印染废水处理技术现状及发展趋势论文

　　摘要：印染废水的处理已经成为广泛关注的课题。对物理，化学，生物等处理印染废水的方法进行研究·并提出了印染废水处理的未来发展趋势。
　　关键词：印染废水；处理技术；现状；发展趋势
　　1 引言
　　纺织印染行业排放的印染废水是我国工业系统中重点污染源之一，据国家环保总局统计，印染行业排放的印染废水总量位于全国各工业部门排放的总量第五位。2004年，全行业排水量13.6亿立方，而其污染物排放总量(以COD计)则位于各工业部门第六位。印染废水属于含有一定量难生物降解物质的有机性废水。其污染物浓度高(COD)，色度深，是难处理的工业废水之一。
　　据有关资料，印染废水中退浆废水造成的污染约占纺织品湿加工整理废水总量的50％，退浆废水中大量的污染物来源于浆纱过程中所用的浆料。退浆废水中主要的的污染物PVA及一些助剂，根据实测资料，天然浆料的退浆废水COD为10g／L 20g／L，BOD为5 10g／L，属易生化的高浓度有机废水，pH值一般在9左右，对于合成浆料(PVA)的退浆废水COD介于10 40g／L之间，BOD在5000mg／L 1000mg／L之间，pH值一般在6左右属于难生化的高浓度有机废水。因此，含PVA的废水排入水体后，在环境中大量积累，使水体表面泡沫增多，粘度加大，影响好氧微生物的活动，从而造成了严重的环境问题。
　　处理印染废水常用的方法大致分为三种：①利用微生物新陈代谢作用去除废水中的有机物的生物方法；②基于胶体化学理论，采用混凝手段的化学方法；③天然矿物质多孔材料吸附和膜分离技术的物理方法。
　　2 生物法
　　2.1 好氧生物处理
　　活性污泥法在处理印染废水中应用最为普遍，这是因为活性污泥法具有可分解大量有机物、能去除部分色素、可调节pH值、运转效率高且费用低等优点。活性污泥法的BOD5去除率一般可达到80％ 90％，COD去除率一般可达到40％ 60％，脱色能力为30％ 50％。由于常规活性污泥法对色度的去除往往不够理想且COD去除不高。因此，目前印染废水处理中，大多采用活性污泥处理的改进工艺。
　　2.2 厌氧生物处理
　　厌氧法具有应用范围广、能耗低、有机负荷高、剩余污泥量少和脱水性良好的特点。由于厌氧法能够把难降解的大分子有机物分解成小分子有机物现在采用不同措施改善此工艺，取得了一定成果李亚新等设计的厌氧生物滤池实验取得了较好效果，可使COD去除率达到70％ 86％，色度去除率为60％ 84％，且出水水质稳定。但是，单一的厌氧处理运行周期比较长，而且往往很难达到排放标准，特别是在气味和色度上，还需进一步处理。
　　2.3 好氧一厌氧生物处理
　　在印染废水处理中，厌氧一好氧工艺得到了深入的研究和应用。即在好氧处理前先进行厌氧处理，在兼性微生物的作用下。使印染废水中大分子有机物分解成小分子。非溶解性有机物成溶解性物质，难生物降解物质转化为生物降解物质。
　　3 化学混凝法
　　3.1 混凝法
　　印染废水的混凝处理是以胶体化学的理论为依据。在混凝法中混凝剂起着主要作用，混凝剂是一种可用来有效分离引起水污染的细小悬浮颗粒的化学药剂，它的加入目的主要是去除直径在10-7m 10-9m范围内的胶体物质，胶体表面一般带有负电荷，相互排斥呈现出布朗运动的特征，形成稳定的悬浮液。如果加入的胶体或者带有正电荷的物质，可以中和胶体表面电荷，物理吸附力(The Van derWaals force)可以超过上述排斥力，从而引发胶体物质的凝聚。混凝过程中使用的药剂大体可分为无机混凝剂和有机高分子絮凝剂。 3.2 高级氧化法
　　近年来，国内外专家开始研究高级氧化法处理印染废水。高级氧化法是由Glaze等首次提出，泛指氧化过程中有大量羟基自由基参与的深度化学氧化过程。包括湿式空气氧化法、超声波氧化法、光催化氧化法、超临界水氧化法、电化学氧化法等。根据雷乐成等研究，Fenton氧化，尤其是在紫外和可见光辐射下的光助Fenton氧化技术处理难降解的PVA高分子退浆废水氧化效率有极大提高。在低浓度亚铁离子、理论双氧水加入、中压紫外和可见光汞灯的辐射、反应时间0.5h，溶解性有机碳去除率达90％以上。
　　高级氧化法效果虽好，但处理费用较高，大多离实践应用还有距离，不利于工业上的推广应用。
　　3.3 电化学方法
　　电化学法处理废水，实质上是直接或间接地利用电解作用，把水中的污染物去除或把有毒物质转化为无毒或低毒物质，其中内电解法最广泛的是铁屑炭法。
　　4 物理法
　　4.1 膜分离法
　　自然界中经常存在一种物质体系即在一种流体相内或两种流体相之间有一层凝聚相物质把流体相分隔成两部分，这一薄层物质就是所谓的膜。作为凝聚相的膜可以是固态或是液态的，而被膜分开的流体物质可以是液态或是气态的。
　　膜分离法的特点主要有：①膜分离法能耗低，因此又称节能技术，在膜的分离过程中不发生相变；②膜分离法的装置比较简单，操作容易且易控制。作为一种新型的水处理方法，与常规水处理方法比，具有占地面积小，处理效率高等特点；③膜分离技术不仅适用于有机物和无机物、病毒、细菌等微粒的分离。还适用于溶液中大分子与无机盐的＂分离以及一些共沸物或近沸点物系的分离。
　　4.2 吸附法
　　在物理方法中吸附脱色用的最多，即利用多孔性的固体介质，将染料分子吸附在其表面，从而达到脱色的效果。吸附剂包括再生吸附剂如活性炭、离子交换纤维和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤灰)及天然废料(木炭、锯屑)等。这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过其颗粒状物质组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤而除去。
　　5 发展趋势
　　目前印染废水处理的逐渐向膜法其他处理技术相结合发展。工程师与研究人员不断开研制新的超滤膜，改善超滤膜的材质，孔径大小等方面性能，主要为了降低膜的制作成本，提高过滤效能。然而膜法仍然具有它的缺点，只采用透过液反冲洗的清洗方法己不能保持膜的通量稳定，需采用药剂清洗，膜的污染比较严重，这一问题尚未很好解决。而且，国内目前还未开发出高质量的超滤膜装置，需从国外引进成套的工艺设备，价格必然不菲。因此如何降低成本，保持膜的稳定性能是未来研究的重点。