1、畢業論文（設計）報告題目：印染廢水處理技術的研究進展與動向專 業：環境監測與治理技術2012年12 月 16 日學生畢業設計指導教師意見設計課題：印染廢水處理技術的研究進展與動向指導教師意見：是否同意參加答辯：同意（） 不同意（）指導教師簽名： 摘 要印染廠退漿廢水一般占紡織工業廢水總量的15-20%，各種漿料分解物 酸 纖維屑等有機污染物約占總量的一半，退漿廢水呈堿性，PH為913一般退漿廢水COD的平均值能達8000mg/L左右，這些廢水處理起來難度很大，在水環境量積累，使水體受到嚴重污染。為了確定目前較為合理的印染退漿廢水處理技術，文章總結了國外印染廢水的處理方法，通過比較各種處理技術，

2、得出較為合理先進的處理技術，并展望其處理技術的發展方向，為減少環境污染提供新的技術依據。關鍵詞：印染廢水 退漿廢水 水污染 處理技術1 引言隨著工業化進程的不斷深入，全球性環境污染日益破壞著地球生物圈幾億年來所形成的生態平衡，并對人類自身的生存環境構成了嚴重威脅。我國又是一個水資源短缺的國家，全國每年缺水近400億立方米，耕地每年因旱減產糧食280多億公斤；全國660多座城市約有400多座城市缺水；城市生活、工業生產年缺水近60億立方米。水資源短缺問題已成為我國經濟發展和社會進步的重要制約因素。印染行業是工業中的排污大戶，印染廢水是紡織工業污染的主要來源。據不完全統計，全國印染廢水排放量約為（

3、300400）×104 m3/d，約占整個工業廢水的35。印染廢水一直以排放量大、處理難度高而成為人們關注的焦點之一。特別是我國加入WTO后，紡織印染行業增長迅速，其廢水排放量不斷增加。據統計1，中國具有一定生產規模的、有統計資料的印染織物總量2003年為290億米，加上未能統計的小型印染廠，估計總印染量為320億米。按平均印染100米織物產生廢水5噸計，全國每年產生印染廢水約為16億噸；新型染料、助劑的不斷開發和應用，處理難度也在增大。所以，開發研究合理的印染廢水處理技術迫在眉睫。2 印染廢水介紹2.1 印染廢水的概念印染廢水是加工棉、麻、化學纖維與其混紡產品為主的印染廠排出的廢水

4、。印染廢水水量較大，每印染加工1噸紡織品耗水100200噸，其中8090%成為廢水。2.2 印染廢水的來源典型的棉印染過程一共有八個步驟：退漿、煮練、漂白、絲光、染色、整理、干燥與成品，其廢水情況見表1-1。表1-1 典型印染工藝各工藝產生的廢水與組分工序添加物廢水與組分退漿淀粉酶或硫酸退漿廢水稀漿 染料分解物煮練氫氧化鈉 清潔劑煮練廢水表面活性劑 油 蠟漂白雙氧水 次氯酸 氯 堿漂白廢水顏料 絲光氫氧化鈉絲光廢水表面活性劑染色染料 表面活性劑 元明粉 保險粉等化學試劑染色廢水廢染料 表面活性劑 化學劑整理化學劑 淀粉 樹脂 甲醛等化學劑整理廢水廢化學劑 表面活性劑2.2.1 退漿廢水 退漿是

5、用化學藥劑將織物上所帶的漿料退除（被水解或酶分解為水溶性分解物），同時，也除掉纖維本身的部分雜質。退漿廢水是有機廢水，呈淡黃色，含有漿料分解物、纖維屑、酶等，廢水呈堿性，PH值為12左右，COD和BOD5含量約占印染廢水的45%左右。當采用PVA或CMC化學漿料時，廢水的BOD5下降，但COD很高，廢水更難處理。PVA漿料是造成印染廢水。2.2.2 煮練廢水煮練是用燒堿和表面活性劑等的水溶液，在高溫（120）和堿性（PH=10-13）條件下，對棉織物進行煮煉，去除纖維所含的油脂、蠟質、果膠等雜質，以保證漂白和染整的加工質量。煮練煉廢水水量大，水溫高，呈深褐色和強堿性（含堿濃度約為0.3%）。煮

6、練廢水中含有纖維素、果酸、蠟質、油脂、堿、表面活性劑、含氮化合物等物質，其BOD5和COD值較高（每升達數千毫克），污染物濃度高。2.2.3 漂白廢水 漂白工藝一般是用次氯酸鈉、雙氧水、亞氯酸鈉等氧化劑去除纖維表面和部的有以雜質。漂白廢水的特點是水量大，污染程度較輕，BOD5和COD均較低，屬較清潔廢水，可直接排放或循環再用。2.2.4 絲光廢水絲光是將織物在氫氧化鈉濃溶液在進行溶液處理，以提高纖維的力強度，增加纖維的表面光澤，降低織物的潛在收縮率和提高對染料的親和力。絲光廢水堿性較強（含NaOH3%-5%左右），多數印染廠通過蒸發濃縮回收NaOH，所以絲光廢水一般很少排出，經過工藝多次重復使

7、用最終排出的廢水仍呈強堿性，BOD5、COD、SS均較高.2.2.5 染色廢水染色廢水的主要污染物是染料和助劑。由于不同的纖維原料和產品需要使用不同的染料、助劑和染色方法，加上各種染料的上色率不同和染液和濃度不同，使染色廢水水質變化很大。染色廢水一般呈強堿性，水量較大，水質中含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，廢水色度可高達幾千倍，COD較BOD5高得多，COD一般為300-700mg/L，BOD5/COD一般小于0.2，可生化性較差。2.2.6 印花廢水 印花廢水主要來自于配色調漿、印花滾筒、印花篩網的沖洗廢水，以與印花后處理時的皂洗、水洗廢水。由于印花色漿中的漿料量比染料量多幾到幾十倍，故印

8、花廢水中除染料、助劑外，還含有大量漿料，BOD5和COD都較高。印花廢水水量較大，污染物濃度較高，當印花滾筒鍍筒時使用重鉻酸鉀、滾筒剝鉻時有三氧化鉻產生。這些含鉻的廢水毒性大，要單獨處理。2.2.7 整理廢水 整理廢水水量較小，其中含有纖維屑、樹脂、油劑、漿料、表面活性劑、甲醛等。整理廢水數量很小，對全廠混合廢水的水質水量影響也小。2.2.8 堿減量廢水由滌綸仿真絲堿減量工序產生，主要含滌綸水解物對苯二甲酸、乙二醇等，其中對苯二甲酸含量高達75%。堿減量廢水不僅PH值高（一般大于12），而且有機物濃度高，COD可高達7-9萬mg/L，高分子有機物（未分解的聚酯低聚物）與部分染料很難被生物降解，

9、此種廢水屬高濃度難降解有機廢水。2.3 印染廢水的特點 (1)數量龐大。印染廢水的排放量很大,歐洲統計織物和排放廢水的重量比是11501200。我國約為12001400。我國紡織工業廢水為全國工業廢水排放量的第六位,其中80%屬印染廢水。（2）可生化性差 。印染工藝過程中排放的廢水所含的有機污染物，主要以人工合成有機物為主，由剩余染料（染料的上染率一般為80%-90%，因此染色加工過程中的10%20%染料排入廢水中）和大量助劑（勻染劑、滲透劑、柔軟劑、油劑等）產生。有些染料、染料母體與染料降解產物在自然界中是致癌和致突變的，廢水毒性較大。其共同的特點是BOD5/COD值均很低，一般在0.1-0

10、.2，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5/COD值提高到0.3左右或更高些，以利于進行生化處理。（4）堿性大。印染廢水中的堿減量廢水，其COD值有的可達10萬mg/L作用，PH值大于12。因此必須進行預處理，把堿回收，并投加酸降低PH值，經預處理達到一定要求后，再進入調節他，與其它的印染廢水一起進行處理。 (5)成分復雜。印染廢水含有未反應的染料、顏料(涂料),帶有濃重的色澤,還有未反應的助劑,以與反應后的生成物和織物上的脫落物。更嚴重的還有致癌和致畸的有機化合物,具有毒性的重金屬等。(6)變化無常。廢水中的各種成分的組合、性質等,隨著市場變化、季節更換、供應更迭等而呈無規律變化。(7)

11、治理困難。印染廢水屬工業廢水中較難治理的一種。由于技術、經濟等原因,目前大多數采用的生物物理治理方法只能達到基本排放要求。雖然在色度上略有下降,但對有機物質只是分解成較小物質,對這些分解產物性質很難控制也很難掌握,無法保證對環境不產生危害。 （8）處理經濟負荷沉重。現行處理方法占地面積大,投資多,治理費用高昂,以致生產成本居高不下。據估計,廢水治理后達到二級排放標準,則治理費用基本與城市自來水價格相等。如果要達到廢水回用要求,治理費用則更高,故實際運作起來相當困難。2.4 印染廢水的污染與治理現狀2.4.1 印染廢水的污染現狀 我國印染行業企業均屬于勞動密集型企業，其生產工藝中高科技含量較少，

12、生產設備較落后，生產效率較低，生產過程中資源、能源浪費情況嚴重，與發達國家相比，有較大差距。歐洲加工1kg布通常產生200升廢水，而我國加工1kg布產生的廢水量約500升，是國外的2-3倍，能耗是國外的3-5倍。紡織印染業污水的排放，使得全國各大江河流域受到了不同程度的污染，人民的生活飲用水受到了嚴重威脅，三江（淮河、海河、遼河）、三湖（太湖、滇池）均到了非治理不可的地步，因此印染行業廢水的綜合治理問題已成為當務之急。2.4.2 印染廢水的治理現狀 70年代后期與整個80年代，在行業所屬的大中型印染企業中興建了一批印染廢水處理工程。這些處理工程的興建明顯減少了印染廢水對環境的污染。大多數處理工

13、藝均是以好氧生物處理作為處理流程的主要處理單元；進入年代中期以后，隨著紡織產品結構的變化和生產廢水中難降解物質的出現，很多印染企業對廢水處理裝置不斷進行技術改造，主要開發了以新型好氧生物處理技術為主的處理方法，如表面加速曝氣法、鼓風曝氣法、生物接觸氧化法、生物轉盤法等處理工藝，逐步形成了以好氧生物處理為主的多種處理方法，這種生物法處理技術對有機污染物的去除具有較為明顯的效果，在國廢水處理領域產生了較大影響。對棉印染廢水中出現的難降解物質，其中以漿料聚乙烯醇為代表，還逐步開發研制出了厭氧（水解酸化）一好氧串聯處理的低能耗生物處理技術，對減少這類污染物在環境中的滯留，徹底解決染料這一類工業廢水對環

14、境和生態的破壞，無疑具有積極的意義。近年來人們對生物絮凝、生物吸附、生物固定化技術、高效菌種的培養、新型高效反應器等生化處理方式進行了廣泛的研究，并逐步將這些技術應用于工程中。2.5 印染廢水處理面臨的問題 目前我國紡織廢水治理存在主體之間外兩個方面的雙重矛盾和問題。對紡織企業而言，一方面，企業急需克服和解決本身存在的各種問題，包括改進現有技術裝備，調整生產技術工藝，強化科學有效的管理，提高末端污染處理技術水平，加強培訓和人才培養，加快實現清潔化生產等困難和問題；另一方面，為眼前經濟利益所驅動，對現行一些政策法規、管理體制、宏觀決策采取漠視規避的態度，消極或非主動性地應對各種環境政策和管理措施

15、。對政府管理機構而言，一方面在不斷強調經濟與環境的協調發展，并制訂了許多相關法規文件，投入大量財力人力積極推進企業清潔生產工作；另一方面由于現行經濟體制和管理機制尚在不斷改革完善之中，客觀上又存在政策法規研究得不夠，管理監督力度不足，宣傳引導服務不夠等方面的一些矛盾和問題。經濟部門抓生產促效益，環保部門抓監管促治理，缺乏協調統一，顯得“力不從心”。從行業發展和國家宏觀管理協調角度考慮，目前影響或制約紡織工業水環境治理的主要因素在于治污技術管理手段落后、治理難度增加、管理力度薄弱、資本投入欠缺以與參與機制和管理體制落后、社會化監督體系不完善等幾個方面。3 印染廢水處理技術3.1 物理處理方法3.

16、1.1吸附法傳統的生化+物化組合在處理紡織印染廢水上能夠去除大部分有機物，然而，出水仍有相當大的色度。為了去除色度，后續處理是必要的。在印染廢水深度處理方面研究和應用最廣的是活性炭吸附。但該法存在活性炭吸附易于飽和與再生困難，且再生后其吸附能力亦有不同程度下降等問題。因此在工程實踐中，活性炭吸附成本相當昂貴。臭氧氧化對色度去除十分有效，然而它只是把復雜的染料大分子轉化成了有機小分子，因而COD濃度降低很小，為了去除COD，臭氧氧化后活性炭吸附是一種很好的改良方法。健俐4等人用臭氧和活性炭組合系統對印染廢水進行回用研究，當進水CODcr為80100mg/L時，出水CODcr為610mg/L。處理

17、后的水用于冷卻水。Sheng H.L.5等人在活性炭為填料的流化床或固定床入臭氧，把臭氧氧化和活性炭吸附組合成一個單一的過程。研究發現，臭氧氧化能夠延長活性炭的再生，減少其再生成本；活性炭不僅僅是一個吸附劑，同時是臭氧氧化的催化劑。兩者可以彌補各自固有的不足，具有很好的協和作用。夏志新6把吸附電解氧化技術用于廣某染織廠印染廢水二級出水，試驗表明：電解能延長活性炭的再生周期，深度處理后出水能夠回用于印染前煮練、漂白等工序，并對該工藝進行了經濟效益分析，若該廠采用二級出水回用工藝，每年可節約用水60萬噸，節省用水和處理廢水費用141萬元。廢水深度處理結果如下表：表3-1-1 廢水深度處理結果 指標

18、 SS (mg/L) PH值 COD(mg/L) 色度總鐵(mg/L) 硬度二級處理出水767.7136360.1587深度處理出水436.97840.0634因改性硅藻土具有混凝、吸附、過濾三大特性，故在印染廢水深度處理中具有可進一步降解COD，去除SS和脫色三大功能，去除效果較一般物化法為好。吳曉翔7指出，將經生化處理后的廢水(CODcr140210mg/L)進人硅藻土凈水設備，出水CODcr為6090mg/L，去除率4066.6。他同時對用于印染廢水深度處理的幾種工藝進行了比較 ：表3-1-2用于印染廢水深度處理幾種工藝比較進水CODcr200 mg/L，達標要求GB8978-1996一

19、級，出水CODcr100 mg/L工藝內容生物濾池 生物活性炭二氧化氯光催化氧化改性硅藻土CODcr去除率10201540203520354060脫色效果較差尚好尚好尚好好占地較大一般小較小較小投資較省大較大大較省運行費用低較低較高較高較低對水量適應性適合大水量適合中小水量適合中小水量適合中小水量大小水量均可3.1.2膜分離技術 膜分離技術是利用膜的微孔進行過濾，運用膜的選擇透過性，將廢水中的某些物質分離出來，使水質得以凈化。該技術是一種新興的高效分離、濃縮、提純和凈化的技術，具有低能耗、操作簡單、可回收有用物質等優點。膜技術主要有超濾、納濾和反滲透。QinJian-jun等4運用納米膜處理印

20、染廢水，染料的去除率達99.1%，且70%的印染廢水可以得到回用。當前關于膜分離技術的研究主要集中在與其他處理技術的結合方面，形成廢水深度處理與回收利用極有前途的物理化學處理新技術。RenataZylla等5運用膜技術生物技術處理活性低溫染料印染廢水，先運用納米膜處理廢水，色度和CODCr降低90%以上，然后通過厭氧生物降解處理，CODCr的去除率平均達到50%，并且處理的水可以用來進行重復染色。3.1.3超聲波技術 該方法的原理是廢水經調節池加入選定的絮凝劑后進入氣波振室，在額定的振蕩頻率的激烈振蕩下，廢水中的一部分有機物被開鍵成為小分子，在加速水分子的熱運動下，絮凝劑迅速絮凝，廢水中色度、

21、CODCr、苯胺濃度等隨之下降，起到降低廢水中有機物濃度的作用。目前，超聲波技術在水處理上的研究已取得了較大的成果，但絕大部分的研究都還局限于實驗室水平上。3.1.4高能物理法高能物理法是一種新的水處理技術，當高能粒子束轟擊水溶液時，水分子發生激發和電離，生成離子、激發分子、次級電子，這些輻射產物在向周圍介質擴散前會相互作用產生反應能力極強的物質HO·自由基和H原子，與有機物質發生作用而使其分解。高能物理法處理印染廢水的特點是設備占地小、有機物去除率高、操作簡便。但是用來產生高能粒子的裝置昂貴、技術要求高、能耗大。若要真正投入實際運行，還需進行大量的研究工作。3.2化學處理法3.2.

22、1絮凝法 絮凝法是采用絮凝劑將染料分子和其它各類雜質進行吸附、絮凝、沉降，以污泥形式排出，使印染廢水凈化的方法，常用的絮凝劑為鐵鹽、鋁鹽、鎂鹽、有機高分子和生物高分子。印染廢水的處理效果主要由絮凝劑的效能決定，傳統絮凝法對疏水性染料脫色效率很高，但需隨著水質變化改變投料條件，對親水性染料的脫色效果差，CODCr去除率低，生成大量的泥渣且脫水困難。目前對于該技術的研究，主要集中在選擇高效的絮凝劑和有效的脫色絮凝工藝上。涌璋等6研究了絮凝水解接觸氧化混凝氣浮工藝處理印染廢水，取得了很好的效果。3.2.2化學氧化法 化學氧化法是目前印染廢水脫色較為成熟的方法，利用各種氧化劑，把染料基團的不飽和鍵斷開

23、，形成分子質量較小的有機物或無機物，從而使染料失去發色能力。氧化劑一般采用Fenton試劑、臭氧、氯氣、次氯酸鈉等。按氧化劑和氧化條件的不同，可將化學氧化法分為臭氧氧化法和Fenton試劑氧化法。臭氧氧化法不產生污泥和二次污染，而且臭氧發生器簡單緊湊、占地少，容易實現自動化控制，處理成本高，不適合大流量廢水的處理，且CODCr去除率低。通常很少采用單一的臭氧法處理印染廢水，而是將它與生物法、混凝法等其他方法相結合，彼此互補以求達到最佳的廢水處理效果。偉榮等7研究了臭氧與生化組合處理印染廢水的工藝，生化物化O3法處理出水的色度指標可完全滿足紡織染整工業水污染物排放標準的一級排放要求。此種方法不僅

24、可以提高出水水質，而且可以降低臭氧消耗量。 Fenton試劑氧化處理印染廢水，就是利用羥基自由基超強氧化性與有機物發生反應，實現其對難以降解物質的深度氧化。Fenton試劑通過催化分解產生羥基自由基(·OH)進攻有機物分子，并使其氧化為CO2、H2O等無機物質。傳統Fenton試劑氧化法反應條件溫和、設備簡單、適用圍廣，但是氧化能力相對較弱。詩燕等8用Fenton試劑對鮮紅印染廢水的處理進行了實驗研究。當印染廢水的濃度是20mg/L時，最佳處理條件為：溫度為50，pH等于4.5，時間為20min，加藥摩爾比(FeSO4H2O2)為13.1，鮮紅印染廢水的脫色率為97.7%。隨著人們對

25、Fenton法研究的深入，近年來又把紫外光(UV)、草酸鹽等引入Fenton法中，使Fenton法的氧化能力大大增強。3.2.3電化學法 該技術是利用電解氧化、電解還原、電解絮凝或電解上浮等作用破壞分子的結構或存在狀態而脫色，具有設備小、運行管理簡單、CODCr去除率高和脫色好等優點。但是沉淀生成量與電極材料消耗量較大，運行費用較高。傳統的電化學法可分為電絮凝法、電氣浮法、電氧化法以與微電解法、電解法等。隨著電化學技術的發展，各種高效率反應器的出現會使處理成本大幅下降。3.2.4光化學氧化法 光化學氧化法有光分解、光敏化氧化、光激發氧化和光催化氧化4種，目前研究和應用較多的是光催化氧化法。該方

26、法是利用一種氧化物半導體發光激發產生電子/空穴對，空穴與H2O相作用形成HO·，從而氧化有色污染物。該技術能有效地破壞許多結構穩定的有機污染物，幾乎所有的有機物在光催化作用下可以完全氧化為CO2、H2O等簡單無機物，具有節能高效、污染物降解徹底等優點。但光催化氧化方法對高濃度廢水處理效果不太理想。目前關于光催化氧化降解染料的研究主要集中在對光催化劑的研究上，其中TiO2化學性質穩定、難溶、無毒、成本低，是理想的光催化劑。近年來，TiO2催化劑的摻雜化、改性化成為研究的熱點。劍輝等9用摻雜納米TiO2對難降解廢水的處理進行了研究認為摻雜納米TiO2可以大大提高TiO2的光催化性能。柳等

27、10研究了鑭摻雜TiO2光催化降解酸性紅B的性能，降解率可達92.9%。3.3 生物法 3.3.1好氧處理法普通活性污泥法處理印染廢水的COD去除率僅60-70%，色度去除率60%左右。造成這種低效率的主要原因是印染廢水中生物難降解有機物如染料等比例的提高。BOD5/COD比值下降，即廢水的可生化性變差。針對廢水這一特點，專家們就好氧處理工藝提出了一些改進措施，如向活性污泥中投加鐵、采用固定化技術、優選高效菌種以與對廢水進行有效的預處理或后續處理等。 普通活性污泥法系統的水力停留時間一般僅7-8h，在如此短的時間，吸附在菌膠團上的難降解的有機物得不到與時的氧化降解，活性污泥也就因得不到再生而難

28、以有效地吸附廢水中的有機物。向活性污泥中投加Fe(OH)3的方法能延長難降解物質在系統的停留時間。因為Fe(OH)3比重大于活性污泥的比重，它與菌膠團有機結合后成為比重較大，結構呈團粒狀，沉降性能和壓實性能優良的生物鐵絮體，所以能大幅度提高曝氣池的活性污泥濃度，從而降低污泥負荷，單位數量菌團承擔的有機物降解量減少，提高系統的COD去除率。實驗證明，盡管生物鐵法污泥濃度是普通法的三倍，但對供氧的需求并不比普通法多，不需增加系統的供氧能力，生物鐵活性污泥法是一種高效、經濟的生物處理法。染料廢水的生化處理過程中，由于色度是由一些生物難降解物引起的，故脫色是其中最關鍵、最困難的環節之一，而普通活性污泥

29、法難以使廢水色度達到排放標準。樹琴等將固定化細胞技術應用于著色廢水的處理，由于它具有細胞密度高、反應速度快、不流失、耐沖擊負荷以與反應過程易控制等優點，在廢水脫色領域潛力很大。將細胞固定化技術于遺傳工程相結合，優選高效菌種進行固定，可以提高脫色菌濃度。單純的生化法對BOD去除能力較強，但去除COD和色度的能力有限。為了強化系統的去除COD和脫色能力，一般先對著色廢水進行預處理，包括混凝氣浮、鐵屑過濾、臭氧氧化等，也可對生化出水進行后續處理，如祝玉柯等利用藻類轉盤對印染廢水生化處理后的出水進行三級處理，進一步降低出水中可溶性鹽類和植物營養物質濃度，提高出水水質。3.3.2 厭氧處理法厭氧法是指在

30、無氧條件下，以厭氧微生物為主對有機物進行降解的一種方法。厭氧生物處理的目的主要不是降低CODCr，而是降低可生化性(B/C)。亞新等11設計的厭氧生物濾池實驗取得了較好的效果，色度去除率為60%84%，CODCr去除率達70%86%，且出水水質穩定。3.3.3厭氧一好氧處理工藝 單一的好氧生物處理法只能去除廢水中部分易降解的有機物，而無法解決色度問題。為了降低消耗與去除廢水中較難降解的有機污染物，開發出了厭氧好氧新型處理工藝：先由厭氧過程中的產酸階段，去除部分較易降解的有機污染物，將較難降解的大分子有機物分解為較簡單的小分子有機物，再通過好氧生物處理過程進一步去除。厭氧好氧法具有除污染效率高、

31、運行穩定和較強的耐沖擊負荷能力等特點，相對于其他生物法具明顯優勢。王峰等12研究了微電解厭氧好氧組合工藝處理染料廢水，處理效果好，達到工業水污染物排放一級標準(GB89781996)。尤雋等13研究了厭氧缺氧好氧工藝處理印染廢水，處理結果也達到工業水污染物排放一級標準。4廢水處理工藝4.1工藝流程介紹 此類廢水水溫高,有機物含量高且生化性差,懸浮物含量一般,廢水呈強堿性,須采用冷卻、酸堿中和、水解酸化、混凝沉淀等預處理手段提高廢水的可生化性,才能進行后續的生化處理。又因為出水水質要求高,生化池出水很難達標,還需在生化后輔以物化手段確保達標。拉鏈染色廢水處理工藝流程 4.2各階段處理工藝4.2.

32、1預處理工藝預處理工藝關系到整個系統的穩定運行和達標排放,同時也涉與到運行成本的高低,廢水進行預處理后可大大改善廢水水質,有利于提高后續處理階段的處理效果,最終達到去除污染物之目的,因此預處理工藝在印染廢水處理中是必不可少的關鍵技術之一。 由于紡織印染工業其特有的生產過程,造成了廢水排放的間斷性和多變性,使排出的廢水的水質與水量在一日,甚至每班都有很大的變化,因此要求對廢水進行進行調節,均衡水質,使其能夠均勻進入后續處理階段,提高處理效果。印染廢水的調節主要分為:水量調節和水質調節。 廢水處理設備與構筑物都是按一定的水量標準設計的,要求均勻進水,在廢水進入處理系統之前,預先調節水量,使處理系統

33、滿足設計要求。印染廢水中有機污染物高、色度深、堿性和pH值變化大、水質變化劇烈,因此對廢水水質進行調節是非常必要的,尤其是廢水的pH值,以便滿足廢水生物處理的要求。實踐證明,根據印染廢水的水量、水質不同,調節池的停留時間也各不一樣,一般為4-10個h。對于某些印染廢水,為了使調節池有一定的去除效率與增加廢水的均勻性,特別是當廢水中含有比較多的還原性物質時,可考慮在調節池增加預曝氣裝置,可有效改善廢水的水質特性。 印染廢水的水溫比較高,高于40-50,有些甚至達到80以上。當水溫過高時,會導致廢水生化處理系統無常運行,直接影響污水達標排放,因此必須考慮對高溫廢水進行降溫處理,以便達到生化處理的水

34、溫要求,保證整個處理系統的正常運行。同時,廢水中的熱能也是一種可再利用的資源。對廢水進行降溫的方法通常采用熱交換的方式進行降溫冷卻。一般將水溫控制在42以下,利于生物的生長,提高處理效果。冷卻水可使用新鮮的工藝用水,這樣就利用了一部分熱能對生產工藝用水進行預熱,從而,一方面降低了廢水的水溫,另一方面提高了生產工藝用水的水溫,節約了加熱新鮮工藝用水的蒸汽,達到節約生產成本的目的。 4.2.2物化處理 對于降溫后的印染廢水首先采用物化投藥處理,去除了大量的COD, B/C比提高十分顯著,較改善了廢水的可生化性。采用綠礬(Fe2SO4·7H2O)作為混凝沉淀劑,不僅因為綠礬的價格低廉,處理

35、效果好,可以節省運行成本;而且綠礬的另一個極大可取之處就在于其自身的特性,因綠礬屬于強酸性藥劑,采用綠礬作為混凝劑后,對廢水的PH值降低有顯著的作用,在實際運行中,基本無需另加藥劑,即可將廢水的PH值從11的降至9左右,從而節省了中和劑的消耗,這點是鋁鹽類混凝劑所無法比擬的。后續段鑒于對色度的要求不宜采用鐵鹽類混凝劑,而是采用了PAC混凝沉淀處理來確保色度的達標。4.2.3生化處理廢水由重力流入生化池進行生化處理。生化池分為厭氧水解和好氧處理兩段。由于印染廢水中人工合成有機物與大分子量有機物較多,特別是難生物降解物質較多,單純用好氧生物處理只能去除廢水中的部分易降解的有機物,色度問題無法解決,

36、且能耗較高,處理效果差。而水解酸化池的設置則是利用厭氧反應過程中的水解酸化作用5,將廢水中復雜的大分子、較難降解的有機物轉化為小分子較易降解的有機物,提高廢水的可生物降解性,使得后續的好氧處理所需時間縮短,能耗降低。通過實際運行可知,水解池進水的布水方式特別重要,要注意布水均勻和泥水的充分接觸混合而又不使水解污泥流失為宜,同時得知水解酸化可以提高印染廢水的B/C比值,因此對于出水要求達到一級排放標準的工程,水解酸化池有著極其重要的作用。 好氧處理采用接觸氧化法。生物接觸氧化池中裝有大量生物填料,通過填料上附著的好氧微生物的氧化分解作用,使廢水中的有機物進一步得到降解,經生物處理后的廢水與接觸氧

37、化池中脫落的生物膜一起流至二次沉淀池進行泥水分離。4·3工藝處理效果由以上數據可知,印染廢水的達標處理工藝設計中,必須依賴物化與生化處理工藝的組合,一個好的一級預處理工藝設計是后續二級生化工藝處理效果的保證,也是整個工藝處理達標的保障。5 印染廢水處理研究的動向5.1重視推廣綜合治理在選擇和研究印染廢水的深度處理工藝時，應本著清潔生產的理念，結合企業自身情況，盡量以廢治廢，綜合治理，進一步削減和降低污染物的排放。例如，減量廢水作為印染廢水中污染嚴重的廢水之一，其COD每升高達數萬毫克，且廢水中對苯二甲酸濃度高、PH值高、生物處理困難，對環境有危害。目前我國年產聚酯500萬t左右，其約

38、20%進行堿減量加工，如果按減量率10%計算，每年將有上萬噸的對苯二甲酸鹽水解而溶于廢水中。另外，對苯二甲酸作為一種用途廣泛的工業原料，年產45萬t的對苯二甲酸裝置。每月將產生廢料30，50t，其中對苯二甲酸含量為70-80% 若以廢水廢料的形式排出，將造成嚴重的環境污染和資源浪費。近年來，我國對苯二甲酸的自給率僅47%，大部分依靠進口，且自給率逐年下降，因此研究回收堿減量廢水中的對苯二甲酸有著廣泛的前景和意義。試驗發現，利用Al(SO4)318H2O作為混凝劑，回收的對苯二甲酸質量好，純度高，損失較少。是偉元對印染廢水進行綜合治理包括：改進生產工藝設計、設備的選型、篩選染化藥劑、殘漿殘液的集

39、中處理、冷凝水基本回用、用鍋爐水膜除塵作預處理來實現減少廢水總量、降低廢水濃度COD值、PH值、色度）提高生化物化處理效果，部分水經三級處理直接回用等。馬志毅和胡穎華都用印染廢水與煙道氣與粉煤灰接觸，既滿足了除塵的目的，又節約了新鮮水用量，同時提高了印染廢水的處理效果。胡穎華還將處理后的廢水回用于染色和印花，與自來水相比色牢度基本無差別。5.2不斷優化回用方案（） 回用方案的優化既包括水質優化，也包括水量優化。水質優化即不同工藝單元的有效組合或是不同處理技術的集成，都是為了揚長避短，使水質達到回用要求。由于回用水質要求差異較大，廢水回用方式有兩種，一是回用水全部按照需求最嚴格的水質要求處理，二

40、是先按照水量要求最大的水質要求處理，個別有更高要求的小水量水再進行適當的補充處理。水量優化即企業應根據自身情況選擇一種較為經濟的回用方式。實踐證明，上述多種組合方案處理后的回用水用于水質要求相對較低、且用水量較大的雜用水，部分冷卻水與印染前工序用水（如退漿、煮練、氧漂、絲光等）都是完全可行的。若要用于水質要求較高的后工序（如打底、皂洗等），一要保證更加嚴格的深度處理，并可考慮將新鮮水與回用水定量配比混合使用。5.3 繼續開發膜集成化技術隨著技術的進步，膜分離技術的不斷開發是未來廢水深度處理的重要方向。越來越多的研究表明將不同的膜分離技術（如微濾、超濾、納濾等）相結合或是膜分離技術與其它技術（如

41、催化氧化技術、電化學法等）相結合是印染廢水深度處理的一個研究方向。目前正在優化和應用的集成化技術有MF/UF/RO集成系統、膜生物反應器(MRB)RO、抗污染反滲透復合膜等，另外還有離子交換、紫外線消毒等方法集成需要進一步開發和研究。隨著膜分離技術應用領域的日益擴大，對膜材料的性能不斷提出新的要求，選用適當的聚合物共混體系，制備出兼有每種聚合物特性的共混膜是對膜材料進行改性、拓寬膜種類的一種簡單有效的方法。實驗表明PVDF/PVC/PMMA共混膜由于具有良好的親水性，耐污染性能強，在水處理應用中應會有良好的前景。杜啟云等采用膜集成技術處理鄂爾多斯羊絨集團公司洗毛、印染、漂洗和離子交換床再生等工

42、業廢水。該系統采用水膜除塵技術用廢水沖洗發電廠煙道氣，吸收煙道氣中的酸性氣體，在水力除灰過程中，由于煙道灰的吸附而使廢水脫脂、脫色；經沉降除渣，曝氣氧化除硫離子，超濾除菌除濁，反滲透脫鹽等過程使熱電廠煙道氣達標排放，工業廢水得到深度處理，變成軟水供熱電廠和生產車間回用。該系統日處理生產廢水1500m3，水回收率70%。通過一個中試試驗考察了MRB+RO（反滲透）直接處理市政廢水的情況，實驗結果表明，MBR出水達到了RO裝置要求的SDI、濁度、有機物含量、微生物等指標，但是反滲透膜的污染情況依然很嚴重，需要進一步研究。有報道美國棉花公司用Fenton試劑一UF/NF技術處理活性染料印染廢水，廢水

43、經Fenton試劑氧化脫色，再經UF/NF分別得到濃縮液和淡水，試驗表明淡水用于漂白、染色、淋洗等，對織物的色澤和質量無任何不利影響；用濃縮液染色還需進一步研究。6 印染廢水處理技術研究的目的和意義 水是人類賴以生存的特殊資源。隨著世界人口的增加、城市化進程的加快和社會經濟的快速發展，全球圍持續加劇的水資源短缺和水污染問題，己成為人類21世紀所面臨的最緊迫的環境問題。而我國的缺水形勢尤其嚴峻，七大江河水系均受到不同程度的污染，僅不足三分之一的監測斷面滿足III類水質要求。目前在640多個城市中，全國缺水城市已達300多個，其中嚴重缺水城市達 108個。 紡織行業是我國巨額貿易順差的主要創造者，

44、去年我國紡織行業貿易順差1292億美元，占貿易總順差的71%，今年第一季度紡織行業貿易順差達272.8億美元，占到總順差的近60%。印染行業作為紡織行業中的一部分，每年需消耗數二十億噸的工藝用水，是化學工業中環境污染極為嚴重的產業之一。而目前印染行業廢水回用率僅為7%，并且大多為冷卻水循環使用，其回用率為所有工業用水回用率中最低。隨著我國對水資源的節約和清潔生產等環保理念的越發重視，特別是太湖“藍藻事件”后，江浙地區的工業廢水排放標準都相應的進行了提高，要求各印染企業執行2007年底國家即將頒布的新的紡織染整行業污染物排放標準中的敏感地區的排放標準，即COD排放濃度為80mg/L。與原有的紡織染整行業污染物排放標準（GB4287-92）中COD濃度為180mg/L的II級排放標準相比，印染企業必將投入大量資金對于廢水處理系統進行改造，以達到新的排放標準。而另方面，企業又面臨著水資源短缺，水費價格上升的問題。如果通過對印染廢水進行深度處理，使其