印染废水处理研究进展

应用技术

Dyeing & Finishing Technology

染整技术

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纺织导报 China Textile Leader · 2018 No.3

为印染废水。当前发展印染行业需要解决的突出问题是有效解决废水处理问题。本文简要介绍了印染废水处理技术，重点对当前染料废水处理新型技术和新工艺手段做了全面的阐述。

1 印染废水特点

印染废水的特点有：污染物含量高，水质变化剧烈，处理难度高；浓度高，可生化性低；色度深，碱性和pH 值变化大，染料品种繁多而且酸碱度变化很大，给废水脱色处理带来技术上的困难；有机污染物中含有苯、氮、胺等基团组成的有毒物质等。

2 印染废水常规处理方法

2.1 物理法

2.1.1 混凝沉降法

混凝沉降是较成熟、效果较稳定的常用废水处理方法之一。通过投加混凝剂使细小的悬浮颗粒聚集成较大的颗粒，再利用沉降作用除去废水中的污染物。混凝法

印染废水处理研究进展

文 | 陈晓燕 何秉宇 张 雯

作者简介：陈晓燕，女，1993年生，硕士在读，主要从事环境科学研究工作。

通信作者：张 雯，博士，高级工程师， E-mail ：358894195@ 。

作者单位：陈晓燕、何秉宇，新疆大学资源与环境科学学院、智慧城市与环境建模自治区高校重点实验室；陈晓燕、张 雯，新疆环境保护科学研究院。

基金项目：国家重点研发计划项目（2016YFC0400502）；国家自然科学基金项目（21667030）。

作为全球纺织印染第一大国，我国极大推动着染料需求量的增加。染料的生产和消耗会产生大量废水，相关废水已成为主要的水污染源之一，严重威胁了生态环境。印染废水未经处理或超标排放，会导致自然生态的污染，因此国内外环保界持续关注着印染废水处理技术的研究进展。

据测算，每生产 1 t 染料，废水排放量约744 m 3，生产和使用中约有10% ～ 20%的染料被排放到水体中。2014年我国工业废水排放量为205.3亿t ，纺织工业废水排放废水量21.6亿t ，占工业废水总量的10.5%，其中大部分

Research Progress on the Treatment of Printing and Dyeing Wastewater

摘要：印染废水中含有成分复杂而又种类繁多的染料，具有浓度高、色度深、不易降解等特点。日趋严格的排放标准使得各国研究人员不断深入探索印染废水的新型处理技术。文章对磁分离法、辐射法、等离子体法等新型工艺进行了归纳，概述了印染废水处理技术的研究进展，并对新技术的应用进行了初步展望，可为将来印染废水的处理研究提供一定的参考。关键词：印染废水；废水处理；新技术中图分类号：X791 文献标志码：A

Abstract: Printing and dyeing wastewater contains various dyes with complicated compositions, which are characterized by high concentration, dark chrominance and being not easily degraded, etc. Researchers around the world have explored the new treatment technology for printing and dyeing wastewater to meet the stricter discharge standards. This paper summarizes the new treatment methods, including magnetic separation method, radiation method, plasma method, etc., introduces the research progress on the treatment technology of printing and dyeing wastewater and makes a preliminary outlook for the application of new technology, providing a reference for the research on the treatment of printing and dyeing wastewater in the future.

Key words: printing and dyeing wastewater; wastewater treatment; new technology

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纺织导报 China Textile Leader · 2018 No.3

因为具有投资成本低、操作简单易实现、适用面广等优点而得到广泛应用。刘芝玲研究了含磺酸基的水溶性染料废水，并制取了亚氨基絮凝剂PYM 与其产生反应，脱色率达97% ～ 99.9%，COD 去除率达65% ～ 86%，实验结果证明PYM 作为优质絮凝剂对染料废水脱色处理具有不错的表现。2.1.2 吸附法

吸附法是借助吸附剂表面的多孔结构或是利用极性基团的选择性吸附污染物。吸附法处理低浓度的印染废水具有实现方法简单和投资成本低的优点。活性炭、活化煤、活性硅藻土和煤渣是工业处理频繁使用的吸附剂。Mahmoodi 等研究了活性紫 5 的偶氮类染料废水，将活性炭作为吸附剂，在室温下pH 值为 2，活性紫 5 废水浓度为10 mg /L 的条件下，研究发现经过活性炭吸附处理10 min ，其脱色率达到98%。

2.2 化学法

利用化学反应原理及方法分离或改变污染物性质来实现无害化处理废水的一种方法。张华春等用焚烧法经济地处理高COD 和高热值的偶氮染料废水，证明物化或物化－生化法能消除高浓度的印染废水。

2.3 生物法

生物法是染料废水处理和行业污水治理的常规手段之一，采用生物处理法可有效解决废水可生化性低的难题。生物法主要分为好氧和厌氧 2 种方法。2.3.1 好氧生物处理法

好氧生物处理是好氧微生物在有游离氧的条件下，对有机物进行降解和稳定处理的方法。好氧生物处理法去除染料废水的BOD 有较明显效果，去除率约为80%左右。生物膜法是利用填料表面生长的微生物集聚附着形成的生物膜来净化染料废水的方法。郭冀峰等研究了偶氮染料废水使用物化－生物膜联合法处理实验，结果脱色率达到95%，COD 去除率达到97%。2.3.2 厌氧生物处理法

厌氧生物法在处理不同浓度的有机废水时均可适用。康晓鹃等对酸性大红GR 染料废水做了研究，使用厌氧折流板反应装置，在35 ℃条件下利用活性污泥法处理染料废水 6 d 后，染料脱色率和COD 去除率分别达到了98.9%和92.5 %。

印染废水的传统处理方法是把有机物从液相转变成固相或气相，虽然设备操作简单，工艺成熟，但是无法有效去除色度深、难降解、有毒性的有机物。随着国内

外新兴技术的研究日益广泛，研究者们开始热衷于寻找废水中有用物质再利用技术。

3 印染废水处理的新技术

目前染料废水处理更高效和更环保的一系列新型技术越来越引起人们的关注，国内外已经在新技术领域取得了长足进步。

3.1 磁分离法

磁分离技术是对不同磁性的物质在磁场作用力下做物理分离的一种方法，通过对废水中微量粒子磁化后再分离达到去除染料的效果。国外高梯度磁分离法已步入实用阶段，目前的研究热点是超导高梯度磁分离技术。大阪大学的Fang 等研究了 2 种含硫酸盐的铁磁粉末，分别对甲基橙、苋菜红、直接红80、甲基蓝、结晶紫和Ci －bacron 亮黄等 6 种染料的废水进行处理，采用超导高梯度磁分离装置，能高效地去除这几种染料。

3.2 辐射法

电离辐射、紫外辐射等辐射处理法在染料废水治理方面有进一步发展。国外研究者采用γ射线辐射法处理阳离子染料废水，脱色率得到了有效提升。Solman 等研究了活性染料脱色处理和降解过程，采用β射线辐射法作为手段，结果表明活性蓝 5 和活性黑 5 两种染料的脱色和降解效果均比较理想。

3.3 超声波法

超声波是高于20 kHz 频率的声波，水分子在超声波辐射的高能量下裂解生成H 2O 2及·H 、·OH 自由基，并与废水中的小分子化合物反应而实现净化效果，是一种简便有效的新型处理技术。刘静以超声电化学技术为手段，降解处理活性紫染料废水，发现了超声波能够提高活性紫染料的脱色效率，在槽电压 5 V 、浓度370 mg /L 、pH 值为 2 的实验条件下处理60 min ，其脱色率达96.6%。

3.4 湿式氧化法

湿式氧化法是备受关注的高级氧化技术之一。在反应温度为125 ～ 320 ℃、压力为0.5 ～ 200 MPa 的条件下，有机污染物在氧气的氧化分解作用下为分解成水和二氧化碳等无机物或小分子物质。该方法具有速度快、效率高、反应彻底、提高可生化性等特点。周书天等采用湿式氧化法处理高浓度偶氮染料甲基橙的废水，废水COD 去除率为85%，脱色率达到99%。

3.5 臭氧氧化法