分析丨印染廢水處理技術與研究現狀

2021-01-10 北極星環保網

北極星水處理網訊:摘要;印染廢水具有水量大、有機汙染物濃度高、色度深、鹼性大、可生化性較差、水質變化大、成分複雜等特點，屬較難處理的工業廢水之一。本文旨主要介紹國內外印染廢水處理技術發展現狀，詳細介紹了物理法、化學法、物理化和生物法等方法，列出各種處理方法的適用條件及處理效果，並總結出各自的優缺點。

關鍵詞;印染廢水; 處理技術; 研究現狀

印染行業是工業中的排汙大戶，印染廢水是紡織印染行業的主要排放物。據不完全統計，全國印染廢水排放量約為3×106-4×106m3/d，約佔整個工業廢水的35%。據統計，中國具有一定生產規模的、有統計資料的印染織物生產總量2003年為2.9×1010m，加上未能統計的小型印染廠，估計總印染織物生產總量為3.2×1010m。全國每年產生印染廢水約為1.6×109t。加強印染廢水的處理，對保護環境，維持生態平衡起著及其重要的作用。印染廢水是印染企業生產過程中排放的各種廢水混合後的總稱。由於不同織物印染工藝不同，印染廢水所含的顏色及汙染物和印染加工過程中所需要的pH值不同，印染廢水的具有色度大、有機物含量高、水溫、水量、水質和pH值變化大等特點給廢水的處理帶來困難。近年來，隨著大量新型助劑、漿料的使用，有機汙染物的可生化性降低，處理難度加大。

1.印染廢水的排放現狀與特點

印染廢水排放量約佔工業廢水總排放量的1/10，我國每年約有6×108～7×108t印染廢水排入水環境中，印染廢水是當前主要的水體汙染源之一，因而要實現印染行業的可持續發展，必須首先解決印染行業的汙染問題。

印染廢水的特點是成分複雜、有機物含量高、色度深、化學需氧量(CODcr)高，而生化需氧量(BOD5)相對較低,可生化性差，排放量大且組份複雜，除含有助劑和大量的漿料外，廢水中還含有苯胺、硝基苯、鄰苯二甲酸類等含有苯環、胺基、偶氮等基團的有毒有機汙染物，不但難以生物降解,而且多為致癌物質，危及人的身體健康。

2.印染廢水常用處理方法

(1)物理化學方法

①混凝

化學混凝法是處理印染廢水的常用方法,曾被認為是最有效、最經濟的脫色技術之一。混凝就是在混凝劑的離解和水解產物作用下，使水中的膠體汙染物和細微懸浮物脫穩並凝聚為具有可分離性的絮凝體的過程，其中包括凝聚和絮凝兩個過程，統稱為混凝。在廢水中投加混凝劑可以達到降低或消除ξ電位的目的，從而降低或消除膠粒間的排斥能峰，使膠粒碰撞結合。

影響印染廢水混凝效果的因素主要是水溫、pH值和染料品種。印染廢水的水溫一般比較高，可加速無機鹽類混凝劑的水解過程，對混凝過程有利。pH值可通過人工調節來滿足。因此，染料品種成為影響混凝效果的主要因素，也是選擇混凝劑的主要依據。如何選擇高效的混凝劑和有效的混凝工藝是該技術的關鍵。

混凝法的主要優點是一次性投資較低;操作管理技術要求不高;針對不同水質選用合適的絮凝劑，其處理效果和處理成本均可控制在適當的水平。缺點為：對於某些廢水，可能存在加藥量大或絮凝劑昂貴的情況，導致運行成本偏高適用範圍窄，對可溶性的有色汙染物質脫色效果差;產生大量化學汙泥，對汙泥的處理和處置進一步增加了運行成本及操作管理的難度，且容易造成二次汙染;佔地面積較大。

②吸附

吸附法是採用吸附劑吸附水中的汙染物，可去除色度、懸浮物、膠體及溶解性有機物。在印染廢水處理中所用的吸附劑主要有活性炭、焦炭、矽聚合物、硅藻土、高嶺土和工業爐渣等。不同吸附劑對染料有選擇性，影響吸附的條件有溫度T、接觸時間t和pH值等。據報導採用鋸木屑經弱酸水解再經焦化後製成吸附劑，可以用來處理多種廢水[4]。其優點為：不需投加任何藥劑，無汙泥。缺點為：吸附劑容易飽和，處理效果隨時間的延長而下降;吸附劑的再生或更換較麻煩、費用較高，再生廢液以及飽和廢棄的吸附劑容易造成二次汙染。開發高效廉價的吸附劑是吸附法的研究方向。

(2)化學方法

①氧化法

染料分子中發色基團的不飽和雙鍵可被氧化斷開、形成分子量較小的有機物或無機物，從而使染料失去發色能力，氧化法包括化學氧化、光催化氧化和超聲波氧化。雖然具體工藝不同，但脫色機制卻是相同的。化學氧化是目前研究較為成熟的方法，氧化劑一般採用Fenton試劑(Fe2+-H2O2)臭氧、氯氣、次氯酸鈉等。

光催化氧化法是利用某些物質(如鐵配合物、簡單化合物等)在紫外光的作用下產生自由基，利用這種高度活性的羥基自由基便可參與加速氧化還原反應的進行，可以氧化包括生物氧化法難以降解的各類有機汙染物並使之完全無機化。染料廢水脫色就是讓氧化劑吸收光能而產生強氧化性的自由基來誘導破壞染料分子的發色團,從而達到脫色降解的目的。TiO2光催化氧化法在pH=3～11時產生O和•OH，使染料分子迅速分解而獲得很好的脫色效果。該法脫色效果好，不產生大量汙泥，殺菌效果佳，經常運行費用較低，但一次性投資高，安裝困難。

總之，氧化法是一種優良的印染廢水脫色方法，但如果氧化程度不足，儘管染料分子的發色基團可能被破壞而脫色，但其中的COD仍未除盡;若將染料分子充分氧化，能量、藥劑量消耗可能會過大，成本太高。

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