现代印染废水处理技术研究进展

现代印染废水处理技术研究进展
摘要文章简要介绍了印染废水的传统处理方法（物理法、化学法、生物法）的特点及其存在的问题，重点介绍了印染废水处理的新技术，包括吸附气浮法、膜分离技术等新型处理方法的应用。

通过对印染废水处理方法的研究，指出印染废水处理存在的问题，新的废水处理方法还存在各种缺点，印染废水的处理需要受到持续关注。

关键词印染废水；处理方法；处理新技术；研究进展
纺织工业是我国传统的支柱产业之一，其中印染业在纺织产业中占了较大的比重。

我国印染厂及印染企业众多，印染废水排放量大，是当前最主要的水体污染源之一。

因此，印染废水的综合治理已成为一个迫切需要解决的问题；加强印染废水的处理对保护环境、维持生态平衡起着极其重要的作用。

1 印染废水的传统处理方法
1.1 物理处理法
常用的物理处理方法有过滤法、沉淀法、吸附法及气浮法。

过滤法和沉淀法常用做印染废水治理的预处理阶段，主要除去污水中颗粒悬浮物和其他易沉杂质等物质，为后序处理工序做准备。

吸附法是物理处理法中最常用的方法，其机理是将活性炭、黏土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。

气浮法是常用的工艺净水方法之一。

物理处理法具有投資小、方法简便、成本低的特点，其缺点是处理程度不高，且吸附剂受吸附容量、再生或更换麻烦、易造成二次污染等问题的限制。

1.2 化学处理法[1]
（1）混凝法。

化学混凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主。

混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、对疏水性染料脱色效率很高；缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。

（2）氧化法。

化学氧化法是目前研究较为成熟的方法，其机理是利用强氧化剂（如臭氧、过氧化氢等）破坏有机物结构，使其发生断键或者是氧化分解。

化学氧化法的优点是色度去除率高，占地面积小，一般不产生污泥；缺点是COD去除率小，氧化剂投量大，且价格比较昂贵，运行成本较高，安全性要求高。

（3）电解法：电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，但对颜色深、CODCr含量高的废水处理效果较差。

1.3 生物处理法
生物处理法是利用微生物酶来氧化或还原染料分子，破坏其不饱和键及发色基团，从而达到处理目的的一种印染废水处理方法。

主要包括好氧法、厌氧法、及好氧—厌氧法。

生物法能直接处理高浓度印染废水，对色度和COD、BOD均有一定的去除率，且效果稳定；缺点是微生物对营养物质、温度、pH等有一定的要求，难以适应印染废水水质波动大、染料种类多、毒性高的特点，同时还存在占地面积大、管理复杂等缺点。

2 印染废水处理新技术及研究进展
2.1 吸附气浮法
吸附气浮法就是首先用一些高度分散的粉状无机吸附剂吸附废水中的染料离子和其他可溶性物质，然后加入气浮剂，将其转变为疏水性颗粒，通过气浮除去。

该法处理的吸附剂主要是膨润土、高岭土等无机吸附剂，一般只对阳离子染料、酸性染料、直接染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能，但是不能去除水中的胶体疏水性染料。

胡文伟[1]等研究了用“流炭法”处理印染废水，可以大幅度改善出水水质。

马国凤[2]等合成CMC-g-CPAM吸附剂。

吸附气浮法综合了吸附和气浮的特点，特别适合低浓度印染废水的深度处理，具有处理效率高、适应性广和占地少等优点，对酸性染料、阳离子染料和直接染料等去除率达到92%以上，适合中小型印染厂废水的处理。

2.2 膜分离技术
膜分离技术被认为是“21世纪的水处理技术”，在饮用净水、海水淡化、高纯产品生产等相关领域应用十分广泛[2]。

应用于印染废水处理的膜技术主要是超滤和反渗透。

反渗透法就是施加一定的压力为推动力在半透膜上，使其实现水与染料的分离，通过半透膜选择性地除去废水中溶质，从而使废水脱色，并对染料进行回收。

膜分离技术不需投加化学试剂，在处理过程中也不产生新的化学物质，不产生二次污染；处理过程简单，能耗低，可循环使用，处理后的废水可直接回用[3]。

当前关于膜分离技术的研究主要集中在其与其他处理技术的结合方面，形成了废水深度处理及回收利用的物理化学处理新技术。

膜分离技术可有效实现对高盐度、高色度、高CODcr印染废水的处理，随着膜技术的发展，膜分离技术在印染废水处理中的应用也会越来越多。

2.3 高能物理法
水分子在高能束轰击作用下能发生激发和电离，生成离子，激发电子、次级电子，这些辐射产物在向周围介质扩散前会相互作用产生反应能力极强的物质HO自由基和H原子，与有机物质发生作用而使其分解，从而使有害物质得到降解。

该处理法的优点是：有机物的去除率高，设备占地小，操作简便；缺点是用来产生高能粒子的装置价格昂贵，技术要求高，能耗大、能量利用率不高，若要真正投入实际运行，还需进行大量的研究工作。

2.4 生物强化技术
生物强化技术主要体现在微生物的高效化和微生物的固定化。

微生物的高效化可通过微生物的纯培养和复合培养来实现[3]；微生物的纯培养可以推动微生物学的发展，从分子水平上研究脱色酶、脱色基因，为菌种的遗传学研究以及基因工程菌的构建奠定基础。

微生物的复合培养是将自然界中有特定降解功能的菌株或高效工程菌以最优的方式混合培养；该法不仅可以迅速提高生物处理系统中的微生物浓度，而且操作方便、节能。

微生物的固定化是指将高效微生物固定在载体上，使其高度密集并保持生物活性功能，在适宜的条件下还可以繁殖，以满足应用之需，是一种人工强化的微生物体系。

目前实施生物强化技术主要可通过如下两个途径：投加特效降解的微生物；投加遗传工程菌。

其中应用最为普遍的方式是直接投加对目标污染物具有特效降解能力的微生物，这种微生物经过筛选、培育、驯化之后，投入该废水中，以目标污染物为唯一的碳源和能源，从而达到提高污染物处理效率的目的。

2.5 超声波气振技术
超声波气振技术是通过控制超声波的频率和饱和气体来实现对印染废水的处理[4]。

废水经调节池加入选定的絮凝剂后进入气波振室，在一定频率的激烈振荡下，废水中部分有机物开键断裂成小分子物质，在加速水分子的热运动下，絮凝剂迅速凝聚，废水中的色度、COD、苯胺等随之下降，从而起到降低废水中有机物浓度的作用，实现对印染废水的处理[5]。

该技术集高级氧化技术、焚烧、超临界水氧化等多种水处理技术的特点于一身，降解条件温和、降解速度快、适用范围广，可以单独或与其他水处理技术联合使用。

目前，超声波技术所研究的对象多为单组分模拟体系，而实际印染废水中常含有多种污染物，因此，超声波技术在实际印染废水处理中的实用性还有待进一步的研究。

3 結论与展望
印染废水水量大、色度高、水质变化剧烈，有机污染物含量高、组分复杂；各种印染废水的处理方法都具有自身的优缺点，单一的一种处理方法很难达到理想的处理效果，因此在选择处理工艺时，应根据实际水平和生产状况，合理地组合工艺及处理方法，确定最佳处理及回收方案[6]。

如：对难于生物降解的印染废水，采用厌氧—好氧联合处理较为合适；对易于生物降解的印染废水，可采用一段生物处理；色度的去除，一般以物理化学方法为主；对于规模大、处理水平高的工厂，可采用电解、化学絮凝、臭氧氧化等工艺、开发先进的、不同处理方法的有效组合是印染废水深度处理工艺的研究发展方向。

随着科学技术的不断进步，印染废水的处理工艺将逐渐完善，投资省、运行费用低、操作简单的处理技术将给印染废水的处理带来新的希望。

参考文献
[1] 胡文伟，屠继延.“流炭法”处理印染废水[J].印染助剂，2006，23（2）：37-38.
[2] 马国凤，谭惠民.CMC-g-CPAM对活性染料的吸附脱色性能[J].印染，2006，（15）：14.
[3] 沈镇平.南京大学成功开发印染废水处理回用新型技术[J].维普资讯，2007，（9）：57.
[4] 魏娜，张雁秋，季凯.膜分离技术在印染废水回用中的研究和应用[J].净水技术，2009，28（05）：1-5.
[5] 曹向禹.二氧化氯催化氧化处理印染废水[J].印染，2010，36（18）：31-32.
[6] 陈孟林，宿程远，王全喜，等.吸附-催化氧化再生法处理印染废水的试验研究[J].工业水处理，2010，（09）：46-49.。