摘 要：解決廢水問題的根本出路在于工藝改革，通過采用先進的生產工藝來減排或不排廢水。加強印染廢水的處理可以緩解我國水資源嚴重匱乏的問題，對保護環境、維持生態平衡起著極其重要的作用。本文分析了印染廢水特點，常用印染廢水脫色方法以及印染廢水處理工藝。
關鍵詞：印染廢水,脫色方法,處理工藝
引言
印染行業是工業廢水排放大戶，據不完全統計，全國印染廢水每天排放量為3×106~4×106m3。印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、色度深、堿性大、水質變化大等特點，屬于難處理的工業廢水，近年來由于化學纖維織物的發展，仿真絲的興起和印染后整理技術的進步，使PVA漿料、人造絲堿解物(主要是鄰苯二甲酸類物質)、新型助劑等難生化降解有機物大量進入印染廢水，其COD濃度也由原來的數百mg/L上升到2000~3000mg/L，從而使原有的生物處理系統COD去除率從70%下降到50%左右，甚至更低。傳統的生物處理工藝已受到嚴重挑戰;傳統的化學沉淀和氣浮法對這類印染廢水的COD去除率也僅為30%左右，因此開發經濟有效的印染廢水處理技術日益成為當今環保行業關注的課題。
1.廢水特點
1.1印染廢水的水質隨加工的纖維種類和采用工藝以及使用的染化料的不同而異，污染物組分差異很大。印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、色度深、堿性大、水質變化大等特點，屬難處理的工業廢水。傳統的生物處理工藝已受到嚴重挑戰;傳統的化學沉淀和氣浮法對這類印染廢水的 COD 去除率也僅為 30%左右。
1.2一般印染廢水pH值為6～13，色度可高達1000倍，CODCr為400～4000mg/L，BOD5為100～1000mg/L， 印染廢水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒害成份及色度高的特點。以處理難度為標準可分為：
1.2.1 高濃度印染廢水：機織布的退煮漂廢水、牛仔線的漿染廢水、印花廢水、蠟染廢水、堿減量廢水和繡花廢水等。
1.2.2中等濃度印染廢水：毛織物染色、針織染色、絲綢染整、縫紉線染色及拉鏈染色等。
1.2.3低濃度印染廢水：牛仔服飾洗漂廢水。
2.常用印染廢水脫色方法
2.1吸附脫色
對于印染工業,活性炭能有效去除廢水中的活性染料、堿性染料、偶氮染料。活性炭在吸附水溶性染料時吸附率高,但不能吸附懸浮固體和不溶性染料。而且,再生費用昂貴,一般用于量少、濃度較低的染料廢水處理或深度處理。鍋爐煤渣及煙灰也有一定的吸附能力,可取代活性炭。
2.2 凝集法脫色
凝集理論認為:水中呈膠體狀態存在的粒子,其表面帶有電荷,粒子越細,其表面積越大,表面電荷的影響越強烈。 靜電斥力作用難以使粒子凝集,加入凝集劑后,可減少膠體粒子表面電荷,減弱相同粒子間的斥力,粒子在碰撞時,形成凝絮。因而,被廣泛地用于廢水處理。凝集法的缺點是凝集劑用量大,處理印染廢水時會產生大量不易脫水的污泥造成二次污染。
2.3 氧化還原脫色
氧化法是通過氧化劑破壞發色基或攻擊染料分子結構上的弱點,將發色基變為可降解結構。但氧化劑用量大,經濟上不可行。還原法主要是用廢料—鐵屑,鐵屑浸入廢液后形成無數微小原電池,電極反應產物為 Fe、H、OH ,均具有較高的化學活性,可有效地脫除廢水中的染料分子。 鐵屑用于處理印染廢水,不僅成本低廉、 操作簡單、而且能夠獲得以廢治廢的效果。主要缺點是還原降解后生成的簡單分子具有毒性,必須經過二次處理,費用增大。
2.4 離子交換法脫色
一種羥基丙基纖維素具有比纖維素本身對活性染料、直接染料、絡合還原染料更大的親和力,對除堿性染料外的其它染料廢水的脫色效果優于活性炭。 但一般離子交換法僅對某些染料具有吸附作用,不適合大規模推廣使用。
2.5 超濾法脫色
目前,該方法可用于去除各種染料和添加劑,但分離染料混合物困難,工藝復雜,費用大。
2.6 生化法
2.6.1生化法是利用水中的微生物降解水中的有機物質來凈化水質。
2.6.2目前印染廠多采用活性污泥、接觸氧化、生物轉盤等方法處理印染廢水。微生物對染料的分解具有選擇性,有不少染料不能被生物降解,所以利用生化法處理印染廢水的脫色效果較差。
2.7 電化學法
電化學處理方法就是采用兩溶解性或不溶性極板做電極,通入直流電,通過電解槽內發生的電化學氧化還原反應來達到脫色目的。其優點有
2.7.1普遍性,脫色速率快,應用廣。
2.7.2 操作管理方便。
2.7.3 它是許多脫色方法的綜合,處理過程中污泥和浮渣較少。
2.7.4 處理費用較低。
2.8 納米技術
用納米尺寸的 TiO2 作為印染污水處理的光催化劑時,其主要吸收激發波長為385nm(紫外波長) 以下的光進行氧化還原反應,染料類化合物作為一種高效光敏化劑能將TiO2 吸收光的范圍由紫外光區延伸至可見光區,這不但有效提高了光催化劑的催化活性,也能直接利用太陽光處理廢水,降解脫色,達到廢水處理的目的。
3.印染廢水處理
3.1物理法
3.1.1吸附法
在物理處理法中應用最多的是吸附法，這種方法是將活性炭、粘土等多孔物質的粉末或顆粒與廢水混合，或讓廢水通過由其顆粒狀物組成的濾床，使廢水中的污染物質被吸附在多孔物質表面上或被過濾除去。
3.2化學處理法
3.2.1混凝法
主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法，所采用的混凝劑多半以鋁鹽或鐵鹽為主，其中以堿式氯化鋁的架橋吸附性能較好，而以硫酸亞鐵的價格為最低。
3.2.2氧化法
3.2.2.1研究表明，臭氧用量為0.886gO3/g染料時，淡褐色染料廢水脫色率達80%;研究還發現，連續運轉所需臭氧量高于間歇運行所需臭氧量，而反應器內安裝隔板，可減少臭氧用量17%。因此，利用臭氧氧化脫色，宜設計成間歇運行的反應器，并可考慮在其中安裝隔板。
3.2.2.2光氧化法處理印染廢水脫色效率較高，但設備投資和電耗還有待進一步降低。
3.2.3電解法
電解對處理含酸性染料的印染廢水有較好的處理效果，脫色率為50%～70%，但對顏色深、CODCr高的廢水處理效果較差。對染料的電化學性能研究表明，各類染料在電解處理時其CODCr去除率的大小順序為：硫化染料、還原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>陽離子染料。電化學法具有設備小、占地少、運行管理簡單、CODcr去除率高和脫色好等優點，但是沉淀生成量及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、電氧化法以及微電解、電解內法等。國外許多研究者從研制高電催化活性電極材料著手，對有機物電催化影響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，國內在這一領域的研究還剛剛起步。
4.常見處理工藝流程
該處理工藝是我國印染廢水處理中采用較多、較成熟的工藝流程。其中厭氧處理可以對印染廢水中可生化性很差的某些高分子物質和不溶性物質通過水解酸化，降解為小分子物質和可溶性物質，提高可生化性和BOD5/CODcr值。為后續好氧生化處理創造條件。同時，好氧生化處理產生的剩余污泥經沉淀池全部回流到厭氧生化段，因污泥在厭氧生化段有足夠的停留時間8~10h)。能進行徹底的厭氧消化，使整個系統沒有剩余污泥排放，即達到自身的污泥平衡。
厭氧池和好氧池中均安裝填料，屬生物膜法處理;生物炭池裝活性炭并供氧，兼有懸浮生長和固著生長法特點;脈沖進水的作用是對厭氧池進行攪拌。各部分的水力停留時間一般為：
調節池：8h～12h;厭氧生化池：8h～10h
好氧生化池：6h～8h;生物炭池：1h～2h
脈沖發生器間隔時間：5min～10min。
該處理工藝系統，對于CODCr≤1000mg/L的印染廢水，處理后的出水可達到國家排放標準，如進一步深度處理則可回用。對運轉5年以上的工程觀察，運行正常，處理效果穩定，也沒有外排污泥，未發現厭氧生化池內污泥過度增長。
5.結語
隨著排放標準的日益嚴格，各國學者在印染廢水的處理技術方面進行了深入的探索，相信隨著科學技術的不斷進步，印染廢水的處理工藝將逐漸完善，投資省，運行費用低，操作簡單的處理技術將給印染廢水的治理帶來新的希望。
參考文獻
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