印染廢水處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、印染廢水處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢摘要:隨看染料工業(yè)的快速發(fā)展和各種染料的大量使用,進入環(huán)境的染料與日 俱增。本文論述了染料廢水處理方法的研究現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢,介紹了利用物理化 學生物等各類方法處理印染廢水的過程,為處理方法最優(yōu)化提供了參考。并且， 對處理技術(shù)的發(fā)展方向進行了展望,通過廢水回用，進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,改進生 產(chǎn)工藝，積極開展清潔生產(chǎn)，樹立資源觀爭取從源頭解決印染廢水的污染問題。關(guān)鍵i司:印染廢水處理方法發(fā)展Abstrct: With the rapid development of the dyestuff industry and the use of various dyes, dye

2、growing into the environment This paper discusses the research status and development trend of the dye wastewater treatment method； this paper introduces the method of using the physical chemistry of biological and other kinds of printing and dyeing wastewater treatment process, provides referenee f

3、or process optimizatio n. And di recti on to the development of processing technology was discussed, through the waste water reuse, in dustrial structure adjustment, improve production technology actively carry out clean production, sets up the resource view, to solve the pollution problem of the pr

4、inting and dyeing wastewater from the source Key words: Print to dye waste water; ways of handling; development1 引言印染廢水是以加工棉、麻、化學纖維及其混紡產(chǎn)品為主的印染廠排出的廢水。 印染廢水水量較大,每印染加工一噸紡織品耗水100200噸，其中8090% 為廢水。印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶,據(jù)不完全統(tǒng)計,全國印染廢水每天排放 量為3*106-4*106m3o印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、堿性大、 水質(zhì)變化大等特點，屬難處理的工業(yè)廢水之一。廢水中含有染料、漿料、助劑、 油

5、劑、酸堿、纖維雜質(zhì)、砂類物質(zhì)、無機鹽等。傳統(tǒng)的印染廢水處理方法有物理、 化學、生物法,以下就對其處理現(xiàn)狀及未來發(fā)展做出概述。2我國印染廢水現(xiàn)狀.特點2.1印染廢水現(xiàn)狀紡織印染工業(yè)是我國傳統(tǒng)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，已有一個多世紀的發(fā)展歷史。20 世紀90年代以來,隨我國經(jīng)濟快速發(fā)展，用水量和排水量也急劇增長。紡織工 業(yè)發(fā)展主要阻礙之一就是低碳問題,環(huán)保的主要問題是廢水,而約80%紡織廢 水來自印染行業(yè)。實際上印染行業(yè)是以中小企業(yè)為主的競爭性行業(yè)沖小企業(yè)比 重占99.6%，非公有制企業(yè)占95%。若以纖維加工量的70%需進行印染加工計， 則年排放廢水在30億噸左右。故由此而造成的生態(tài)破壞及經(jīng)濟損失是不可估量

6、 的,因而要實現(xiàn)印染行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須首先解決印染行業(yè)的污染問題。印染廠廢水處理成功的實例很多，但成效不佳的也不少，其原因大致以下幾 種情況：（1）印染廠未分析自身特點，照搬他廠經(jīng)驗。（2）把城市污水處理 的設(shè)計規(guī)，用于印染廢水處理，僅改變一些參數(shù),造成很大損失。（3）新技術(shù) 新工藝未經(jīng)中試直接用于工程，造成很多失敗。（4）生產(chǎn)工藝相近的廢水，可 采取相似的處理工藝，但仍需根據(jù)水質(zhì)水量適當調(diào)整參數(shù)。（5）實際運行技術(shù) 和管理技術(shù)不當。而傳統(tǒng)的生物處理工藝已受到嚴重挑戰(zhàn),傳統(tǒng)化學沉淀和氣浮法對這類印染 廢水的COD去除率僅為30%左右。因此開發(fā)經(jīng)濟有效的印染廢水處理技術(shù)日益 成為當今環(huán)保行業(yè)

7、關(guān)注的課題。2.2印染廢水特點在印染工業(yè)中,廢水的組成和污染程度隨著加工纖維種類、數(shù)量、加工工藝 和加工方式的不同，水質(zhì)和水量有很大的變化，污染物組分的差異也很大。退 漿廢水,水量較小，污染物濃度高,主要含有漿料及其分解物、纖維屑、酸、淀 粉堿和酶類污染物，濁度大。廢水pH值為12左右。用淀粉漿料時BOD、COD 均高,可生化性較好；用合成漿料時COD很高，BOD小于5mg/L ,水可生化 性較差；煮煉廢水，水量大，污染物濃度高，主要含有纖維素、果酸、蠟質(zhì)、 油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等。廢水堿性很強，水溫高,呈褐色,COD 與BOD達每升數(shù)千毫克?；瘜W纖維煮煉廢水的污染較輕；漂白廢水,

8、水量大， 污染較輕,主要含有殘余的漂白劑、少量醋酸、草酸、硫代硫酸鈉等；絲光廢 水，含堿量高，NaOH含量在3%-5% ,多數(shù)印染廠通過蒸發(fā)濃縮回收NaOH , 所以絲光廢水一般很少排出，經(jīng)過工藝多次重復使用最終排出的廢水仍呈強堿 性，BOD、COD、SS均較高;染色廢水,水質(zhì)多變，有時含有使用各種染料 時的有毒物質(zhì)，堿性，PH有時達10以上,含有有機染料、表面活性劑等。色 度很高，而SS少，COD較BOD高，可生化性較差；印花廢水，含漿料，BOD、 COD高；整理工序廢水，主要含有纖維屑、樹脂、甲醛、油劑和漿料，水量 少；堿減量廢水:是滌綸仿真絲堿減量工序產(chǎn)生的,主要含滌綸水解物對苯二 甲酸

9、、乙二醇等，其中對苯二甲酸含量高達75%。堿減量廢水不僅pH值高（一 般12），而且有機物濃度高堿減量工序排放的廢水中CODc可高達9萬mg/L , 高分子有機物及部分染料很難被生物降解?？偟恼f來，印染廢水具有色度大、有 機物含量高，水質(zhì)變化大，pH值變化大,水溫水量變化大等特點。印染行業(yè)的廢水治理主要集中在生產(chǎn)不同纖維產(chǎn)品的印染企業(yè)中。我國印染 企業(yè)主要采用以水為媒介的濕法加工工藝，生產(chǎn)中使用較大量的清潔水，排放出 較大量的含有一定色度及不同污染物的有害廢水。這種廢水如不進行治理，則會 對受納水體產(chǎn)生較大的有機性污染，使生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的破壞，印染廢水的治 理勢在必行。3 印染廢水傳統(tǒng)處理方

10、法3.1物理法3.1.1吸附法吸附法是指利用吸附劑的多孔性,使廢水中的一種或多種物質(zhì)被吸附在物體 表面而去除的方法。吸附法的優(yōu)點是吸附劑來源廣泛、種類較多、價格便宜,能 夠滿足不同種類染料的需求，吸附效率較高常與其他方法聯(lián)合使用作為前處理。 傳統(tǒng)的吸附劑主要是活性炭,活性炭只對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活 性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能，但是不能去除水中的交替疏水性染 料，并且再生費用高，使活性炭的應用受到限制。近幾年，研究重點主要在開發(fā) 新的吸附劑及對傳統(tǒng)的吸附劑進行改良方面。3.1.2膜技術(shù)自然界中經(jīng)常存在一種物質(zhì)體系即在一種流體相或兩種流體相之間有一層 凝聚相物質(zhì)把流體相分隔

11、成兩部分，這一薄層物質(zhì)就是所謂的膜。作為凝聚相的 膜可以是固態(tài)或是液態(tài)的,而被膜分開的流體物質(zhì)可以是液態(tài)或是氣態(tài)的。膜技 術(shù)是21世紀出現(xiàn)的新興技術(shù),由于其具有諸多優(yōu)點而備受關(guān)注。膜技術(shù)可按過 濾精度從低到高分為微濾、超濾、納濾和反滲透,微濾和超濾一般作為納濾和反 滲透的預處理工藝。膜技術(shù)主要是通過對廢水中污染物的分離而達到廢水處理的 目的，此方法的工藝過程簡單，處理過程無二次污染,并且出水水質(zhì)優(yōu)良，可以 回收再利用。膜技術(shù)雖具有諸多優(yōu)點，但是也存在很多問題,其中膜污染和成本 是制約膜技術(shù)在印染廢水處理方面廣泛應用的主要因素。3.2化學法3.2.1氧化法化學氧化是目前較為成熟的方法。氧化劑一般

12、采用Fenton試劑(Fe2+ ,H2O2 )、臭氧、氯氣、次氯酸鈉。按氧化劑不同，化學氧化分為臭氧氧化和Fenton 氧化。臭氧氧化不產(chǎn)生污泥和二次污染，但處理成本高，CODcr去除率低,通 常很少采用單一的臭氧法處理印染廢水，而是將它與其它方法相結(jié)合，彼此互補 達到最佳的廢水處理效果。臭氧氧化法雖然具有以上不足，但隨看技術(shù)的全面發(fā)展這些缺點將日益被彌 補。目前國外在臭氧氧化及聯(lián)用技術(shù)的研究與應用中有兩種趨勢：一種是基于臭 氧的高級氧化過程，與其它方法聯(lián)用將臭氧催化轉(zhuǎn)化為氧化性更強的徑基自由 基，如:O3/UV氧化組合、03/超聲波組合、03/重金屬離子的方法,都能使 03轉(zhuǎn)化為0H等強氧化

13、性物質(zhì)，與有機物反應20，降低臭氧的消耗及處理成 本，提高臭氧的利用率。3.2.2混凝法主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法，所采用的混凝劑多半以鋁鹽或鐵鹽為主，其 中以堿式氯化鋁(PAC)的架橋吸附性能較好，而以硫酸亞鐵的價格為最低。近年來, 國外采用高分子混凝劑者日益增加，且有取代無機混凝劑之勢，但在國因價格原 因，使用高分子混凝劑的還不多見。據(jù)報道，弱陰離子性高分子混凝劑使用圍最廣, 若與硫酸鋁合用,則可發(fā)揮更好的效果。混凝法的主要優(yōu)點是工藝流程簡單，操作 管理方便，設(shè)備投資少，占地面積小，對疏水性染料脫色效率很高缺點是運行費 用較高,泥渣量多且脫水困難，對親水性染料處理效果差。3.2.3電解法

14、電解對處理含酸性染料的印染廢水有較好的處理效果，脫色率為50% 70%,但對顏色深、CODCr高的廢水處理效果較差。對染料的電化學性能研究 表明，各類染料在電解處理時其CODCr去除率的大小順序為：硫化染料、還原 輜斗 > 酸性染料、活性染料 > 中性染料、直接染料 > 陽離子輜斗。目前這 種方在推廣應用。3.3生物法生物法具有操作簡單、運行費用低、無二次污染、環(huán)境友好等特點,在印染廢水的處理 中越來越受到重視,其中最常見的生物法工藝包括曝氣生物濾池(BAF )和生物活性炭(BAC )。3 . 1 BAFBAF是一種采用顆粒濾料固走生物膜的好氧或缺氧生物反應器，工作原理有截留

15、過濾、 吸附和生物代謝。與普通活性污泥法相比，BAF工藝用于處理低濃度、難隆解有機廢水， 具有占地面積小、抗;中擊負荷強、氧傳輸效率高、避免污泥膨脹、出水水質(zhì)穩(wěn)走等優(yōu)點。3 . 2 BACBAC工藝利用活性炭的巨大比表面積、發(fā)達孔隙結(jié)構(gòu)以及優(yōu)良的吸附性能等特點,以活 性炭作為載體構(gòu)建生物膜，從而形成活性炭吸附和微生物氧化分解有機物的協(xié)同作用。此工 藝提高了廢水中有機物的去除率，增強了系統(tǒng)抗毒物和負荷變化的能力，改善了污泥脫水及 消化的性能,延長了活性炭的使用壽命,是一種以生物處理為主，同時具有物化處理特點的 生物處理新技術(shù)。4.印染廢水處理技術(shù)發(fā)展前景綜觀我國印染行業(yè)廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀，盡管經(jīng)

16、過多年努力，已取得一些實 用技術(shù),解決了不少問題,但仍沒有實質(zhì)性的突破,特別是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工廠布局 不合理等因素的存在,加重了廢水治理的難度。因此,解決印染廢水處理問題的 根本出路需從以下幾方面去努力。4.1工藝的合理組合單純的物化法和生物法從經(jīng)濟性、技術(shù)性、實用性方面都各存在一定的缺陷物 化法應用圍狹窄,運行費用較高，生物法存在色度和COD脫除效率不高且反應時 間長的缺點故開發(fā)以厭氧-好氧聯(lián)用為軸心、與物化法結(jié)合的混合多級處理工藝, 才能更好地控制印染廢水的危害但如此多的處理方法及工藝，如何合理地組合它 4至關(guān)重要。組合工藝的目的在于充分發(fā)揮各組合單元的優(yōu)勢。"廢水處理站出水一生物

17、陶粒臭氧脫色-雙層濾料過濾一陽離子交換樹脂軟化-岀水”就是一個較典型的組合工 藝，但武全等研究發(fā)現(xiàn)臭氧出水中的剩余臭氧可能會破壞交換樹脂結(jié)構(gòu)，使具失去交換能力, 因此在工程中需要增加清水池，待臭氧分解完畢后再進入交換樹脂單元。所以在實際應用中， 硏究不同組合工藝中不同單元間相互制約、乃至相互破壞的方面,以避免這些不利因素的影 響是E卩染廢水深度處理的一個硏究方向。4.2技術(shù)發(fā)展技術(shù)發(fā)展需從3個方面努力:(1)對于已經(jīng)得到應用的技術(shù)，如混凝沉淀法、吸附法 等，應通過對其實際應用情況的分析總結(jié)，發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)存在的問題，對其進行改 進，從而提高使用效果，擴大使用圍；(2)對于尚處于研究階段的新型技術(shù)

18、，如高級氧 化法、輻射法、微波法等，應盡快將它們應用于實踐，加強實用性的硏究，并且努力 降低處理成本使其得以應用推廣;繼續(xù)開發(fā)各種光、聲、電、磁、無毒藥劑氧 化、生物氧化等新型高效、低毒、低能耗、不造成二次污染的綠色廢水處理技術(shù), 并加強各種手段聯(lián)用的研究.4.3清潔生產(chǎn)的推行對印染廢水進行處理是一種被動的環(huán)境保護手段，不能徹底地解決環(huán)境與生產(chǎn)之 間的矛盾，要想從根本上解決印染生產(chǎn)的環(huán)境污染問題，必須從源頭抓起,實行清 潔生產(chǎn)清潔生產(chǎn)目的主要是:減少廢水排放量及污染物產(chǎn)量。這對于印染廢水 的處理至關(guān)重要通過使用無水印花等節(jié)水工藝、纖維素酶法和淀粉酶法等減少 污染物排放工藝,并且用高效活性染料替

19、代普通活性染料等途徑可以達到這一目 的另外超濾法等染料回收工藝的應甩不但可以減少污染物產(chǎn)量坯可最大限度 的使用染料降低生產(chǎn)成本;降低廢水處理難度。印染廢水具有有機污染物濃度 高、色度深、水質(zhì)變化大、成分復雜等特點,尤其是近些年新型抗光解、抗熱及 抗生物氧化輜斗的大量使用，加大了處理難度，為此，在逐步減少甚至禁用對人體 有害難降解染料的同時，還要加強環(huán)保型染料、環(huán)保型助劑的開發(fā)應用;(3)回用后 處理水。從水的可持續(xù)利用角度考慮，工業(yè)排水經(jīng)過深度處理再回用于工業(yè)生產(chǎn) 無疑是完成了水生態(tài)循環(huán)的物理、化學、生物自然修復和恢復的最佳途徑，既節(jié) 約水資源和原料，又能有效地減輕印染廢水對環(huán)境的污染廢水回用

20、方案的優(yōu)化包 括水質(zhì)優(yōu)化和水量優(yōu)化水質(zhì)優(yōu)化，即以不同工藝單元的有效組合或不同處理技術(shù) 集成揚長避短，使水質(zhì)達到回用的要求由于回用水質(zhì)要求差異較大,廢水回用方 式有兩種:_是回用水全部按照最嚴格的水質(zhì)要求處理;二是先按照水量要求最大 的水質(zhì)要求處理，個別有更高要求的小水量水再進行適當?shù)难a充處理水量優(yōu)化， 即企業(yè)應根據(jù)自身情況選擇一種較為經(jīng)濟的回用方式.4.4廢水回用印染行業(yè)是耗水大戶，同時，由于我國是一個嚴重缺乏水資源的國家,有限的水 資源也決定了印染行業(yè)必須走循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展之路,因此,大力開展中廢水再利用 是立足長遠的明智選擇。采用先進的中水回用處理工藝，在原有污水達標排放的基礎(chǔ)上，進一步降低水中 鐵、COD濃度,方面可直接作為回用水,用于水洗、皂洗和前段沖洗等對水 質(zhì)要求不高的工段;另一方面處理后的中水，可直接通過反滲透或離子交換脫鹽, 免除了反滲透工藝中多級保安過濾和超濾工藝,減少了前處理費用，延長RO® 使用壽命。5 結(jié)論傳統(tǒng)的印染工業(yè)不可避免地要產(chǎn)生