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印染废水处理综述摘要：文章先对印染废水的特性进行了分析，然后分别对物理法、化学法、生物法以及多项联合法处理印染废水的技术进行了归纳和总结。关键词：印染废水，物理处理法，化学处理法，生物处理法纺织印染工业是我国传统的支柱产业，但是随着纺织工业的发展，印染废水的影响也越来越不容忽视。我国水资源环境血临着严峻的挑战，据不完全统计，2006年，我国废水扌非放总量536.8亿吨.比上年增长2"%.印染废水排放量为19.8亿吨。位于全国各工业部门排放总量的第5位。印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性大、水质变化大、成分复杂等特点，属较难处理的T业废水加Z随着印染T艺和设备的不断更新，废水成分的改变，处理难度也大大提升了。所以，改进废水处理工艺，提高处理水平已经迫在眉睫。1印染废水特性分析1.1.1退浆废水。退浆废水是碱性有机废水，含有浆料分解物、纤维屑、酶等，其COD、BOD5都很高。退浆废水的水量较少，但污染较重，是前处理废水有机污染物的主要来源。当采用淀粉浆料时,废水的BOD5含量约占印染废水的45%;当采用PVA或CMC化学浆料时,废水的BOD5下降，但COD很高，废水更难处理。PVA浆料是造成印染废水处理效果不好的主要原因Z—。1.1.2煮炼废水。煮炼是用烧碱和表面活性剂等的水溶液,在高温（12（）°C）和碱性（pH值为10〜13）条件下，对棉织物讲行煮炼，去除纤维所含的油脂、蜡质、果胶等杂质,以保证漂白和染整的加T质量。丸炼废水呈强碱性,含碱浓度约为0.3%,M.废水的颜色呈深褐色,BOD5和COD值都较高，其水量大，污染物浓度高。1.1.3漂白废水。纤维表面和内部的有色杂质是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂处理的。因此漂白废水的特点是水量大、污染程度较轻，其BOD5和COD值均较低，属较清洁废水。1.1.4丝光废水。丝光是将织物在浓氢氧化钠溶液屮进行处理，以提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽,降低织物的潜在收缩率和提高对染料的亲和力。丝光废水是在丝光过稈屮产生的废水。丝光废水特点是碱度高,BOD5和COD均较低。1.1.5染色废水。染色是将织好的布料进行染色，染色过程各种有机染料，浆料，表面活性剂，助剂和染色必须得碱性环境，共同组成了染色废水。其特点是可生化性并，色度可达几千倍。1.1.6印花废水。印染废水的水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水\n洗废水，其污染物浓度较高，其中有染料，浆料，助剂等，且废水的BOD,COD较高。1.1.5桀理废水。水量校小，所以其对废水处理的影响度也较小。其屮含有纤维素，树脂,汕剂，浆料,甲醛,表面活性剂等“力。1.1.8）碱减量废水：是涤纶仿真丝碱减量工序产生的，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醉等，其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高（一般＞12）,而且有机物浓度高，碱减量T序排放的废水屮CODCr可高达9力mg/L,高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。1.2.1废水水量。废水水量随工厂类型、规模、生产工艺、机械设备、加工产品的不同有很大的变化，但根据国内外资料估算，每加T一匹棉织物用水最达1〜1.2ml2印染废水处理现状2.1预处理印染废水污染程度大，水质水量波动也很大。所以必须进行必要的预处理才能保证其他处理法的处理效果和稳定运行。常用的预处理办法是设置调节池来控制水质水量的稳定;调节PH,为Z后的处理提供合适的PH环境；对废锯液I叫收处理；对染料浓脚水预处理。2.2物理法处理印染废水门®。2.2.1吸附脱色技术吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱出染料分了的。常用的吸附剂包括：可再生吸附剂（活性炭，离子交换纤维等）；不可再生吸附剂（如硅藻十，煤渣，粉煤灰，木炭，锯木屑等）。2.2.2膜分离技术膜分离技术是利用膜的微孔进行过滤，运用膜的选择透过性，将废水中的某些物质分离出来，使水质得以净化。该技术是一种新兴的高效分离、浓缩、提纯和净化废水的技术，具有低能耗、操作简单、可I叫收有用物质等优点。膜技术主要有超滤、纳滤和反渗透oQinJian-jun等⑹运用纳米膜处理印染废水，染料的去除率达99」％,且70%的废水可以得到冋用。223超声波技术印染废水经调节池加入絮凝剂后进入气波振室,在一定频率的振荡下，废水屮部分有机物开键断裂成为小分了物质，在水分了的热运动下，絮凝剂迅速凝聚，废水屮的COD、苯胺、色度、坯类含量等随Z下降，从而降低废水中冇机物浓度，实现对印染废水的处理224高能物理法水在高能射线的照射下，产生一系列高能活性粒了使废水屮的有机污染物质得以分解。\n此方法占地小，有机物分解率高，但是能耗高，装置昂贵，忖前还不适于大规模投入运营。2.2.5磁分离法磁分离法是先将废水磁化丿订分离。印染废水中的污染物被磁化丿订可被高梯度磁分离器分离，非磁性部分可使用絮凝剂使之与可磁性物质缔合，然示分离。国外高梯度磁分离法处理印染废水已进入实用研究阶段2・3化学法处理印染废水231混凝法混凝法是在废水屮加入絮凝剂，使污染物凝聚而沉淀，达到去除的目的。絮凝剂主要包括无机絮凝剂、有机絮凝剂、复合絮凝剂、和生物絮凝剂。该法操作简单、占地面积小，处理量大，对疏水污染物质效果很好，但运行费用高，对亲水物质的吸附能力很并，COD去除率低，泥渣量大且脱水困难⑼。2.3.2氧化法化学氧化法是在氧化剂的作用下，使有机染料分了屮发色基团的不饱和键被断开，形成分了量较小的有机物或无机物。常用的化学氧化剂有Fenton试剂(F0和H。)、臭氧、氯气、次氯酸钠等。另外光催化氧化，电解氧化等新技术对某些难降解的污染物有显著的降解效果。2.3.3还原法还原法的基本原理是:含碳铁屑浸于电解质溶液屮,形成了无数个微小的Fe・C原电池，阳极生成FeU阴极产生OH・及新生态[H],具有较高的化学活性，与染料发生氧化、还原、吸附、絮凝等作用。该法能明显地提高废水的BOD/COD值,增加了卬染废水的可生化性，因此作为生化工艺的预处理具有显著的优点U0,o234电化学法电化学法是利用电极电解，使印染废水屮有机污染物被电解产生的高化学活性的新生态H所降解，其显色的结构被破坏，达到褪色的目的。另外正极产生的金属F尹离了也可产生絮凝作用，进一步对废水进行处理。235离了交换技术近年，用新型离子交换树脂处理染料废水的技术也口益得到关注。石宝龙等研究表明用新型PVAF阴离了交换纤维对酸性橙II的吸附率、吸附速度、洗脱再生等性能优越，饱和量为186mg/g,再生率达8()%以上。离了交换纤维的吸附与再生速度快，交换容量大且易制成各种形状，对废水的处理和染料冋收有优势，但实际运用的费用高，不适宜处理大量多组分\n印染污水。2・4生物法处理印染废水生物处理法是利用微生物的生化作用对印染废水进行处理。目前常用的方法有:好氧法,厌氧法，好氧■厌氧法等。241好氧微生物处理法好氧微生物处理法是在有氧的条件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物）的氧化分解作用来处理印染废水。常用的方法有活性污泥法、生物滤池法、生物转盘、生物膜反应器等。活性污泥处理法是将空气连续通入曝气池屮，污水屮就繁殖有大量的好氧微生物聚凝体，即活性污泥。一方面，里面的好氧微生物可以代谢掉一部分有机物；另一方面，活性污泥可分泌出絮凝剂，对污染物进行絮凝，从而除去污水屮的有机物。此法虽对BOD去除效果明显，但对COD和色度的去除率不高，故不单一使用。微生物絮凝剂是由微生物产生的有絮凝活性的代谢产物，主要由糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素和DNA组成。微生物絮凝剂主要分为4类：育接利用微生物细胞的絮凝剂、利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂、利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂、利用基因工程技术和现代分了生物学技术合成的微生物絮凝剂近年来，由赵军【⑵等，筛选出的四株微生物讲行复合培养，得到的复合菌群，对印染废水的絮凝率可达97.3%。干-兆慧1,31等研究发现在絮凝体系屮加入能显著提高絮凝剂的絮凝效果；刘其友［'41等采用II比旋筛选法得到的微生物絮凝剂产生菌株B・6・l,其絮凝率达到T92.5%；李风琴等筛选出的一株高活性絮凝微生物MHXGS2,在条件为：印染废水pH值10.5，加1%的助凝剂的CaC124mL,微生物絮凝剂的添加量为0.4mL,脱色率可高达96.5%o生物膜法是将微生物固定在填料上，微生物在上血生长緊殖，形成膜状的活性污泥。与普通的活性污泥相比，它的生物体体积浓度大，存活世代长，微生物种类多，尤其适用于特定种类的微生物的投加使用。生物膜法的应用主要在于生物转盘，生物膜脱色塔，生物滤池等。位于广州的京溪污水处理厂就是一廉利用生物膜法处理污水的工厂，其出水水质可达到一•级A尺度。2.4.2厌氧微生物处理法厌氧微生物处理法是在厌氧环境下，利用厌氧微生物的代谢对有机物进行降解。厌氧处理法对有机废水的处理有很好的效果，它主要是改善污水的可生化性，而且对偶氮基、蔥醞基和三苯甲烷基均可降解，但对一些活性染料的屮间体如致癌的芳香胺等还不能完全降解。\n由于单一的厌氧处理法达不到污水排放标准，所以通常都是与其他得处理法相结合使丿『⑸。近年来，厌氧反应器的不断更新，现己有上流式污泥床(UASB)、膨胀颗粒污泥床(EGSB)、厌氧折流板反应器(ABR)、内循环厌氧反应器(IC)、厌氧流化床(AFB)等多种厌氧反应设备。Sopa1161在2000年研究了两相厌氧系统，即由一个酸化罐和一个UASB反应器纟R成，同时发现在一定浓度范围内，若加入木薯淀粉作为共同基质则可以显著提高脱色率，但浓度过高则不会提高脱色率。2007年，肖仲斌等采用ABR处理牛仔布磨砂洗水以及小量的染色废水，进水COD浓度在1300mg/L左右，色度超过500倍，先经物化沉淀后，废水经ABR处理，其BOD/COD值由0.25提高到0.41,嚴终出水COD浓度为75mg/L左右，BOD在16mg/L左右。2.4.3厌氧■好氧法厌氧法对偶氮染料有很好的去除效果，但偶氮染料在厌氧条件下脱色形成的芳香胺是抗生物降解的，若在其后接上一个好氧处理工艺，便可以将这个缺点弥补。好氧处理法和厌氧处理法结合不但弥补了备白的缺点，而且还可将好养阶段产生的剩余活性污泥全部冋流到厌氧阶段，让其在厌氧段停留消耗，从而降低鏗个系统的剩余活性污泥量。近年来，有许多关于这方面的研究【⑻，2005年，曾国驱采用的ABR和SBR联用技术处理印染废水，对他们的参数分别进行了优化。结果，色度的去除率可以达到99%,CODCr®高去除率可达95%,苯胺去除率可达98%[,91oMustafa等联合厌氧UASB■好氧CSTR,研究了在不同的HRT下系统的处理能力，得出的结论是：当联合反应器的总HRT分别为19・17和1.22d,CODCr去除率变化范围为91%〜97%,色度去除率变化范围为84%〜91%,处理效果良好〔2°】。陈旭把UASB-SBR联合来处理某服装厂印花车间的废水，废水CODCr的质量浓度为3900mg/L、色度为1350倍、pH值为6.3〜7.0时，调节UASB的HRT为16h,SBR的HRT为7h,最终出水CODCf•的质量浓度为84mg/L、色度为17倍、pH值为7,达到了国家一级排放标准陈英文采用混凝厌氧■好氧组合工艺处理印染废水，进水COD浓度为1800-2500mg/L左右，色度约为120()倍，经絮凝部分可去除色度97%,厌氧段去除COD为40%〜50%,最终出水COD浓度为83-124mg/L,整体成本较低,约为1.5元/严】。2.4.4藻类脱色作用1=1前有关藻类脱色作用的报道较少，但是，己发现己经发现藻类屮的普通小球藻，蛋白核小球藻、斜生栅藻，弱细颤藻等具有对染料的脱色作用。刘金齐等人利用普通小球藻对33种偶氮染料进行脱色实验表明，藻类对其屮人部分的染料都有脱色作用。刘厚出研究了菌藻\n共生系统降解有机偶氮染料的实验表明：多数偶氮染料可以被菌藻共生系统降解，藻类也可以单独降解偶氮染料⑵仃2.4.5”他有关生物技术近年来生命科学的飞速发展，也带动了生物技术在印染废水处理方面的发展。利用基因丁•稈把外源基因导入微生物获得具有高效降解印染废水功能的工程菌；利用细胞T程技术,获得高效杂合菌株;利用酶工程生产备种特定功能的酶来处理污水屮的备种特定的污染物；同时，利川定向筛选的手段也能有效地获得降解能力强的菌株。利川这些生物技术手段，能获得高效的处理菌种，从而提升生物法处理废水的能力。2.5多项综合脱色法生物脱色法对印染废水的BOD去除效果一般能达到80%以上，但是COD的去除率一般在70%以下，对色度的去除率则仅仅只有50%〜60%,再加上化纤织物的发展和卬染技术的发展，PVA浆料和备种新型的助剂进入到了新一代的印染废水屮，使得单一的生物降解法对废水的处理能力大大降低。所以现在常用到的方法是运用物理•生物法，化学■生物法等两项联用，哄至更多项的联用来达到对新型印染废水的处理。参考文献【1】储金宇，曹凯杰，吴春笃.印染废水处理综述[J]安徽农业科技，2007,35(7)：2041-2042.【2】李新堂，宋军.高唐县水资源资源开发利用现状及可持续利用对策[J].山东水利,2005(4):23-24.【3】梅拥军.工业印染废水处理技术综述[J]广东化工，2010,37(6):219-222.[4]常爱荣，孙瑾.印染废水处理技术研究进展[J]广东化工，2010,37(9)：217-218.[5]刘红梅.印染废水处理技术研究进展[J]纺织学报，2007,28(1).【6】QinJJ,OOMaungHtun,KEKREKA・NnnofihnUionforrecoveringwastewaterfromaspecificdyeingfacility[J],SeparationandPurificationTechnology,2007,2(56)：199-203.【7】ChakibBenic,VeienJean2Marc,GerardIglesias.Piecewisesurfaceflatteningfornon2distortedtexturemapping[J].ACMComputerGraphics,1991,25(4):234-246.[8]江芳，韩永忠.高梯度磁分离技术在废水处理屮的应用[J].污染防治技术,2002,15(3):17-19.【9】张艳，赵宜江，嵇鸣，等.印染废水物理化学脱色方法的研究迸展[J].水处理技术,2001,27(6):311-314【10】郑冀鲁，范姐，阮复昌.印染废水脱色技术与理论技术[J].环境污染治理技术与设备,2000,1(5):29-35.\n[11]张志斌，邱宏俊，康兴生，等.絮凝技术在污水强化一级处理屮的应用[J].水处理技术,2007,33(6):102〜131.[12]赵军，赵晓祥，鲁丹.复合微生物絮凝剂的培养及其对印染废水处理的研究[J].工业用水与废水，2008,,12,39(6)【13】王兆慧，叶辉，常燕，徐磊，曹军，尹立红.一株产絮凝剂不动杆菌的筛选及其絮凝特性[J].微生物学通报.2008,35(2)：178-182.【14】刘其友，张云波，赵朝成，赵东风.微生物絮凝剂产生菌的筛选及其对含油废水的处理研究[J]化学与生物工稈，2010,27(8)：80-82.【15】刘红梅.印染废水处理技术研究进展[J]纺织学报，2007,28(1).【16】ChinwetkitvanichSopa,TuntoolvestMunsin,Pan2swadThongchai.Anaerobicdecolorizationofreac2tivedyebatheffluentsbyatwo2stageUASBsystemwithtapiocaasaco2substrate[J].WaterRes.,2000,34(8):22232-22321.【17】肖仲斌，杨波，王俊波.厌氧折流板反应器处理印染废水[J]•学术交流,2007(1):92〜101.[18]耿云波，刘永红，赵鹏飞.印染废水生物处理技术的应用现状及研究进展[J]工业用水与废水,2010,8,41(4)【19】曾国驱，任随周，许玫英，等.ABR结合SBR处理印染废水的研究[J].微生物学通报，2005,32(6)：68-73.【20]MustafaIsik,DeliaTeresaSponza.Anaerobic/aerobictreatmentofasimulatedtextilewastewater[j].SeparationandPurificationTechnology,2008,60(1)：64-72.[21]陈旭.卬染废水处理屮UASB—SBR的实验研究[J].化学工程与装备,2009,(2)：115-116.【22】陈英文，宋天顺，沈树宝.混凝2厌氧水解2好氧组合工艺处理印染废水的研究[J].工业水处理,2005,25(5):222-241.【23】魏建斌，付永胜，朱杰，陈亚平.印染废水生物脱色研究现状及展望[J].污染防治技术，2003.12,,16(4)