印染廢水處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

5/5印染廢水處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢印染廢水處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

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(shí)際上印染行業(yè)是以中小企業(yè)為主的競爭性行業(yè)，中小企業(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(jìn)行印染加工計(jì)，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(jì)損失是不可估量的，因而要實(shí)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(shí)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(diǎn)，照搬他廠經(jīng)驗(yàn)。（2）把城市污水處理的設(shè)計(jì)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(dāng)調(diào)整參數(shù)。（5）實(shí)際運(yùn)行技術(shù)和管理技術(shù)不當(dāng)。

而傳統(tǒng)的生物處理工藝已受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)化學(xué)沉淀和氣浮法對(duì)這類印染廢水的COD去除率僅為30%左右。因此開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的印染廢水處理技術(shù)日益成為當(dāng)今環(huán)保行業(yè)關(guān)注的課題。

2.2印染廢水特點(diǎn)

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。①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(shí)BOD、COD均高，可生化性較好；用合成漿料時(shí)COD很高，BOD小于5mg/L，水可生化性較差；②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(qiáng)，水溫高，呈褐色，COD與BOD達(dá)每升數(shù)千毫克?；瘜W(xué)纖維煮煉廢水的污染較輕；③漂白廢水，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；④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(fù)使用最終排出的廢水仍呈強(qiáng)堿性，BOD、COD、SS均較高；⑤染色廢水，水質(zhì)多變，有時(shí)含有使用各種染料時(shí)的有毒物質(zhì)，堿性，PH有時(shí)達(dá)10以上，含有有機(jī)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；⑥印花廢水，含漿料，BOD、COD高；⑦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；⑧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(duì)苯二甲酸、乙二醇等，其中對(duì)苯二甲酸含量高達(dá)75%。堿減量廢水不僅pH值高(一般>12)，而且有機(jī)物濃度高，堿減量工序排放的廢水中CODCr可高達(dá)9萬mg/L，

高分子有機(jī)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(jī)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(diǎn)。

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(jìn)行治理,則會(huì)對(duì)受納水體產(chǎn)生較大的有機(jī)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(diǎn)是吸附劑來源廣泛、種類較多、價(jià)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(duì)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(fèi)用高，使活性炭的應(yīng)用受到限制。近幾年，研究重點(diǎn)主要在開發(fā)新的吸附劑及對(duì)傳統(tǒng)的吸附劑進(jìn)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(jì)出現(xiàn)的新興技術(shù)，由于其具有諸多優(yōu)點(diǎn)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(yù)處理工藝。膜技術(shù)主要是通過對(duì)廢水中污染物的分離而達(dá)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(diǎn)，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(yīng)用的主要因素。

3.2化學(xué)法

3.2.1氧化法

化學(xué)氧化是目前較為成熟的方法。氧化劑一般采用Fenton試劑（Fe2+，H2O2）、臭氧、氯氣、次氯酸鈉。按氧化劑不同，化學(xué)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(bǔ)達(dá)到最佳的廢水處理效果。

臭氧氧化法雖然具有以上不足，但隨著技術(shù)的全面發(fā)展這些缺點(diǎn)將日益被彌補(bǔ)。目前國外在臭氧氧化及聯(lián)用技術(shù)的研究與應(yīng)用中有兩種趨勢:一種是基于臭氧的高級(jí)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(qiáng)的羥基自由基，如:O3/UV氧化組合、O3/超聲波組合、O3/重金屬離子的方法，都能使O3轉(zhuǎn)化為OH等強(qiáng)氧化性物質(zhì)，與有機(jī)物反應(yīng)[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(jià)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(jī)混凝劑之勢,但在國因價(jià)格原因,使用高分子混凝劑的還不多見。據(jù)報(bào)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?；炷ǖ闹饕獌?yōu)點(diǎn)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(duì)疏水性染料脫色效率很高;缺點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用較高,泥渣量多且脫水困難,對(duì)親水性染料處理效果差。

3.2.3電解法

電解對(duì)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(duì)顏色深、CODCr高的廢水處理效果較差。對(duì)染料的電化學(xué)性能研究表明,各類染料在電解處理時(shí)其CODCr去除率的大小順序?yàn)?硫化染料、還原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>陽離子染料。目前這種方在推廣應(yīng)用。

3.3生物法

生物法具有操作簡單、運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染、環(huán)境友好等特點(diǎn)，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）。

3．1BAF

BAF是一種采用顆粒濾料固定生物膜的好氧或缺氧生物反應(yīng)器，工作原理有截留過濾、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、難降解有機(jī)廢水，具有占地面積小、抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)、氧傳輸效率高、避免污泥膨脹、出水水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。3．2BAC

BAC工藝?yán)没钚蕴康木薮蟊缺砻娣e、發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)以及優(yōu)良的吸附性能等特點(diǎn)，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(jī)物的協(xié)同作用。此工藝提高了廢水中有機(jī)物的去除率，增強(qiáng)了系統(tǒng)抗毒物和負(fù)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(shí)具有物化處理特點(diǎn)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)過多年努力，已取得一些實(shí)用技術(shù)，解決了不少問題，但仍沒有實(shí)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(jì)性、技術(shù)性、實(shí)用性方面都各存在一定的缺陷.物化法應(yīng)用圍狹窄,運(yùn)行費(fèi)用較高,生物法存在色度和COD脫除效率不高且反應(yīng)時(shí)間長的缺點(diǎn).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(jí)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,如何合理地組合它們至關(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?！皬U水處理站出水→生物陶?！粞趺撋p層濾料過濾→陽離子交換樹脂軟化→出水”就是一個(gè)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(huì)破壞交換樹脂結(jié)構(gòu)，使其失去交換能力，因此在工程中需要增加清水池，待臭氧分解完畢后再進(jìn)入交換樹脂單元。所以在實(shí)際應(yīng)用中，研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印染廢水深度處理的一個(gè)研究方向。

4.2技術(shù)發(fā)展

技術(shù)發(fā)展需從3個(gè)方面努力:(1)對(duì)于已經(jīng)得到應(yīng)用的技術(shù),如混凝沉淀法、吸附法等,應(yīng)通過對(duì)其實(shí)際應(yīng)用情況的分析總結(jié),發(fā)現(xiàn)這些技術(shù)存在的問題,對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),從而提高使用效果,擴(kuò)大使用圍;(2)對(duì)于尚處于研究階段的新型技術(shù),如高級(jí)氧化法、輻射法、微波法等,應(yīng)盡快將它們應(yīng)用于實(shí)踐,加強(qiáng)實(shí)用性的研究,并且努力降低處理成本,使其得以應(yīng)用推廣;(3)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(qiáng)各種手段聯(lián)用的研究.

4.3清潔生產(chǎn)的推行

對(duì)印染廢水進(jìn)行處理是一種被動(dòng)的環(huán)境保護(hù)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(shí)行清潔生產(chǎn).清潔生產(chǎn)目的主要是:(1)減少廢水排放量及污染物產(chǎn)量。這對(duì)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代普通活性染料等途徑可以達(dá)到這一目的.另外,超濾法等染料回收工藝的應(yīng)用,不但可以減少污染物產(chǎn)量,還可最大限度的使用染料,降低生產(chǎn)成本;(2)降低廢水處理難度。印染廢水具有有機(jī)污染物濃度高、色度深、水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜等特點(diǎn),尤其是近些年新型抗光解、抗熱及抗生物氧化染料的大量使用,加大了處理難度,為此,在逐步減少甚至禁用對(duì)人體有害難降解染料的同時(shí),還要加強(qiáng)環(huán)保型染料、環(huán)保型助劑的開發(fā)應(yīng)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(xué)、生物自然修復(fù)和恢復(fù)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(duì)環(huán)境的污染.廢水回用方案的優(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(yáng)長避短,使水質(zhì)達(dá)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:一是回用水全部按照最嚴(yán)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(gè)別有更高要求的小水量水再進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充處理.水量優(yōu)化,即企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身情況選擇一種較為經(jīng)濟(jì)的回用方式.

4.4廢水回用

印染行業(yè)是耗水大戶，同時(shí)，由于我國是一個(gè)嚴(yán)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(jì)發(fā)展之路，因此，大力開展中廢水再利用是立足長遠(yuǎn)的明智選擇。

采用先進(jìn)的中水回用處理工藝，在原有污水達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低水中鐵、COD濃度，一方面可直接作為回用水，用于水洗、皂洗和前段沖洗等對(duì)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(jí)保安過濾和超濾工藝，減少了前處理費(fèi)用，延長RO膜使用壽命。

5.結(jié)論

傳統(tǒng)的印染工業(yè)不可避免地要產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有害的廢水,為此人們從開發(fā)環(huán)保型染料、環(huán)保型助劑到研究閉路印染以及無水印染等方面進(jìn)行了大量的研究工作,但傳統(tǒng)的印染形式將在一定時(shí)期不可替代。因此加強(qiáng)印染廢水各種處理方法的研究是十分必要的。各種印染廢水的處理方法都具有自身的優(yōu)缺點(diǎn),再加上各個(gè)印染廠工藝的差異和印染廢水水質(zhì)的復(fù)雜性,單一的一種處理方法很難達(dá)到理想的處理效果。在保證產(chǎn)品質(zhì)量不受影響的情況下，印染企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)新型易處理染料的研發(fā)，從源頭上減少污染；并通過優(yōu)化組合工藝、開發(fā)分質(zhì)回用技術(shù)以及耦合生產(chǎn)過程和廢水處理來提高廢水處理效果和回用率，進(jìn)而節(jié)約水資源和減少廢水排放量，減輕對(duì)環(huán)境的污染。

[2]國家環(huán)境保護(hù)總局科技標(biāo)準(zhǔn)司主編.印染廢水防治技術(shù)指南.:中國環(huán)境科學(xué)，2002

[3]大和,蔡照勝.兩性殼聚糖復(fù)合絮凝劑對(duì)印染廢水的絮凝性能研究[J].工業(yè)水處理,2008,28(9):47-50.

[4]秦