印染废水处理技术难点浅析

印染废水处理技术难点浅析

印染废水处理技术难点浅析

许华诚

（福建高科环保研究院有限公司，福建泉州362000）

[摘要] 印染废水是一种有机物含量高、色度高、生化性能差的难降解有机废水，本文结合我国印染行业及其废水处理技术实际情况，综合讨论了目前印染废水处理技术中COD难以降低和高色度废水难以脱色的两大难点。

1、概述

我国印染行业每天有300万～400万吨的废水排放，每年要耗用100多亿吨清洁水。按每排放1吨印染废水将污染20吨清洁水计算，每年未达标排放的废水会破坏150多亿吨清洁水，数字惊人。所以如何提高和改进印染废水处理技术，采用科学合理的工艺技术路线组合，切实解决印染废水治理问题，对整个行业乃至国家经济发展都影响深远。

目前国内比较常用的印染废水处理工艺，一般有物化、生化（或絮凝—生化—吸附）工艺技术路线，包括生物活性污泥池处理法、物理化学处理法和膜处理法等。

国内常见处理工艺主要有：水解酸化-UASB-SBR、水解酸化-生物接触氧化、活性污泥-接触氧化、推流式曝气增氧活性污泥+混沉、涡凹气浮（CAF）-A/O 工艺、缺氧-好氧-压滤-富氧生物炭处理、改良厌氧-生物接触氧化、水膜除尘-水解酸化-接触氧化、混凝-生物膜曝气-氧化塘、微电解-炉渣吸附、新型内电解铁屑过滤塔-生物接触氧化池、混凝-水解酸化-接触氧化、接触氧化-电解、二级生物接触氧化-砂滤-活性生物炭、水解-混凝-复合生物池、水解-接触氧化-气浮、水

解-接触氧化-活性炭。

以上处理工艺在技术上都比较成熟、处理效果较好，已在不少实际工程中得到应用。但由于近年来化学纤维织物的发展、仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，大幅度增加了印染废水处理工艺的难度，主要可归纳为两个方面：COD 难以降低和高色度废水难以脱色。

2、印染废水COD的降低

由于化学纤维织物的发展、仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PV A 浆料、人造丝碱解物（主要是邻、对苯二甲酸类物质）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，其COD值也由原来的数百mg/L上升到2000～3000mg/L，而且BOD/COD也由原来的0.4～0.5下降到0.2以下，从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右，甚至更低。

染料成分主要可归纳为苯系、萘系、蒽醌系以及苯胺、硝基苯、酚类等，加工生产过程中染料损失率约为20％，是导致废水COD值较高的原因之一。但印染废水COD值较高，主要不是由染料造成的，而是由于加工生产中运用的大量助剂（渗透剂、助染剂等）95％以上滞留在印染混合废水中造成的。此外，PV A 等化学浆料造成的COD占印染废水总COD的比例也相当大，但由于它们很难被普通微生物所利用，因而其去除率只有20%～30%。

在处理工艺技术上，由于印染废水成分以有机物为主，理论上虽大部分可生化，但其水质BOD与COD的比值一般较低，可生化而又不易生化。同时，曝气池活性污泥对多变化的染料中间体废水的驯化、适应不甚容易，也影响了生物降解能力。这些原因是印染废水难以被有效降解，净化后的水质COD仍然偏高之症结所在。

如何提高COD去除率是印染废水急待解决的关键难题之一。针对该问题，近年来国内外都开展了一些研究工作，主要是对新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究，虽然取得了一定成效，但印染废水中还有一些有机物，无论其对微生物有无抑制作用，都是不能被微生物摄食的。在实际生产运行中，无论怎样多次生化，仍难以大量去除，净化出水的水质COD仍然较高。

目前国内大部分印染企业为提高COD去除率，通常采用增加絮凝和生化反应时间的技术方法，即所谓“生化再生化”、“絮凝再絮凝”，结果导致废水处理工程占地面积大，流程长，工程费用高，但处理效果仍难令人满意。在上海、山东、辽宁等地，一些企业把并联曝气池改为串联运行，生化处理效率虽有所提高，但废水净化程度的提高仍相当有限。

3、印染高色度废水的脱色

近些年来，国内外对染料、颜料类工业废水脱色方法进行了大量的技术研究，总结出许多行之有效的脱色技术方法，如絮凝法、吸附法、臭氧氧化法、电解法、氯气和次氯酸钠法等。这些技术工艺针对性较强，对不同的废水都能取得一定效果。但由于印染厂所产生的废水有疏水性、亲水性、阳离子、阴离子等各种类型，中间体品种多，类别复杂，其混合废水处理在技术上有相当大的难度和困难。加之国产染料上染率较低，印染企业一般均或多或少超量投加，染色过程剩余染料较多，不但造成资源浪费，也导致其单位产品产污量比发达国家多近1倍，其中色度可高达4000倍以上，加剧了废水污染程度。

目前我国印染废水治理中普遍存在废水净化脱色困难的问题。国内比较成熟的生物活性污泥池处理法、物理化学处理法和膜处理法等处理技术，都不同程度

地存在着各种各样的问题，其脱色效率都不高。

（1）生物法

其原理是运用自然界生物细胞新陈代谢的生物化学反应来转化废水中染料，包括利用好氧菌脱色以及利用厌氧菌对偶氮染料脱色等。但是微生物系统存在一系列缺陷，包括对环境因素的变化比较敏感、营养系统维持微生物生长难以较长时间控制等问题，此外，厌氧菌还存在不能将染料充分矿物化的问题。而将好氧菌和厌氧菌系统结合起来的方法因存在一系列问题而难于实现工业化。凡此种种因素，造成了在实际生产中净化处理系统难以有效发挥作用。

（2）絮凝法

我国纺织印染行业染色废水处理多采用混凝沉淀、气浮、砂滤等物化处理技术。对于废水中不溶或难溶的染料微粒，通常用絮凝方法使之沉降，絮凝沉降速度相当快，一级混凝装置基本满足工艺要求。但如不变更絮凝剂，二级、三级混凝有机物去除率就不会提高太多，第二、三级污水净化程度就会下降，而运行费用却要成倍增加，处理效果不理想，经济上不划算。实际工程中，一些企业从原理、设备、工艺及工程各方面考虑，把常用的物化法和固体吸附剂吸附、萃取、汽提、蒸馏、高温深度氧化等化工工程物化法以及生物化学法组合起来应用，能收到一定效果，但方法复杂，生产运行管理困难，难以普遍推广采用。

（3）臭氧氧化法

该方法在国外应用较多，Zima S.V.等人总结出了印染废水臭氧脱色的数学模式。研究表明，臭氧用量为0.886g/g染料时，淡褐色染料废水脱色率达80%；研究而反应器内安装隔板，可减少臭氧用量16.7%。因此，利用臭氧氧化脱色，宜设计成间歇运行的反应器，并可考虑在其中安装隔板。臭氧氧化法对多数染料