摘要;印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物濃度高、色度深、堿性大、可生化性較差、水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，屬較難處理的工業(yè)廢水之一。本文旨主要介紹國(guó)內(nèi)外印染廢水處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，詳細(xì)介紹了物理法、化學(xué)法、物理化和生物法等方法，列出各種處理方法的適用條件及處理效果，并總結(jié)出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞;印染廢水; 處理技術(shù); 研究現(xiàn)狀

　　印染行業(yè)是工業(yè)中的排污大戶，印染廢水是紡織印染行業(yè)的主要排放物。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)印染廢水排放量約為3×106-4×106m3/d，約占整個(gè)工業(yè)廢水的35%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)具有一定生產(chǎn)規(guī)模的、有統(tǒng)計(jì)資料的印染織物生產(chǎn)總量2003年為2.9×1010m，加上未能統(tǒng)計(jì)的小型印染廠，估計(jì)總印染織物生產(chǎn)總量為3.2×1010m。全國(guó)每年產(chǎn)生印染廢水約為1.6×109t。加強(qiáng)印染廢水的處理，對(duì)保護(hù)環(huán)境，維持生態(tài)平衡起著及其重要的作用。印染廢水是印染企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的各種廢水混合后的總稱。由于不同織物印染工藝不同，印染廢水所含的顏色及污染物和印染加工過(guò)程中所需要的pH值不同，印染廢水的具有色度大、有機(jī)物含量高、水溫、水量、水質(zhì)和pH值變化大等特點(diǎn)給廢水的處理帶來(lái)困難。近年來(lái)，隨著大量新型助劑、漿料的使用，有機(jī)污染物的可生化性降低，處理難度加大。

　　1.印染廢水的排放現(xiàn)狀與特點(diǎn)

　　印染廢水排放量約占工業(yè)廢水總排放量的1/10，我國(guó)每年約有6×108～7×108t印染廢水排入水環(huán)境中，印染廢水是當(dāng)前主要的水體污染源之一，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(wèn)題。

　　印染廢水的特點(diǎn)是成分復(fù)雜、有機(jī)物含量高、色度深、化學(xué)需氧量(CODcr)高，而生化需氧量(BOD5)相對(duì)較低,可生化性差，排放量大且組份復(fù)雜，除含有助劑和大量的漿料外，廢水中還含有苯胺、硝基苯、鄰苯二甲酸類等含有苯環(huán)、胺基、偶氮等基團(tuán)的有毒有機(jī)污染物，不但難以生物降解,而且多為致癌物質(zhì)，危及人的身體健康。

　　2.印染廢水常用處理方法

　　(1)物理化學(xué)方法

　　①混凝

　　化學(xué)混凝法是處理印染廢水的常用方法,曾被認(rèn)為是最有效、最經(jīng)濟(jì)的脫色技術(shù)之一。混凝就是在混凝劑的離解和水解產(chǎn)物作用下，使水中的膠體污染物和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn)并凝聚為具有可分離性的絮凝體的過(guò)程，其中包括凝聚和絮凝兩個(gè)過(guò)程，統(tǒng)稱為混凝。在廢水中投加混凝劑可以達(dá)到降低或消除ξ電位的目的，從而降低或消除膠粒間的排斥能峰，使膠粒碰撞結(jié)合。

　　影響印染廢水混凝效果的因素主要是水溫、pH值和染料品種。印染廢水的水溫一般比較高，可加速無(wú)機(jī)鹽類混凝劑的水解過(guò)程，對(duì)混凝過(guò)程有利。pH值可通過(guò)人工調(diào)節(jié)來(lái)滿足。因此，染料品種成為影響混凝效果的主要因素，也是選擇混凝劑的主要依據(jù)。如何選擇高效的混凝劑和有效的混凝工藝是該技術(shù)的關(guān)鍵。

　　混凝法的主要優(yōu)點(diǎn)是一次性投資較低;操作管理技術(shù)要求不高;針對(duì)不同水質(zhì)選用合適的絮凝劑，其處理效果和處理成本均可控制在適當(dāng)?shù)乃健Ｈ秉c(diǎn)為：對(duì)于某些廢水，可能存在加藥量大或絮凝劑昂貴的情況，導(dǎo)致運(yùn)行成本偏高適用范圍窄，對(duì)可溶性的有色污染物質(zhì)脫色效果差;產(chǎn)生大量化學(xué)污泥，對(duì)污泥的處理和處置進(jìn)一步增加了運(yùn)行成本及操作管理的難度，且容易造成二次污染;占地面積較大。

　　②吸附

　　吸附法是采用吸附劑吸附水中的污染物，可去除色度、懸浮物、膠體及溶解性有機(jī)物。在印染廢水處理中所用的吸附劑主要有活性炭、焦炭、硅聚合物、硅藻土、高嶺土和工業(yè)爐渣等。不同吸附劑對(duì)染料有選擇性，影響吸附的條件有溫度T、接觸時(shí)間t和pH值等。據(jù)報(bào)道采用鋸木屑經(jīng)弱酸水解再經(jīng)焦化后制成吸附劑，可以用來(lái)處理多種廢水[4]。其優(yōu)點(diǎn)為：不需投加任何藥劑，無(wú)污泥。缺點(diǎn)為：吸附劑容易飽和，處理效果隨時(shí)間的延長(zhǎng)而下降;吸附劑的再生或更換較麻煩、費(fèi)用較高，再生廢液以及飽和廢棄的吸附劑容易造成二次污染。開(kāi)發(fā)高效廉價(jià)的吸附劑是吸附法的研究方向。

　　(2)化學(xué)方法

　　①氧化法

　　染料分子中發(fā)色基團(tuán)的不飽和雙鍵可被氧化斷開(kāi)、形成分子量較小的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物，從而使染料失去發(fā)色能力，氧化法包括化學(xué)氧化、光催化氧化和超聲波氧化。雖然具體工藝不同，但脫色機(jī)制卻是相同的。化學(xué)氧化是目前研究較為成熟的方法，氧化劑一般采用Fenton試劑(Fe2+-H2O2)臭氧、氯氣、次氯酸鈉等。

　　光催化氧化法是利用某些物質(zhì)(如鐵配合物、簡(jiǎn)單化合物等)在紫外光的作用下產(chǎn)生自由基，利用這種高度活性的羥基自由基便可參與加速氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行，可以氧化包括生物氧化法難以降解的各類有機(jī)污染物并使之完全無(wú)機(jī)化。染料廢水脫色就是讓氧化劑吸收光能而產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的自由基來(lái)誘導(dǎo)破壞染料分子的發(fā)色團(tuán),從而達(dá)到脫色降解的目的。TiO2光催化氧化法在pH=3～11時(shí)產(chǎn)生O和•OH，使染料分子迅速分解而獲得很好的脫色效果。該法脫色效果好，不產(chǎn)生大量污泥，殺菌效果佳，經(jīng)常運(yùn)行費(fèi)用較低，但一次性投資高，安裝困難。

　　總之，氧化法是一種優(yōu)良的印染廢水脫色方法，但如果氧化程度不足，盡管染料分子的發(fā)色基團(tuán)可能被破壞而脫色，但其中的COD仍未除盡;若將染料分子充分氧化，能量、藥劑量消耗可能會(huì)過(guò)大，成本太高。

　　②電化學(xué)法

　　電解是處理印染廢水的一種非常有效的技術(shù)，通過(guò)電極反應(yīng)使印染廢水得到凈化。其機(jī)理是利用電解氧化、電解還原，電解絮凝或電解上浮等作用破壞分子的結(jié)構(gòu)或存在狀態(tài)而脫色。其主要優(yōu)點(diǎn)有：①過(guò)程中產(chǎn)生的•OH無(wú)選擇地直接與廢水中的染料反應(yīng)，將其降解為二氧化碳、水和簡(jiǎn)單有機(jī)物，沒(méi)有或很少產(chǎn)生污染;②化學(xué)過(guò)程一般在常溫常壓下就可進(jìn)行，能量效率高;③既可單獨(dú)處理，又可以與其他處理方法相結(jié)合，如作為前處理，可提高廢水的可生物降解性。因此，在國(guó)內(nèi)外電解法水處理技術(shù)被稱為“環(huán)境友好”技術(shù)。但因能耗及成本偏高而未受重視。隨著電化學(xué)和電力工業(yè)的發(fā)展，各種高效率反應(yīng)器的出現(xiàn)使處理成本大幅下降，電化學(xué)方法又重新引起人們的重視，進(jìn)一步提高電極材料的催化性能，提高電流效率，減弱電極極化以降低能耗仍是今后的主攻方向。

　　(3)生化法

　　生化法脫色是利用微生物酶來(lái)氧化或還原染料分子，破壞不飽和鍵及發(fā)色基團(tuán)。脫色微生物對(duì)染料具有專一性，其降解過(guò)程分階段完成，先是染料分子的吸附和富集，接著再進(jìn)一步降解，微生物通過(guò)一系列氧化、還原、水解、化合等生命活動(dòng)，最終將染料降解成簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物或轉(zhuǎn)化為各種營(yíng)養(yǎng)物及原生質(zhì)。這種方法具有處理費(fèi)用低、運(yùn)行較穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

　　好氧生物處理技術(shù)是常見(jiàn)的處理工藝。在好氧生物處理中，最早采用的工藝是活性污泥法中的傳統(tǒng)曝氣法，也有用階段曝氣法。活性污泥法應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)形式多樣，技術(shù)成熟，目前主要通過(guò)增加曝氣池內(nèi)的污泥濃度，采用新的曝氣技術(shù)和固液分離技術(shù)達(dá)到提高充氧效率，減少動(dòng)力消耗，縮短處理時(shí)間，提高處理效率的目的。但由于染料分子的抗生物降解性強(qiáng)，廢水BOD5/COD比值下降，致使普通的好氧工藝對(duì)廢水色度、COD去除率不高(60%～70%)。

　　為了降低消耗及去除廢水中較難降解的有機(jī)污染物，出現(xiàn)了厭氧(兼氧)-好氧這種新型處理工藝。印染廢水在好氧處理前，先進(jìn)行厭氧處理，印染廢水有機(jī)物在兼性微生物的作用下厭氧，可使大分子有機(jī)物分解成小分子，非溶解性有機(jī)物成溶解性物質(zhì)，使難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物降解物質(zhì)。通過(guò)厭氧能提高印染廢水的可生化性，使出水水質(zhì)穩(wěn)定，減少了負(fù)荷沖擊，為后續(xù)的好氧生物處理創(chuàng)造良好的條件。當(dāng)有機(jī)物通過(guò)厭氧反應(yīng)，降解成有機(jī)酸或小分子、溶解性物質(zhì)后，再通過(guò)好氧處理進(jìn)一步去除。由于使廢水呈現(xiàn)顏色的一些較難降解的有機(jī)物得到了較好的去除，因此印染廢水可以達(dá)標(biāo)排放。厭氧水解處理可以作為各種生化處理的預(yù)處理，由于不需曝氣而降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本，可提高污水的可生化性，使后續(xù)好氧生物處理能較容易進(jìn)行，大大提高了有機(jī)物的去除率，厭氧一好氧處理工藝(A/O)廣泛地應(yīng)用于難生物降解的制藥、化工、造紙、印染等高濃度有機(jī)廢水的處理中。

　　此外，水解酸化反應(yīng)器不需設(shè)氣體分離和收集系統(tǒng)，無(wú)需攪拌設(shè)備，因此造價(jià)低，且便于維修。反應(yīng)器可在常溫條件下運(yùn)行，不需外界提供熱源和供氧，出水無(wú)不良?xì)怏w，節(jié)約能耗，降低了運(yùn)行費(fèi)用;具有耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、污泥產(chǎn)率低、占地少等優(yōu)點(diǎn)，在工程中有推廣的價(jià)值。

　　生化法處理印染廢水的COD去除率和脫色率不高，并且反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，一般不適宜單獨(dú)應(yīng)用，可作為預(yù)處理或深度處理步驟。根據(jù)資料表明，我國(guó)已建成的印染廢水處理設(shè)施中，以生化法為主，其中以表面加速曝氣池為主體的活性泥法為最多。但運(yùn)行的設(shè)施占設(shè)施的48.8%，其中COD處理達(dá)標(biāo)率只有43%，而造成不能運(yùn)行或不達(dá)標(biāo)的主要原因是工藝問(wèn)題。常規(guī)生化占地面積大、排泥量大、需專人管理。特別是對(duì)印染企業(yè)而言，污水處理設(shè)施的占地面積過(guò)大，成為限制企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。

　　結(jié)語(yǔ)：通過(guò)對(duì)各種印染廢水處理技術(shù)的分析比較可知,它們從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、實(shí)用性方面都各存在一定的缺陷。物理和化學(xué)處理法應(yīng)用范圍狹窄,并且運(yùn)行費(fèi)用較高。而生物處理法具有運(yùn)行成本低,處理效果較為穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但存在色度和COD脫除效率不高且反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。因此,應(yīng)根據(jù)印染廢水特性,按照具體要求和條件,開(kāi)發(fā)集成不同處理方法的組合工藝技術(shù),使處理效率不斷提高,并有效降低處理成本,使印染廢水對(duì)環(huán)境的危害越來(lái)越小。

　　參考文獻(xiàn);

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　　(5)印染廢水處理技術(shù)的研究與進(jìn)展_景曉輝.

　　(6)印染廢水處理技術(shù)研究_李炳金.

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