印染廢水處理研究

摘 要：印染廢水的組成成分有很多種，多種成分在一起交織使得印染廢水的處理難度大大地增加，同時印染廢水大多具有染料及其中間體濃度較高，廢水量較大的特點，是工業廢水中較難處理的一種廢水。文章通過對印染廢水進行研究，分析其組成和特點，探討不同的方法進行廢水處理，主要包括物理化學處理法、生物處理法和化學處理法等一系列的處理方式，通過使用不同的方法將廢水進行徹底的處理。

關鍵詞：印染廢水；廢水處理；物理化學處理法

前言

印染廢水是指棉、麻、化學纖維及其混紡產品在生產的各個工藝段所排放的廢水，主要產生于我國的紡織工業中，每年我國的紡織工業產生的廢水數量在所有的工業廢水中的比重較大，所以印染廢水的處理尤顯重要。同時印染廢水如果不經處理直接排放會對水質產生十分嚴重的危害，所以印染廢水的處理變得更為迫切，如何進行有效的印染廢水處理是目前我們關注的主要問題。

1 印染廢水的組成

印染廢水主要包括紡織過程中產生的所有廢水，比如說退漿廢水、漂白廢水和染色廢水等多種成分的廢水組成，其中包括多種染料及其中間體、表面活性劑、纖維等，通過這些組成可以了解印染廢水的特點，主要是廢水排放量大，水質水溫變化大，含鹽量高，pH變化大，廢水的成分較為復雜，含有大量的有毒物質，在一定程度上可以歸類為有機難降解廢水。由于印染廢水的成分主要為紡織品的染料、印染藥劑和調節劑等，還含有金屬離子，這就導致印染廢水中生化需氧量較低同時化學需氧量相對較高，造成印染廢水可生化性差、比較難處理，并且高鹽濃度廢水會影響到微生物細胞的滲透壓，對普通微生物有抑制作用，這給微生物處理染料廢水也造成一定困難。

2 印染廢水的處理方法

目前，對印染廢水的處理有許多方法，文章主要探討三類印染廢水處理技術，包括物理化學法、化學法和生物法等。

2.1 物理化學法

2.1.1 物理吸附法

在物理處理法中最為常見的處理方法是吸附法，例如目前大多數采用的活性炭吸附法。通過在印染廢水中加入具有吸附作用顆粒孔狀物質對印染廢水形成一種過濾作用，能夠吸附印染廢水中的一些助劑染料和其他的污染物，通過吸附作用去除一部分較大的污染物。吸附法主要應用于預處理和深度處理，預處理在于減少水處理主體裝置負荷，回收有機物質；而深度處理則可提高出水質量，滿足回用水水質要求。這種方法的優點是成本較低，具有簡單可行性。吸附法的使用注意事項是，應用于不同的印染廢水，要使用不同的吸附劑，要考慮到吸附劑使用以后的處理，不能夠產生二次污染。

2.1.2 混凝處理法

物理化學結合方法中的另一種比較常見的污水處理技術就是混凝法，混凝法可以分成混凝沉淀技術和混凝氣浮技術。混凝沉淀的操作方式是在廢水中加入一定量的絮凝劑，絮凝劑可以和污染物結合生成沉淀物，通過過濾除去。由于這種方式產生二次污染的可能性較小同時操作較為方便，所以在印染廢水處理方面的應用較廣。混凝法的處理原理是DLVO理論，具體而言是指絮凝劑進入廢水之中進行一系列的水解和聚合等的生物化學反應，從而生成大量的可繼續反應的沉淀水解產物，這些產物會通過與廢水中的膠粒進行中和粘附卷掃作用，繼續生成體積較大的易于過濾的絮凝體，通過沉降作用將其除去。混凝氣浮則是先加入絮凝劑后再通過氣浮的方式，利用氣泡攜帶水中與絮凝劑結合生成的大顆粒懸浮物，從而去除水中的污染物。絮凝劑的種類是多種多樣的，主要包括有機絮凝劑、無機絮凝劑和復合絮凝劑，例如鋁鹽、鐵鹽、聚丙烯酰胺等。在印染廢水中投加鋁鹽、鐵鹽等絮凝劑，使其水解形成帶高電荷的羥基化合物，它們對水中憎水性染料分子如硫化染料、還原染料的混凝效果較好，而酸性染料、活性染料、特別是小分子量、單偶氮鍵、含數個磺酸基的水溶性染料的混凝脫色效率較差。

2.1.3 膜分離處理法

膜生物反應器技術簡稱為膜分離技術，是利用特殊的半滲透膜進行分離水中離子和分子的技術，能夠通過生物膜的孔徑篩分作用進行污染物的分離和水質的凈化。這種技術在國外已經被廣泛的應用在廢水處理上，近幾十年我國的膜分離技術也實現了迅猛的發展。這種技術在分離的過程中操作簡單，耗能也較小，自動化程度非常高，不污染環境。目前較為常見的膜分離技術包括微濾、納濾、超濾以及反滲透膜等。

2.2 化學處理法

2.2.1 還原處理法

還原法的原理是使用一定的化學物質跟水中的污染物進行結合，從而通過還原置換反應進行凈水。還原法中最常用的原料是鐵屑，作為一種加工廢料，鐵屑還可以幫助處理紡織企業的印染廢水。這種做法是一舉兩得，不僅解決了機械加工的廢料，同時還原法的成本較為低廉，操作相對來說也簡單。通過將含鐵屑的物質浸于反應的溶液中，形成了鐵離子和氫氧根的離子物質，這些物質相結合就會發生化學反應，與染料之間進行氧化還原作用，提高廢水的可生化性。

2.2.2 氧化處理法

氧化法是指通過一定的氧化劑的作用，使污染物中發色基團中的不飽和鍵在氧化作用下斷開，使其分解成其他的有機物或者是無機物。我們日常中較為常見的氧化處理方法包括化學氧化處理法、光催化氧化處理法以及超聲波氧化處理方法等。

化學氧化法研究較為深入，該法的關鍵在于采用合適的氧化劑，例如臭氧和含氯氧化劑等，通過這些氧化劑的氧化作用降解染料而達到使染料脫色的目的，最后形成膠體發生沉降。利用臭氧進行氧化反應，主要適用于懸浮物少、染料親水性較強的廢水處理，優點在于臭氧不會產生二次污染，不過不足之處在于這種處理方式效果不佳。

2.3 生物處理法

生物處理法目前的研究較少，不過這種處理方式的效果較好。該法主要使用酶的氧化作用，還原有機物分子將廢水中各種有害的有機物降解，生成較簡單的無機物質。生物處理法包括好氧生物法、厭氧生物法以及其組合工藝。好氧法包括活性污泥法、氧化溝法、生物塘法等，厭氧法可以采用國內外發展很快的UASB以及新型高效的厭氧折流板反應器，組合工藝例如厭氧（兼氧）-好氧活性處理工藝。生物處理方式在使用的過程中具有成本低廉同時不產生二次污染的優點，非常適合印染廢水處理。

3 結束語

通過研究和比較各種適用于印染廢水處理的技術，可以發現它們各自有自己的優缺點。化學法處理法的主要不足之處在于容易產生二次污染，每種處理方法的普適性不強；物理化學法相對來說成本較低，但處理效果不佳；而生物處理法處理效果較好，但成本費用較高。因此，我們要根據實際情況進行處理方式的選擇，以取得最佳的經濟效益和環境效益。

參考文獻

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作者簡介：鄒聰慧（1987，8-），女，湖南長沙人，工學碩士，研究方向：印染廢水處理及微生物染料電池。