處理印染廢水的研究進展

張子照

摘要：介紹了印染廢水的成分特性及基本處理方法，簡述了超聲場耦合曝氣生物填料塔，新型海藻式膜生物反應器，均相Fenton氧化-混凝強化，鋼渣過濾工藝，催化氧化，納米TiO2光催化降解等幾種深度處理印染廢水的方法，分析了幾種方法的可行性及使用過程中存在的缺點。

關鍵詞：印染廢水；基本方法；光催化氧化；

一、印染廢水的成分及特性

印染廢水主要由退漿廢水、煮練廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水和印花廢水組成。其成分主要與加工纖維的種類、所用染料助劑、機器設備及操作方法的不同而有所差異。直接染料所用助劑為：Na2CO3、Na2SO4、表面活性助劑；活性染料所用助劑為：Na2CO3、Na2SO4、表面性劑；還原染料所用助劑為：Na2SO4、Na2Cr2O7、H2O2、NaBO3、CH3COOH、表面活性劑；硫化染料所用助劑為：Na2S、Na2CO3、O2；表面活性劑；弱酸性染料所用助劑為：CH3COOH、CH3COONa、表面活性劑；中性染料所用助劑為：（NH4）2SO4、表面活性劑；酸性媒染染料所用助劑為：Na2Cr2O7、CH3COOH、Na2SO4、表面活性劑；分散染料所用助劑為：導染劑、CH3COOH、CH3COONa、表面活性劑；酸性染料染尼龍所用助劑為：Na2SO4、有機酸、單寧酸、酒石酸、表面活性劑，其它各種染料所用的助劑也均有所差異。正是各種因素的綜合影響，使得印染廢水顯得格外不穩定劑復雜。它堿度高、色度深、有機物多、組成復雜，而且部分染料含有毒性的硝基苯和氨基化合物。

二、印染廢水處理方法

2.1物理方法

2.1.1過濾法和沉淀法

過濾法和沉淀法常用于印染廢水預處理階段，主要除去污水中顆粒懸浮物和其它易沉雜質物質，為后處理工序做準備。

2.1.2吸附法

吸附法是利用多孔性的固體物質，使廢水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而去除的方法。工業上常用的吸附劑有活性炭、活性硅藻土、活化煤、天然蒙脫土以及煤渣等。國內外和傳統的吸附劑主要是活性炭。北京第二毛紡廠引進日本技術生產的一種新型優質水處理濾料-活性炭，將它用于染色和漂練廢水處理，效果明顯，其COD去除率大于60%；色度去除率大于70%。但是，受吸附容量的限制，必須考慮吸附劑的再生問題。

2.1.3氣浮法

氣浮法是常用的工藝凈水方法之一，目前有很多工廠使用此法。

2.2化學方法

2.2.1化學混凝法

混凝劑對疏水性染料脫色效率很高，可分為無機混凝劑、有機混凝劑、生物混凝劑等。其投資費用低、設備占地少、脫色效率高。但需隨著水質變化而改變投料條件，對親水性染料的脫色效果差，去除率低。使用過程中應選擇有效的混凝脫色工藝和高效的混凝劑。

2.2.2電化學法

電化學法可分為電絮凝法、電氣浮法、電氧化法以及微電法、內電解法等。國外許多研究者從研制高電催化活性的電極材料著手，對有機電催化因素和氧化機理進行了較系統的理論研究和初步的應用研究。電化學具有設備小、占地少、運行管理簡單、COD去除率高和脫色好等優點。但是沉淀物生成量及電極材料消耗量大，運行費用較高。

2.2.3氧化法

目前的氧化法主要有：高溫深度氧化法、化學氧化法和光催化氧化降解法等。溫深度氧化法主要是焚燒法?；瘜W氧化法能有效的去除印染廢水中的色度，但不能很好的去除印染廢水中的COD。光催化氧化隨著太陽能技術的發展和進步，越來越受到人們的重視，在深度處理印染廢水方面發揮著舉足輕重的作用。光化學氧化法是近多年來發展迅速的一種高級氧化技術，它的反應條件溫和“氧化能力強”適用范圍廣，利用該法處理難降解毒性有機污染已成為國內外研究的熱點。目前，人們已對半導體多相光催化進行了廣泛的應用研究，包括高效催化劑的制備和新型反應裝置的設計、光催化在環境保護、衛生保健、金屬催化劑制備和貴金屬回收、物質合成制備等幾個主要方面的應用情況，并取得了豐碩成果。半導體多相光催化反應的基本原理是半導體粒子具有能帶結構，一般由填滿電子的低能價帶和空的高能導帶構成，價帶與導帶之間稱為禁帶。當用能量等于或大于禁帶寬度（也稱為帶隙的光照射半導體時，低能價帶上的電子被激發躍遷至導帶，在價帶上產生相應的空穴（h+），它們在電場作用下分離。光生電子（e-）被遷移到粒子的表面，能還原半導體顆粒表面吸附的具有氧化性的金屬離子，形成金屬單質。光生空穴（h+）有很強的得電子能力，具有強氧化性，可以奪取半導體顆粒表面吸附的具有還原性的物質中的電子，使這些物質被氧化。

2.3生物方法

生物法是利用微生物酶氧化或還原染料分子，破壞其不飽和鍵及發色基團，從而達到處理目的的一種印染廢水處理方法。選育和培養出各種優良脫色菌株或菌群是生物法一個重要的發展方向。國外已經進入了利用誘變育種、原生質體融合、基因工程等技術，組建了有多個質粒的高效染料脫色工程菌的研究[2]。

2.3.1光催化氧化深度處理印染廢水進展

光催化氧化深度處理印染廢水技術因其具有高效、節能、無二次污染等優點，受到了國內外學者的廣泛關注，下面就其中一部分進展敘述如下：

夏東升等利用“微波無極紫外光催化氧化+活性炭催化氧化”技術對印染廢水進行深度處理并回用，經過8個月的連續運行，發現廢水脫色率達95%以上，COD去除率達90%，回用水車間回用生產要求，回用水與新鮮水用于印染后，兩者之間無明顯差異[3]。劉魯建等采用UV/O3工藝對印染廢水進行了深度降解實驗研究.結果表明，UV/O3對印染廢水COD的去除效果明顯大于O3及UV單獨作用的簡單加和，UV和O3之間存在協同效應。UV/O3工藝處理印染廢水效果較好，對色度及COD的去除率分別達到97%和90%，提高出水水質，增加了回用的可行性[4]。高永等利用MBR-光催化氧化的組合工藝處理某紡織園區綜合廢水，對反應裝置進行了連續運行效果的考察。結果表明，MBR對廢水COD、濁度，色度去除率分別達到93.5%、99.9%和98.9%；MBR中污泥沉降性能明顯優于SBR，能有效控制污泥膨脹現象；出水的透光性大大提高，水質達到GB18918-2002的一級A排放標準和CJ/T48-1999的生活雜用水要求[5]。朱洪濤對采用UV-Fenton催化氧化反應處理印染廢水進行了實驗研究。正交實驗結果顯示，UV-Fenton催化氧化反應對色度和COD都有較好的去除效果，色度去除率達到90.4%，COD去除率達到86.2%。同時與Fenton反應和UV-H2O2反應處理方法進行了比較實驗，結果表明，UV-Fenton處理效果最佳。

參考文獻：

[1]陳一飛，施成良.印染廢水成分分析及凈化處理技術[J].四川絲綢， 2002，（3）：15-17

[2]彭會清，許開.印染廢水處理方法進展與評述[J].南方冶金學院學報學報，2003，24（4）：57-61.

[3]夏東升，趙帆，樓朝剛，等.MV-UV法印染終端廢水處理[J].工業水處理，2008，28（4）：22-24.

[4]劉魯建，梅明，董俊.UV/O3工藝深度降解印染廢水的研究[J].化學與生物工程，2010，27（7）：81-83.

[5]高永，胡榮政，朱青，等.MBR—光催化氧化處理印染廢水的試驗研究[J].水處理技術，2010，36（3）：112-114.