印染廢水物化處理技術(shù)研究

水處理網(wǎng)訊:摘要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國紡織工業(yè)的發(fā)展越來越好。印染廢水的排放量不斷增加。紡織印染技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致印染廢水的成分日趨復(fù)雜，無形中增加了廢水處理的難度。目前，廢水處理包括物理處理、化學(xué)處理、生物處理等技術(shù)。從處理機制、效果和優(yōu)缺點方面進行了分析。同時，依據(jù)紡織印染廢水的特點，采用不同處理方法和工藝技術(shù)，實現(xiàn)對紡織印染廢水的徹底處理。結(jié)果顯示，以生物處理技術(shù)為核心，物理、化學(xué)處理技術(shù)為輔助的綜合廢水處理方案，非常適合紡織印染行業(yè)進行廢水處理。

關(guān)鍵詞：印染廢水;物理處理;化學(xué)氧化

引言

當(dāng)前，印染廢水污染成分復(fù)雜、有機污染物濃度高、堿性強，因此，大量的印染廢水排放而不加處理會嚴重污染水源、土壤和空氣，危害人類健康。因此，對印染廢水的處理研究已迫在眉睫。

1 印染廢水特點

印染廢水的特點有：污染物含量高，水質(zhì)變化劇烈，處理難度高；濃度高，可生化性低；色度深，堿性和pH值變化大，染料品種繁多而且酸堿度變化很大，給廢水脫色處理帶來技術(shù)上的困難；有機污染物中含有苯、氮、胺等基團組成的有毒物質(zhì)等。

2 紡織印染廢水的性質(zhì)和來源

紡織印染生產(chǎn)工序復(fù)雜，各工序使用不同的化學(xué)原料，所產(chǎn)生的廢水成分也不盡相同，最終廢水成分更加復(fù)雜。紡織印染廢水主要為退漿廢水、煮練廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水和整理廢水。退漿廢水約占15.2%，成分包括漿料、纖維碎屑。淀粉退漿時，廢水可生化性較好，BOD5/CODCr>0.3；PVA退漿時，可生化性差，BOD5/CODCr<0.1。煮練廢水量大，pH=9.4，色度深，有機物含量高，漂白廢水含量高，但污染程度較輕，屬于清潔廢水，可以直接排放或者循環(huán)使用。絲光廢水經(jīng)蒸發(fā)、濃縮處理后可以循環(huán)利用，但末端排放的少量廢水堿性強。染色廢水水質(zhì)變化大、色澤深、堿性強，特別在使用硫化染料后水中含有大量硫離子，水體pH=10.2。印花廢水主要包括調(diào)色、印花滾筒和篩網(wǎng)沖水以及皂洗、水洗廢水等，還含有樹脂、甲醛和表面活性劑等，廢水量相對較少。

3 物理處理技術(shù)

3.1 吸附法

吸附法即利用吸附劑多孔的物理組織和較大的比表面積實現(xiàn)印染廢水的吸附凈化。吸附劑是影響其應(yīng)用效果的重要因素，對廉價高效吸附劑的探索研究是印染廢水吸附凈化研究的重要內(nèi)容，而廢棄固體廢棄物是吸附劑材料探索的重要方向，如林朝萍等利用廢舊布袋活性炭(WFBAC)深度處理印染廢水尾水，研究發(fā)現(xiàn)，WFBAC對廢水的COD的去除率達到77%，比同等條件下，商業(yè)活性炭對COD的去除率高24%。吸附劑改性是吸附劑吸附性能提高的重要途徑，目前，吸附劑的改性主要有酸堿鹽改性、水熱合成改性等，在印染廢水凈化中應(yīng)用效果良好，如朱巨建等研究發(fā)現(xiàn)與未改性殼聚糖相比，聚合氯化鋁改性后的蝦殼基殼聚糖分布更加均勻，粒徑尺寸更加均一，且其表面引入更多的有利于印染廢水吸附沉降的O—H和N—H，其對實際印染廢水COD的去除率及脫色率分別達到88．7%和96．9%，大大優(yōu)于未改性吸附劑。吸附法與其它方法聯(lián)用，發(fā)揮不同方法的凈化優(yōu)勢，是實現(xiàn)印染廢水深度凈化的重要途徑。采用吸附-Fenton法處理活性印花廢水，研究發(fā)現(xiàn)該工藝中吸附法起到了重要的預(yù)處理作用，該工藝對印染廢水COD的去除率在72%以上，出水達到了《染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準》直接排放要求。

但是使用后吸附劑若不妥善安置，易造成資源浪費和二次污染，因此，應(yīng)在吸附劑再生利用等方面做進一步研究。

3.2 磁分離法

磁分離技術(shù)是對不同磁性的物質(zhì)在磁場作用力下做物理分離的一種方法，通過對廢水中微量粒子磁化后再分離達到去除染料的效果。國外高梯度磁分離法已步入實用階段，目前的研究熱點是超導(dǎo)高梯度磁分離技術(shù)。大阪大學(xué)的Fang等研究了2種含硫酸鹽的鐵磁粉末，分別對甲基橙、莧菜紅、直接紅80、甲基藍、結(jié)晶紫和Ci－bacron亮黃等6種染料的廢水進行處理，采用超導(dǎo)高梯度磁分離裝置，能高效地去除這幾種染料。

3.3 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)包括微濾、超濾、納濾和反滲透，過濾精度依次降低。膜分離技術(shù)主要通過納濾、反滲透進行廢水預(yù)處理，然后依據(jù)處理標(biāo)準選擇微濾、超濾。膜分離技術(shù)水平高，但材料成本也高，濃縮后的處理液會出現(xiàn)鹽增加問題。利用微濾-納濾技術(shù)對印染廢水進行深度處理，CODCr去除率達87%以上，色度去除率達100%；通過超濾-反滲透對印染廢水進行處理，超濾后濁度去除率可達90%，而CODCr去除率僅為21%左右，鹽類物質(zhì)的去除率為0；配合反滲透處理后，水質(zhì)達到預(yù)期效果，符合《紡織印染工業(yè)水污染物排放標(biāo)準》（GB4287-2012），而且部分廢水可以循環(huán)使用。通過實際工程實驗發(fā)現(xiàn)，膜分離技術(shù)可以對印染廢水進行深度處理，而且循環(huán)使用率高。

4 化學(xué)法

4.1 電化學(xué)法

電化學(xué)法主要是指在外加電場條件下，電極在電壓或電場作用下產(chǎn)生氧化基團(如·OH自由基)和強還原離子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而達到水質(zhì)凈化的過程。鐵碳微電解法和電化學(xué)氧化法是電化學(xué)法處理印染廢水的兩種主要類型。其既能通過氧化還原反應(yīng)直接降解去除小分子物質(zhì)和易生物降解物質(zhì)，又能將大分子有機污染物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，提高廢水的可生化性，廢水處理效果顯著;利用電化學(xué)氧化法處理高污染綜合印染廢水，研究發(fā)現(xiàn)其對印染廢水的色度、COD去除率最高可達80%，60%。但是，研究發(fā)現(xiàn)電化學(xué)法/活性炭組合工藝可將高濃度煤化工廢水的TOC和色度的去除率分別由單純電化學(xué)法的75%，82%提高到90%，92%。因此基于電化學(xué)法的組合工藝研究是提高其工程化應(yīng)用效率的重要研究趨勢。陽極表面是有機物電化學(xué)氧化的主要發(fā)生區(qū)域，因此，陽極材料催化性能研究是電化學(xué)氧化法工程化應(yīng)用研究的熱點之一，研究發(fā)現(xiàn)Fe改性的膨潤土粒子電極與DSA電極形成的三維電極體系，顯著提高了電催化氧化效率，對玫瑰精B廢水的COD、色度去除率分別達92%，99%。同時電極優(yōu)化設(shè)計是該方法應(yīng)用研究的另一重要內(nèi)容，研究發(fā)現(xiàn)復(fù)極性三維三相電極對印染廢水的脫色率、COD的去除率最高可達98．5%，87．6%，且在運行過程的前30min具有很高的電能利用率。因此，電極優(yōu)化設(shè)計對反應(yīng)電流效率的提高，電極極化的降低有重要意義。

4.2 超臨界水氧化法

超臨界水氧化法主要是利用超臨界水的低黏度和高擴散系數(shù)特性實現(xiàn)無機鹽的沉降去除，同時利用反應(yīng)過程中的·OH自由基和過氧化物ＲOO·對有機污染物降解清除。具有環(huán)保高效，可工程化強等特點，研究發(fā)現(xiàn)超臨界水氧化法對印染廢水COD去除率可達96．6%。印染廢水處理中，對工藝條件的研究是其應(yīng)用研究的熱點內(nèi)容。在超臨界水氧化法處理印染廢水中，pH對COD去除率有顯著的影響，在pH為9．1、反應(yīng)溫度580℃、反應(yīng)壓力27MPa，過氧量200%的條件下，廢水的去除率可達99．8%;研究發(fā)現(xiàn)溫度是影響TOC降解的最重要因素，而NH3-N的降解與反應(yīng)溫度和氧化劑量密切相關(guān)，在最佳反應(yīng)條件下，廢水TOC和NH3-N的降解率分別達98．94%和94%，但是600℃沒有氧化劑存在時氨不易降解。這對超臨界水氧化法的工程化應(yīng)用有重要意義。

結(jié)語

總之，印染廢水處理過程中，需要結(jié)合水質(zhì)、水量等特質(zhì)，了解不同技術(shù)，調(diào)整相關(guān)參數(shù)，進行規(guī)范化、合理化的廢水處理。在使用生物電解技術(shù)、Fenton氧化、催化氧化等深化處理技術(shù)過程中要注重經(jīng)濟性、實效性。

參考文獻：

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原標(biāo)題:印染廢水物化處理技術(shù)研究