紡織印染廢水處理技術研究現狀及進展
作者: Guanglv
來源: 未知
發布時間:2018-04-27 15:18
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摘要：我國是紡織印染大國，用水量大，導致廢水排放量大。紡織印染廢水的高排放和重污染已成為制約我國紡織印染行業可持續發展的重要因素。近年來，隨著大量人工合成難生物降解染料和助劑的使用，如聚乙烯醇、羧甲基纖維素等，同時由于紡織印染行業工藝的不斷升級，造成紡織印染廢水處理難度增加，采用傳統處理方法已無法滿足日趨嚴格的廢水排放標準。為保證紡織印染行業的可持續發展，紡織印染廢水處理工藝在不斷升級，但也遇到了一些新問題。
關鍵詞：紡織印染廢水;處理技術;現狀
1 紡織印染廢水主要來源及性質
紡織印染廢水主要來源于各道生產加工工序，由于所使用的化學原料不同，所產生的污染物也不盡相同。紡織印染企業生產廢水一般占企業總排水量的60%～80%，主要來自退漿、煮煉、漂白、絲光、染色、印花和后整理等工序段。退漿廢水一般占紡織印染廢水總量的15%左右，污染程度高，化學需氧量通常占污染物總量的一半以上，并含各種漿料、纖維碎屑等污染物。若采用淀粉漿料時，通常退漿廢水可生化性較好，五日生化需氧量與COD之比可達0.3～0.5，但若使用PVA漿料時，退漿廢水可生化性差，BOD5/COD值通常低于0。1。煮煉廢水通常產生量大，呈強堿性，色度深，有機污染物濃度高。漂白廢水水量大，但污染程度輕，屬紡織印染廢水中較為清潔廢水的一種，一般可直接排放或循環使用。
絲光廢水一般經蒸發濃縮后可回收重復利用，但末端排放的少量廢水堿性強。染色廢水具有水質變化大、色澤深、堿性強等特點，特別當使用硫化染料和還原染料時，廢水pH值超過10。印花廢水主要包括調色、印花滾筒和篩網沖洗水，以及后處理皂洗、水洗、洗印花襯布等所產生的廢水。整理廢水中主要含樹脂、甲醛和表面活性劑等，廢水量相對較少。由此可見，紡織印染廢水具有水質和水量變化大、堿性強、pH值變化大，色度深、有機物質量濃度高等特點，若未經有效處理排放，會對生態環境造成嚴重的污染和危害。
2.1化學處理法
2.1.1混凝法
混凝法具有投資少、設備占地小、脫色率高等優點，在我國中小型印染企業廢水處理中應用非常普遍。通常情況下，混凝法對分散染料等疏水性染料去除效果好，但對活性染料等水溶性較好的染料去除效果很差。因此，選擇合適的混凝劑和高效的混凝工藝，是保證廢水處理效果的關鍵。近年來，多功能高效復合混凝劑的研發和應用，大大拓展了混凝工藝的使用范圍，并在有機物去除和脫色方面取得良好的效果。
2.1.2化學氧化法
化學氧化法利用強氧化劑斷鏈染料分子顯色基團，達到脫色目的，該方法在性質穩定、難降解染料處理中應用較為廣泛，包括臭氧氧化法、Fenton氧化法和高溫深度氧化法。
臭氧氧化法。通常，臭氧氧化有機物包括兩種途徑———直接反應和間接反應。直接反應是臭氧通過環加成、親電或親核作用直接與有機污染物反應;間接反應是臭氧在堿、光照等作用下，生成氧化能力更強的羥基(•OH)等自由基。
期刊文章分類查詢,盡在期刊圖書館臭氧可有效破壞染料發色基團，也可破壞構成發色基團的苯、萘、蒽等環狀化合物，達到脫色效果。采用臭氧氧化法深度處理印染廢水二級生化出水，COD和色度的去除率分別達75%和85%。
Fenton氧化法。Fenton氧化法是利用過氧化氫(H2O2)在亞鐵離子(Fe2+)的催化作用下生成具有高反應活性的•OH，其氧化性不具有選擇性，可與大多數有機物反應使其降解。采用Fenton試劑處理染襪廠印染廢水，考察反應時間、硫酸亞鐵投加量、過氧化氫投加量和pH值對廢水色度及COD處理效果的影響，發現在最佳工藝條件下，COD去除率大于80%，色度去除率在95%以上。
高溫深度氧化法。高溫深度氧化法主要包括超臨界水氧化法(SCWO)、濕式催化過氧化氫氧化法(CWPO)及濕式空氣氧化法(WAO)等。綜述了CWPO技術的反應原理和特點，并指出該技術在印染廢水處理中具有很好的應用前景和推廣價值。采用CWPO技術降解活性艷藍KN-R，當染料初始濃度(質量濃度，下同)為200mg/L時，在最佳反應條件下，脫色率和總有機碳(TOC)去除率分別達100%和68.5%。
2.1.3光催化氧化法
光催化氧化法是指在光照條件下，半導體光催化劑被激發，產生的空穴電子對與水分子反應生成•OH，將有機污染物氧化去除。常用的半導體催化劑有二氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、氧化鐵和氧化銅等。從理論上講，保證足夠的反應時間和適宜的反應條件，光催化氧化法可使廢水中有機污染物礦化，但實際條件下很難達到此目標。光催化氧化法目前尚處于研究階段，在我國尚未大規模投入實際應用。
2.1.4電化學法
電化學法是通過陽極和陰極的氧化還原反應將廢水有機污染物降解去除的方法，具有工藝簡單、處理效果明顯等優點。采用電芬頓降解羅丹明B，考察了不同反應條件參數對去除效果的影響，發現在最佳反應條件下，初始濃度為10mg/L的羅丹明B去除率達97.5%。
2.2生物處理法
2.2.1好氧處理法
好氧處理法包括活性污泥法和生物膜法。活性污泥法對廢水有機物去除效果較好，并能去除部分色度，處理后出水水質較好，成本較低，在印染廢水處理中被普遍采用，但易發生污泥膨脹等現象，一般適用于水量不大的情況。對于可生化性較好的印染廢水，采用好氧法處理對BOD5去除率一般可達80%左右。盡管如此，隨著人工合成染料和漿料助劑的大量使用，目前印染廢水采用單一好氧處理方法已無法取得較好的COD和色度去除效果。
2.2.2厭氧處理法
厭氧處理法不僅可用于處理高濃度有機廢水，也可應用于中、低濃度有機廢水處理，盡管本身對有機物的去除效果不及好氧處理法，但可提高廢水可生化性，改善后續生物處理效果。針對印染廢水，厭氧生物處理可以打破染料中的偶氮基、蒽醌基和三苯甲烷基等，但對活性染料中間體芳香胺等處理效果很差。在實際印染廢水處理工程中，厭氧處理法通常與好氧處理法聯合使用。
2.2.3厭氧—好氧處理法
厭氧—好氧處理法主要通過厭氧生物處理過程將印染廢水中大分子難降解有機物分解為易生物降解的小分子有機物，改善廢水可生化性，有利于后續好氧生物處理對有機物的高效去除。厭氧—好氧法處理是目前紡織印染廢水處理應用最為普遍的一種處理方法，具有COD去除率高、脫色效果好、運行穩定、耐沖擊負荷能力強等特點。利用厭氧生物轉盤—好氧移動床膜生物反應器處理偶氮染料廢水，取得較好的去除效果。
2.2.4生物強化技術
生物強化技術是根據廢水處理體系中微生物組成及環境條件，投加具有特定功能的細菌微生物，以改善廢水處理效率。所投加的微生物可以由原有處理系統中的微生物經過馴化、富集、篩選和培養后進行投加，也可以投加具有高效降解能力的外源微生物。該技術能夠有針對性地提高印染廢水中難降解有機物的去除效果，并取得良好的脫色效果。采用經培養的白腐真菌降解甲基橙廢水，發現該菌株一周后對初始濃度為10～50mg/L的甲基橙廢水脫色率達55.8%～72.6%。
3 結論
綜上，紡織印染廢水由于具有廢水量大、水質復雜、水質水量變化大的特點，其治理比較復雜，處理方法有物理法、化學法和生化法等方法。必須根據織物采用的原料、產品的品種、加工的方法，特別要了解各工藝操作過程中投加藥料、染料、助劑的情況，對廢水組分特性進行分析，通過技術經濟比較，選擇最優化的處理技術。
原標題:紡織印染廢水處理技術研究現狀及進展
