印染廢水處理技術(shù)難點(diǎn)淺析

PAGEPAGE5印染廢水處理技術(shù)難點(diǎn)淺析許華誠(chéng)（福建高科環(huán)保研究院有限公司，福建泉州362000）[摘要]印染廢水是一種有機(jī)物含量高、色度高、生化性能差的難降解有機(jī)廢水，本文結(jié)合我國(guó)印染行業(yè)及其廢水處理技術(shù)實(shí)際情況，綜合討論了目前印染廢水處理技術(shù)中COD難以降低和高色度廢水難以脫色的兩大難點(diǎn)。1、概述我國(guó)印染行業(yè)每天有300萬(wàn)～400萬(wàn)噸的廢水排放，每年要耗用100多億噸清潔水。按每排放1噸印染廢水將污染20噸清潔水計(jì)算，每年未達(dá)標(biāo)排放的廢水會(huì)破壞150多億噸清潔水，數(shù)字驚人。所以如何提高和改進(jìn)印染廢水處理技術(shù)，采用科學(xué)合理的工藝技術(shù)路線組合，切實(shí)解決印染廢水治理問(wèn)題，對(duì)整個(gè)行業(yè)乃至國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展都影響深遠(yuǎn)。目前國(guó)內(nèi)比較常用的印染廢水處理工藝，一般有物化、生化（或絮凝—生化—吸附）工藝技術(shù)路線，包括生物活性污泥池處理法、物理化學(xué)處理法和膜處理法等。國(guó)內(nèi)常見(jiàn)處理工藝主要有：水解酸化-UASB-SBR、水解酸化-生物接觸氧化、活性污泥-接觸氧化、推流式曝氣增氧活性污泥+混沉、渦凹?xì)飧。–AF）-A/O工藝、缺氧-好氧-壓濾-富氧生物炭處理、改良厭氧-生物接觸氧化、水膜除塵-水解酸化-接觸氧化、混凝-生物膜曝氣-氧化塘、微電解-爐渣吸附、新型內(nèi)電解鐵屑過(guò)濾塔-生物接觸氧化池、混凝-水解酸化-接觸氧化、接觸氧化-電解、二級(jí)生物接觸氧化-砂濾-活性生物炭、水解-混凝-復(fù)合生物池、水解-接觸氧化-氣浮、水解-接觸氧化-活性炭。以上處理工藝在技術(shù)上都比較成熟、處理效果較好，已在不少實(shí)際工程中得到應(yīng)用。但由于近年來(lái)化學(xué)纖維織物的發(fā)展、仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，大幅度增加了印染廢水處理工藝的難度，主要可歸納為兩個(gè)方面：COD難以降低和高色度廢水難以脫色。2、印染廢水COD的降低由于化學(xué)纖維織物的發(fā)展、仿真絲的興起和印染后整理技術(shù)的進(jìn)步，使PVA漿料、人造絲堿解物（主要是鄰、對(duì)苯二甲酸類(lèi)物質(zhì)）、新型助劑等難生化降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水，其COD值也由原來(lái)的數(shù)百mg/L上升到2000～3000mg/L，而且BOD/COD也由原來(lái)的0.4～0.5下降到0.2以下，從而使原有的生物處理系統(tǒng)COD去除率從70%下降到50%左右，甚至更低。染料成分主要可歸納為苯系、萘系、蒽醌系以及苯胺、硝基苯、酚類(lèi)等，加工生產(chǎn)過(guò)程中染料損失率約為20％，是導(dǎo)致廢水COD值較高的原因之一。但印染廢水COD值較高，主要不是由染料造成的，而是由于加工生產(chǎn)中運(yùn)用的大量助劑（滲透劑、助染劑等）95％以上滯留在印染混合廢水中造成的。此外，PVA等化學(xué)漿料造成的COD占印染廢水總COD的比例也相當(dāng)大，但由于它們很難被普通微生物所利用，因而其去除率只有20%～30%。在處理工藝技術(shù)上，由于印染廢水成分以有機(jī)物為主，理論上雖大部分可生化，但其水質(zhì)BOD與COD的比值一般較低，可生化而又不易生化。同時(shí)，曝氣池活性污泥對(duì)多變化的染料中間體廢水的馴化、適應(yīng)不甚容易，也性，應(yīng)根據(jù)廢水水質(zhì)來(lái)選擇吸附劑。研究表明，在pH為12的印染廢水中，用硅聚物（甲氧基）作吸附劑，陰離子染料去除率可達(dá)95%～100%。高嶺土也是一種吸附劑，研究表明，經(jīng)長(zhǎng)鏈有機(jī)陽(yáng)離子處理，高嶺土能有效地吸附廢水中的黃色直接染料。此外，國(guó)內(nèi)也有應(yīng)用活性硅藻土和煤渣處理傳統(tǒng)印染工藝廢水的工程實(shí)例，費(fèi)用較低，脫色效果較好，但其缺點(diǎn)是泥渣產(chǎn)生量大，且進(jìn)一步處理難度較大。由于以上各工藝均存在不同程度的缺點(diǎn)，致使紡織印染凈化水色度仍然較高而無(wú)法被循環(huán)利用，目前在處理技術(shù)上難以達(dá)到紡織工業(yè)清潔化生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)之要求。高效脫色成為印染廢水處理又一技術(shù)難題。4、處理技術(shù)展望通過(guò)以上對(duì)我國(guó)目前的紡織印染行業(yè)的現(xiàn)狀以及廢水處理技術(shù)的分析，結(jié)合國(guó)內(nèi)外廢水處理技術(shù)的發(fā)展，對(duì)解決印染廢水兩大處理難點(diǎn)的可行技術(shù)展望如下：（1）生化法生化法運(yùn)行成本較低，在廢水處理中應(yīng)用最廣，但要解決印染廢水的兩大處理難點(diǎn)，對(duì)該工藝還需要進(jìn)一步研究。主要研究方向有：培養(yǎng)一些高效專(zhuān)門(mén)細(xì)菌，如高效脫色菌和PVA降解菌等；研究新型的厭氧—好氧生物處理工藝。（2）混凝法混凝法由于技術(shù)投資省、設(shè)備簡(jiǎn)單、占地少等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用，但該方法的關(guān)鍵是混凝劑的選擇?；炷ǖ闹饕芯糠较蛑皇情_(kāi)發(fā)研制價(jià)廉、無(wú)毒、高效的新型有機(jī)混凝劑，如Mat.A.以及鄒鵬等對(duì)殼聚糖混凝劑的研究，孫云霞以魔芋精粉為主要原料，用磷酸二氫鈉為酯化劑在尿素的催化下，合成魔芋葡甘聚糖磷酸酯新型有機(jī)高分子絮凝劑；另外，復(fù)合混凝法也將成為印染工業(yè)廢水處理工藝研究的主要內(nèi)容和發(fā)展方向。（3）膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)用于印染廢水處理具有能耗低、工藝簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境等特點(diǎn)，在廢水的治理及回用中的應(yīng)用越來(lái)越多。在國(guó)內(nèi)外已有不少研究，如馮冰凌等采用殼聚糖超濾膜處理印染廢水，COD去除率可達(dá)80%左右，脫色率超過(guò)95%?；钚蕴刻畛涔不斓母男詺ぞ厶浅瑸V膜，經(jīng)適當(dāng)交聯(lián)后用于酸性紅染料廢水的分離脫色，最大脫色截留率達(dá)98.8%。但是膜分離技術(shù)由于濃差極化、膜污染及膜的價(jià)格較貴、更換頻率較快等原因，使處理成本較高，從而嚴(yán)重阻礙了膜分離技術(shù)更大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。因此，膜分離技術(shù)的主要發(fā)展點(diǎn)應(yīng)為開(kāi)發(fā)研制新型的膜以及新型的膜處理設(shè)備或工藝。（4）光催化氧化法光催化氧化法具有明顯的節(jié)能高效、污染物降解徹底等特點(diǎn)，常用的催化劑有二氧化鈦、過(guò)氧化氫、草酸鐵等無(wú)機(jī)試劑。沈?qū)W優(yōu)等以載鉑二氧化鈦半導(dǎo)體為催化劑，對(duì)3Ｂ艷紅的光催化降解研究表明，過(guò)氧化氫對(duì)3Ｂ艷紅的載鉑二氧化鈦光催化降解具有明顯的助催化作用，脫色率和COD去除率分別為97.9%和92.3%。武漢科技學(xué)院的發(fā)明專(zhuān)利微波—紫外光催化氧化—?dú)飧f(xié)同處理工業(yè)廢水的方法對(duì)印染廢水的COD和色度的去除具有良好的效果。光催化氧化技術(shù)在廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用具有良好的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)效益，但該領(lǐng)域的研究還存在諸多問(wèn)題，如尋求更高效的催化劑，低能高效的能源，催化劑的分離與回收，反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)尚需進(jìn)一步研究。（5）電化學(xué)氧化法近年來(lái)電化學(xué)水處理技術(shù)得到了改進(jìn)，在傳統(tǒng)電化學(xué)法的基礎(chǔ)上增加了氧化、催化氧化或光催化氧化作用，有效地突破了微電解技術(shù)的局限。祁夢(mèng)蘭等采用微電解-催化氧化-飛灰吸附組合工藝處理活性染料生產(chǎn)廢水，COD去除率達(dá)95%以上，脫色率達(dá)99.9%。電催化氧化技術(shù)走向?qū)嵱没年P(guān)鍵是研究出具有高效催化性能的電極材料，提高電極材料的催化性能。提高電流效率、減弱電極極化以降低能耗是今后的主攻方向。將電催化氧化與脈沖電源結(jié)合起來(lái)，改變電極結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高處理效果和節(jié)能的目的，將是電催化氧化投入工業(yè)應(yīng)用的努力方向。（6）其他方法在難降解印染廢水處理方面，超臨界水氧化技術(shù)（SCWO）、低溫等離子體化學(xué)法、超聲波降解技術(shù)也是目前研究較為活躍的新技術(shù)。此外，國(guó)外對(duì)臭氧-紫外法、臭氧-紅外法、臭氧-生化法、濕式空氣氧化法、萃取法、C射線輻射法的研究均有相當(dāng)大的進(jìn)展，其中C射線輻射法可加強(qiáng)后續(xù)混凝處理效果，大大提高對(duì)陽(yáng)離子染料的去除率。對(duì)高濃度、高含鹽量的染料廢液、母液，蒸發(fā)濃縮后焚燒（必要時(shí)加入輔助燃料），也是國(guó)外處理印染廢水的重要方法。5結(jié)語(yǔ)從我國(guó)印染行業(yè)廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀來(lái)看，盡管經(jīng)過(guò)多年努力，已取得一批實(shí)用技術(shù)，解決了不少問(wèn)題，但總體上沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的突破，特別是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工廠布局不合理等因素的存在，加重了廢水治理的難度，使“COD難以降低”和“高色度廢水難以脫色”兩大難題無(wú)法從根本上得到解決。因此，解決印染廢水處理問(wèn)題的根本出路需從以下幾方面去努力：（1）加強(qiáng)環(huán)保立法和執(zhí)法力度；（2）提高企業(yè)對(duì)環(huán)保的認(rèn)識(shí)程度和管理水平；（3）加大環(huán)保投入，積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，同時(shí)研究革新現(xiàn)有處理技術(shù)；在實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)具體條件和要求，合理組合工藝，使處理效率不斷提高，并有效降低處理成本；在新技術(shù)研究方面，需開(kāi)發(fā)高效、