工业印染废水处理技术的研究

工业印染废水处理技术的研究

黄泽明

广州中环万代环境工程有限公司511442

摘要：印染废水是一种含高浓度碱度、色度、木质素的有机废水，可生化性差，用传统的生物法处理难度大，一直是废水处理领域的难题。本文主要分析了印染废水的产生、特性及其水质、水量，指出印染废水的危害，并介绍了印染废水的基本处理方法。

关键词：工业印染废水处理工艺

引言

随着国民经济的快速发展，我国的印染业也进入了高速发展期，设备和技术水平明显提升，生产工艺和设备不断更新换代，印染企业尤其是民营印染企业发展十分迅速。但是，印染行业生产过程中排放的“三废”，尤其是废水治理不当将会对环境造成严重污染；另一方面，随着印染工艺和产品结构的改变，印染水质也发生了变化，废水的处理难度也随之加大。要实现印染行业可持续发展，必须要彻底解决印染行业的水污染问题。

1印染废水的产生

1.1前处理产生的废水

（1）退浆废水。退浆是用化学药剂将织物上所带的浆料退除（被水解或酶分解为水溶性分解物），同时也除掉纤维本身的部分杂质。退浆废水是碱性有机废水，含有浆料分解物、纤维屑、酶等，其COD、BOD5都很高。退浆废水的量较少，但污染较重，是前处理废水有机污染物的主要来源。当采用淀粉浆料时，废水的BOD5含量约占印染废水的45%；当采用PVA或CMC化学浆料时，废水的BOD5下降，但COD很高，废水更难处理。PVA浆料是造成印染废水处理效果不好的主要原因之一。

（2）漂白废水。漂白是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的有色杂质。漂白废水的特点是水量大、污染程度较轻，其BOD5和COD值均较低，属较清洁废水。

（3）煮炼废水。煮炼是用烧碱和表面活性剂等的水溶液，在高温（120℃）和碱性（pH值为10～13）条件下，对棉织物进行煮炼，去除纤维所含的油脂、蜡质、果胶等杂质，以保证漂白和染整的加工质量。煮炼废水呈强碱性，含碱浓度约为0.3%，呈深褐色，BOD5和COD值都较高。

1.2印花和染色产生的废水

（1）印花废水。印花废水主要来自配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花后处理时的皂洗、水洗废水。由于印花色浆中的浆料量比染料量多几倍到几十倍，故印花废水中除染料、助剂外，还含有大量浆料，其BOD5和COD值都较高

（2）染色废水。染色废水主要污染物是染料和助剂。由于不同的纤维原料和产品需要使用不同的染料、助剂和染色方法，加上各种染料的上染率和染液浓度不同，使染色废水水质变化很大。一般染色废水的色泽较深，且可生化性差。其COD值一般为300～700mg/L，BOD5/COD小于0.2，色度可高达几千倍。

（3）整理废水。整理废水含有树脂、甲醛、表面活性剂等。整理废水量较小，对混合废水的水质水量影响也较小。

2印染废水的特性与危害

印染废水是在进行预处理、染色、印花和整理过程中，由煮炼、漂染等工段所产生的一种综合废水。印染废水作为一种综合废水，成分复杂，具有如下特点：（1）色度大、有机物含量高。印染废水总体上属于有机废水，其中所含的颜色及污染物主要由天然有机物及人工合成有机物构成。（2）水质变化大。一般印染废水的CODcr为400～1000mg/L，pH为6～10，但当印染废水中含有涤纶仿真丝印染工序产生的碱减量废水时，废水的CODcr将达到2000～3000mg/L，pH达11.5～12。（3）水温水量变化大。由于加工品种、产量的变化，导致水温水量的不稳定。此外，由于印染废水中难降解有机物较多，进入水体后，长时间残留于水体中，且多数具有较强的毒性，通过食物链的累积、富集，最终进入人体，严重危害人体健康。

3印染废水常规处理工艺

印染废水是成分复杂的有机废水，处理的主要对象是BOD5、不易生物降解或生物降解速度缓慢的有机物、碱度、染料色素以及少量有毒物质。

3.1物理法处理印染废水的技术

（1）天然粘土吸附剂

天然粘土资源丰富，价廉易得，采用粘土或改性粘土及其它天然矿石为吸附剂进行印染废水处理，具有实际价值。膨润土是以蒙脱石为主要成分的粘土，蒙脱石是2∶1型层状硅铝酸盐，在层间具有可交换的钙、镁、钠等离子；膨润土颗粒表面往往存在负电荷和正电荷，负电荷又包括恒定负电荷和pH控制负电荷，这些性质决定了膨润土具有良好的吸附、离子交换等性能，在印染废水处理中获得了广泛的应用。王连军等对膨润土的改性进行了研究，通过比表面测定、扫描电镜、X射线能谱测定等，探讨了膨润土的结构与改性机理，研究表明：高温熔烧活化膨润土有较好的效果。

（2）离子交换纤维吸附剂

采用纤维素改性制得的纤维素类吸附剂进行印染废水脱色处理也有研究报道该类吸附剂对染料脱色有效且易再生。吉纱，对阴离子型的活性染料的吸附交换很有效，但该吸附剂化学稳定性不够好，使用寿命较短。吸附脱色技术的发展方向：根据吸附机制开发、寻找新的吸附剂；对现有吸附剂的改性与活化，以提高脱色效果。

（3）煤、炉渣吸附剂

许多研究者还利用煤、炉渣具有微孔多、表面积大的特点进行印染废水吸附脱色处理，以达到降低成本、以废治废的目的。

3.2化学法处理印染废水的技术

（1）电化学法

电化学法是通过电极反应使印染废水得到净化。英国率先提出用铁电极处理污水，并在城市污水处理中实施；美国随后对含油废水进行了电化学法处理，但因能耗及成本偏高而未受重视。随着电化学和电力工业的发展，各种高效率反应器的出现使处理成本大幅下降，电化学方法又重新引起人们的重视，进一步提高电极材料的催化性能，提高电流效率，减弱电极极化以降低能耗仍是今后的主攻方向。根据电极反应方式划分，电化学方法可细分为：内电解法、电絮凝和电气浮法、电氧化学。最著名的内电解法是铁屑法，即将铸铁作为滤料，使印染废水浸没或通过，利用Fe和FeC与溶液的电位差，发生电极反应，产生较高化学活性新生态H，能与印染废水多种组分发生氧化还原反应，破坏染料发色结构，而阳极产生的新生态Fe2+，其水解产物有较强的吸附和絮凝作用。

（2）离子交换法

近年，用新型离子交换树脂处理染料废水的报道较多。石宝龙等研究表明用新型PVAF阴离子交换纤维对酸性橙Ⅱ的吸附率、吸附速度、洗脱再生等性能优越，饱和量为186mg/g。再生率达80%以上，Bangham动力学方程可较好地反映体系动力学特征。研究人员指出强酸性$6328a型和弱酸性MP62型离子交换树脂对活性染料有好的吸附性，废水中的盐类对离子交换树脂的影响很小。离子交换纤维有大的比表面积和一定量的交换基团，吸附与再生速度快，交换容量大且易制成各种形状，对废水的处理和染料回收有优势，但费用较高，处理对象主要为离子型染料。

3.3生物法处理印染废水的技术

生化法是利用微生物的作用，使污水中有机物降解、被吸附而去除的一种处理方法。由于其具有降解污染物彻底、运行费用相对低、基本不产生“二次污染”等特点，被广泛应用于印染污水处理中。生化处理技术主要分为厌氧和好氧。厌氧包括：水解酸化、UASB等；好氧主要包括：生物膜法、活性污泥法等。

（1）厌氧技术

厌氧技术是在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧菌降解有机污染物，最终产物是二氧化碳和甲烷。厌氧生物反应通常被划分成两个阶段过程：第一阶段是水解酸化阶段，第二阶段是甲烷发酵阶段。在印染废水处理中常将厌氧控制在水解酸化阶段，来降解废水中部分污染物，同时提高废水的可生化性。即印染废水中常用的水解酸化工艺，一般CODcr去除率为20%～40%，色度去除率可达40%～70%。

（2）好氧技术

好氧技术是由好氧微生物降解污水中有机污染物，最终产物为水和二氧化碳。在印染废水中常用的主要有：活性污泥法、接触氧化法，一般CODcr去除率为55%～88%。

4结束语

纺织染整工业是轻化工业支柱产业之一。传统的印染污水净化技术各有优缺，单一的物理、化学、生物法处理印染废水难以达到相关排放标准要求，多种处理技术联合应用及高效微生物强化技术的研究将是今后印染废水净化处理技术的重要方向。

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