐代替了原有的天然原料,使处理印染废水的难度大幅度增加。印染废水的水质变化复杂而剧烈,含有大量的有机污染物,并且其色度深、pH值变化大、可生化性能差。目前印染行业一般染料的上染率超过70%,所以印染废水主要污染源不是染料,而是助剂和整理工艺,废水中除含有大量的浆料和助剂外,还含有各种有毒污染物,如苯环、胺基、偶氮等基团的苯胺、硝基苯、邻苯二甲酸类等。这些物质难以生物降解,而且多为致癌物质,造成严重的环境危害,危及人的身体健康。

2废水处理的原理

印染废水处理技术主要有物理化学法和生物法。物理化学方法中, 常用的有吸附法, 它是利用多孔性的固体物质使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。工业上常用的吸附剂有活性炭等, 对去除水中溶解性有机物非常有效,但不能去除水中的胶体疏水性染料。

混凝沉淀法可降低印染废水的色度, 去除呈胶体状态的染料。常用的混凝剂分无机盐类(如硫酸铝、明矾、三氯化铁等) 和高分子混凝剂(如碱式氯化铝、聚丙烯酸鞍PAM) 两种; 气浮法针对印染废水中含有机的胶体颗粒、呈乳浊状的各种油脂类杂质、细小纤维和疏水性合成纤维的纤毛等, 预先使用混凝剂进行混凝, 则分离效果更佳; 电解法以往多用于处理含氰、含铬电镀废水, 近年来开始用于处理印染废水, 该法的脱色效果显著, 产泥量少, 处理时间短, 但电耗和电极材料消耗较大, 宜用于小水量废水处理; 氧化脱色法可用于经生物法、混凝法处理后仍有较深颜色的出水的进一步脱色处理, 主要有氯氧化法、臭氧化法和光氧化法。生物处理法中, 厌氧法的优点是应有范围广,能耗低, 剩余污泥少, 耐冲击负荷能力强, 缺点是设备的启动时间长, 出水水质无法达标, 需进一步处理。活性污泥法是好氧生物处理的一种主要方法, 利用好活性污泥的吸附和氧化作用, 去除废水中的有机污染物质。生物膜法是与活性污泥法并列的另一种好氧生物处理法, 该法通过生长在填料,如滤料、盘面等表面的生物膜来处理废水, 主要有生物接触氧化法、生物转盘和生物炭法等。

3废水处理技术

1 热回收技术

现代染色、预缩设备一般都是高温高压，第一次废水排放温度达到近100℃，水量适中，具有相对高的热能，而印染设备所用软水一般都需要耗用蒸汽间接或直接加热到一定的工艺温度。故利用排放高温热废水通过换热器后，提高车间需用软化水的温度，为此，系统设置了1只4mm厚不锈钢不可拆式罗旋板式热交换器，热交换面积为20m2。运行结果表明，印染车间日排放高温热废水307m3，平均水温75℃，可将日需256m3的常温(18℃)软化水加热到60℃，供给车间使用。热回收设备简单，操作方便，可全自动控制。

2 水膜除尘技术

高浓度碱减量废水固化处理后，尚有相当量(60～80m3/d)的碱减量水洗废水，水质pH值为13.5，使其通过锅炉烟道气水膜除尘器，该除尘器为双筒式花岗岩材料制成，高4 .8m，外筒外形直径2.5m，内筒外形直径1.3m，烟道气20.8m/s的流速切线进入除尘器外筒，自上而下与下雨式水洗废水接触进入内筒水封再向上进入烟道，水洗废水pH值下降到 7.5，废水经沉灰池后，上清液可循环使用，无需加药剂，减少了废水量，而且烟道气中的SO2和烟尘浓度可分别去除40%～60%以上。

3生物法

好氧生物处理活性污泥法在处理印染废水中应用最为普遍，这是因为活性污泥法具有可分解大量有机物、能去除部分色素、可调节pH值、运转效率高且费用低等优点。活性污泥法的BOD5去除率一般可达到80％～90％，COD去除率一般可达到40％～60％，脱色能力为30％～50％。由于常规活性污泥法对色度的去除往往不够理想且COD去除不高。因此，目前印染废水处理中，大多采用活性污泥处理的改进工艺。

厌氧生物处理厌氧法具有应用范围广、能耗低、有机负荷高、剩余污泥量少和脱水性良好的特点。由于厌氧法能够把难降解的大分子有机物分解成小分子有机物现在采用不同措施改善此工艺，取得了一定成果李亚新等设计的厌氧生物滤池实验取得了较好效果，可使COD去除率达到70％～86％，色度去除率为60％～84％，且出水水质稳定。但是，单一的厌氧处理运行周期比较长，而且往往很难达到排放标准，特别是在气味和色度上，还需进一步处理。好氧一厌氧生物处理在印染废水处理中，厌氧一好氧工艺得到了深入的研究和应用。即在好氧处理前先进行厌氧处理，在兼性微生物的作用下。使印染废水中大分子有机物分解成小分子。非溶解性有机物成溶解性物质，难生物降解物质转化为生物降解物质。

4化学混凝法混凝法

印染废水的混凝处理是以胶体化学的理论为依据。在混凝法中混凝剂起着主要作用，混凝剂是一种可用来有效分离引起水污染的细小悬浮颗粒的化学药剂，它的加入目的主要是去除直径在10-7m～10-9m范围内的胶体物质，胶体表面一般带有负电荷，相互排斥呈现出布朗运动的特征，形成稳定的悬浮液。如果加入的胶体或者带有正电荷的物质，可以中和胶体表面电荷，物理吸附力可以超过上述排斥力，从而引发胶体物质的凝聚。混凝过程中使用的药剂大体可分为无机混凝剂和有机高分子。

4 发展趋势

目前印染废水处理的逐渐向膜法其他处理技术相结合发展。工程师与研究人员不断开研制新的超滤膜，改善超滤膜的材质，孔径大小等方面性能，主要为了降低膜的制作成本，提高过滤效能。然而膜法仍然具有它的缺点，只采用透过液反冲洗的清洗方法己不能保持膜的通量稳定，需采用药剂清洗，膜的污染比较严重，这一问题尚未很好解决。而且，国内目前还未开发出高质量的超滤膜装置，需从国外引进成套的工艺设备，价格必然不菲。因此如何降低成本，保持膜的稳定性能是未来研究的重点。

5结束语

从我国染料行业废水治理技术的现状来看，尽管经过多年努力，通过采用先进的生产热回收技术,水膜除尘技术，生物法对废水进行处理，解决了不少问题，并取得了一批实用技术，但如何提高处理效果和降低处理费用还需进一步研究。

参考文献:

[1]李雅婕.生物技术在印染废水处理工艺中的应用[J].工业水处理,2006(5):12-14.

[2]胡涛.印染废水的治理研究[J].江苏环境科技,2005(4):28-30.

[3]孙丽.浅谈印染废水的深度处理及回用技术[J].山西建筑,2008,34(26):186-187.