張遠峰
(深圳市宗興環保科技有限公司 廣東深圳 518100)
印染工業是中國具有傳統優勢的支柱行業之一,自改革開放以來更是取得了迅猛的發展,這在促進經濟社會發展的同時,也帶來了一定的水環境污染。眾所周知,印染廢水具有色度深、有機物濃度高、含鹽量大等特點,并且還具有毒害性,是工業廢水治理領域中的一個熱點和難點。而且隨著印染工業的高速發展,其用水量和排水量也日益變大,如果排放后的廢水不能得到妥善地處理回收,則必將嚴重影響到我國水資源的可持續發展。
近年來,伴隨著水環境污染問題的加劇,水資源也日益緊缺,作為用水和排水“大戶”的印染工業,其廢水的回收處理已經得到了廣泛的關注。另外,世界各國對印染廢水的處理標準都提高了要求,我國也新出臺了《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB4287-2012)、《紡織染整工業回用水水質》(FZ/T01107-2011)等標準規范。在此背景下,做好印染廢水的深度處理及回用工作,以保障整個行業能夠取得長足的發展進步就變得日益重要。
印染廢水的回用方式通常包括以下兩點:(1)用于廠區地面沖洗、廁所沖洗、綠化和洗車等方面;(2)作為印染工藝中對水質要求不高部分的生產用水,例如漂洗、染色等過程。
根據《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB4287-2012)、《紡織染整工業回用水水質》(FZ/T01107-2011)、《紡織染整工業廢水治理工程技術規范》(HJ471-2009)、《城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)、《再生水質標準》(SL368-2006)等標準規范的要求,印染廢水根據不同的回用方式,其水質標準要求也不一致,具體如表1所示。

表1 印染廢水不同回用方式下的部分水質標準要求(單位:mg/L)
現階段在印染廢水處理領域使用較多的技術主要包括物化法、化學法、生化法、膜技術和其他組合工藝等。誠然這些方法都有各自的優勢,并且也在一定程度上滿足了廢水的處理和回用需求,但僅靠單一方法難以實現深度處理,所以有必要對當前的技術進行優化集成,采用恰當的工藝組合形式。
物化法本身也包含有很多種,目前在印染廢水深度處理及回用中采用較多的是吸附法。其中,活性炭因為具有表面積大、吸附脫色性能和親水性較強等優勢,所以成為了物化法中使用最廣的吸附劑。此外,對于經二級生物處理后出水中的合成染料等殘余污染物,活性炭也具有較好的吸附性能。但單獨采用活性炭吸附法進行深度處理的實施成本較大,再生耗能高,所以常將它與其他工藝進行組合使用。例如采用臭氧脫色+活性炭吸附的組合工藝來實現對廢水的回用處理,處理后的水可用于企業的冷卻循環系統;又例如采用連續模過濾(ContinuousMembraneFiltration,CMF)技術+活性炭吸附的組合工藝對印染廢水進行回用處理,這種組合工藝能夠確保出水中的Fe、Mn等雜質被完全去除,工藝應用得當甚至還能滿足印染企業生產用水的水質標準。
Fenton試劑在處理印染廢水時具有實施簡便、處理效率高、可產生絮凝等優勢,但Fenton法的氧化效率較低,氧化劑浪費現象嚴重,造成其實施成本較高,這是制約其單獨應用的一個主要因素。當前應用比較多的是將Fenton法與電化學氧化法結合使用,例如采用鐵炭微電解+Fenton試劑的聯合氧化工藝對經A/O(Anoxic/Oxic)處理后的出水進行深度處理,在最理想的情況下,這種方法的COD去除率能夠達到90%以上,滿足印染廢水回用的標準。
除去Fenton試劑外,臭氧也是化學法中采用較多的一種氧化劑。臭氧具有極強的氧化性能,能夠有效去除廢水中的有機物和色度。為了達到深度處理與回用的目標,臭氧常與活性炭法、曝氣生物濾池(BiologicalAeratedFilter,BAF)聯合使用,處理后的水質滿足生產工藝對回用水水質的要求。研究發現,臭氧氧化不但可以使活性炭的再生變長,降低活性炭法的實施成本,并且還能夠在活性炭的催化下進一步提高其氧化性能,表現出優秀的工藝組合性能。
生化法主要是指運用微生物代謝來達到分解污染物的目的,主要包括BAF、生物活性炭法等。目前很少單獨只采用生化法作為印染廢水的深度處理回收工藝,而且將其和其他工藝聯合使用。例如采用生物接觸氧化+生物炭流化床串聯裝置對印染廢水進行深度處理,處理后的出水水質一般滿足印染工藝洗滌用水的要求。
越來越多的研究證明,將不同的膜分離技術進行組合或將膜技術與其他廢水處理工藝相結合使用,是印染廢水深度處理領域中的一個極具潛力的研究和發展方向。例如采用雙膜法工藝時,COD去除率達到99%,濁度和色度基本能實現完全去除,反滲透對鹽分的去除率在98%以上,最終處理效果達到了生產回用的要求;又例如可以采用膜生物反應器技術,膜生物反應器是近年來印染廢水深度處理領域中的一項新技術,它將膜技術和生物反應器聯合使用,可以滿足印染廢水的回用要求。
因為膜技術對進水水質的要求比較高,一般不能直接對印染廢水進行處理,所以需要對廢水進行預處理。比較常見的有采用預處理系統(臭氧-BAF一體化裝置+BAF)和膜系統(超濾+反滲透)的組合工藝深度處理印染紡織廢水。研究證明,臭氧氧化+BAF生物截留吸附作用能有效保障膜系統的進水水質,而經膜系統處理后的出水完全能夠滿足回用于印染生產的要求。
印染廢水是工業廢水處理領域中的一個熱點和難點,而實現印染廢水再生、回用的關鍵在于采用最有效的深度回收處理技術。因此,還需要進一步加強對印染廢水深度處理及回用工藝技術的研究和應用,同時開發出最有效的工藝組合形式,以降低污染、保護環境,以最終實現整個行業綠色健康的生產模式。
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