印染废水深度处理技术研究现状与发展趋势

陆燕涛

摘要：印染废水二级生化出水中含有大量难降解有机物，具有毒性强、色度高的特点，难以达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287—2012）的排放要求［出水化学需氧量（CODCr）低于60mg/L，甚至低于50mg/L］。因此，优化工艺深度处理印染废水、提高出水水质显得尤为重要。目前印染废水常用的深度处理技术主要有吸附技术、膜技术、曝气生物滤池、氧化技术以及组合工艺等方法。

关键词：印染废水；处理技术；现状；发展趋势

引言

众所周知，我国淡水资源十分匮乏，人均水资源占有量较少。进入新时期后，城镇化进程不断加快，更是凸显了水资源短缺和经济快速发展之间的矛盾，针对这种情况，就需要深度处理印染废水，缓解水资源紧张态势。目前来说，一般借助于物理化学法和生物法来处理印染废水，生物法可以将有机污染物去除掉，而化学法则主要是去除色度。

1物理处理技术

1.1吸附法

目前在废水深度处理中，吸附法得到了较为广泛的运用，其主要是将多孔性固体物质的吸附能力运用过来，有效去除污水中的多种物质。其中，活性炭被广泛运用于印染废水的深度处理中，其耐强酸、强碱腐蚀性较强，能够对水浸、高温、高压等有效抵抗，具有较好的吸附性能和化学稳定性，因此应用领域不断拓展。随着科学技术的发展，也出现了其他类型的新型吸附剂。如张凤娥将混凝沉淀加活性炭吸附工艺发展为改性磁粉吸附协同二氧化氯氧化处理技术，结果表明，具有较好的效果，可以显著降低废水的质量浓度和色度，且不需要较高的经济成本。杨占红借助于超声波-活性炭联合法处理印染废水，具有较高的有机污染物去除率，质量浓度较低。需要注意的是，活性炭虽然可以有效去除掉印染废水中的色度和有机污染物，但是其具有较大的再生难度，再生之后，也会显著降低其吸附能力，对活性炭的应用范围产生了较大的限制作用。

1.2膜技术

膜技术产水水质好，能直接回用于印染环节，目前，以膜生物反应器（MBR）、超滤（UF）、反渗透（RO）为深度处理核心路线的膜法水处理技术日益得到推广应用。采用UF+RO工艺深度处理印染废水二级生化出水，在二沉池出水CODCr97mg/L、20倍和50mg/L的条件下，出水CODCr、色度和SS分别为15mg/L、3倍和1mg/L，满足回用标准，整体工艺运行成本为3.53元/m3。同样采用UF-RO膜技术深度处理印染废水二级生化出水，出水达到回用至印染工序的标准［CODCr20mg/L、色度（倍）8、电导率100μs/cm］，运行成本为2.466元/t。采用预氧化+膜生物反应器（MBR）+反渗透（RO）的组合工艺对某工业园区印染废水处理厂二级生化出水进行深度处理，在进水CODCr为105-120mg/L，色度为50倍的条件下，组合工艺的出水CODCr≤5mg/L，色度≤5倍，电导率≤20μs/cm，出水水质满足企业回用水要求。目前，膜技术出水水质好，但长时间运行会导致膜污染，需要定期清洗维护，对运行人员素质要求较高，此外，清洗过程势必会增加运行成本。

2化学处理技术

2.1Fenton试剂氧化技术

Fenton试剂生成的羟基自由基（?OH）氧化电位仅次于氟，高达2.80V，这些极度活泼的?OH可与有机物反应，最终使有机物被氧化成CO2和H2O，达到降解CODCr的目的。曾旭等[14]采用芬顿氧化深度处理苏州工业园某厂印染废水二级生化出水，在废水pH为3，芬顿反应时间为40min，硫酸亚铁投加量1250mg/L、30%双氧水投加量为1.5g/L、壳聚糖絮凝剂投加量为3mg/L时，印染废水的CODCr去除率可达80%。但Fenton试剂产生的沉淀作为危废需要进一步处理，这将会增加该项技术的运行成本。

2.2臭氧氧化法

一般来讲，臭氧通过直接反应和间接反应两种方式来对有机物进行氧化。直接反应是在环加成、亲电等作用下，有反应生成于臭氧和污染物之间；间接反应则是在碱、光照等作用下，有更强氧化性的?OH从臭氧中生成。目前在印染废水的脱色处理中一般会应用臭氧氧化，其能够对染料发色基团有效破坏，进而达到废水脱色的目的。需要注意的是，臭氧虽然可以对印染废水中的色度和芳香度有效降低，但是臭氧在与有机物作用时具有较大的选择性，且不具备较高的反应速度，因此无法彻底矿化有机物。针对这种情况，就需要有间接氧化反应发生，在生成的?OH作用下，去除掉有机污染物。

2.3超临界水氧化技术

超临界水氧化技术是基于水在超临界状态下所表现的“均相（homogenous）”特质，“强制氧化”废水中所含的有机物质，从而使工业废水中的有机物被降解，被业内视为新一代的绿色化工工程技术。超临界水氧化技术处理效率高，COD和有毒物质的去除率分别可达98%和99%以上。但由于创建水质超临界状态对材料和环境要求较高，工程难度较大，因此，此项技术的研究在国内尚停留在实验室阶段，难以实现工业化。近年来，随着工业材料技术、制造能力的提高以及技术封锁弱化，使该技术国产化成为可能。发现，当温度达到550℃，2.0倍氧化系数时，处理后废水和污泥的COD分别为20.9和30.7mg/L，去除率分别达到96.6%和99.9%。在该处理条件下，印染废水和污泥中的酚类和挥发酚质量浓度均大幅降低。研究超临界水热燃烧技术应用于高浓度印染废水和污泥的SCWO处理系统，通过对比得出，运行过程中预热物料有利于提升系统处理经济性。超临界水热燃烧反应器内，有机物氧化分解的反应条件。

2.4臭氧-曝气生物滤池工艺

臭氧能够将部分结构复杂的大分子难降解有机物氧化分解成为结构相对简单的小分子有机物，既可提高废水的可生化性，还可有效降低出水色度。曝气生物滤池内微生物沿水流方向形成复杂而稳定的群落结构，通过吸附截留和氧化分解作用对有机物再次进行降解，使得出水水质好且稳定。应用臭氧-曝气生物滤池工艺深度处理印染废水二级生化出水，在CODCr为139mg/L、ρ（SS）为45mg/L、色度为56倍的条件下，出水CODCr为55mg/L、ρ（SS）为18mg/L、色度为23倍，出水水质能满足GB4287—2012直接排放的要求。

3印染废水深度处理工艺技术的发展趋势

3.1积极开发分质回用技术

从本质上来讲，废水回用是印染废水深度处理的目的。在不同的工序下，就会产生不同的回用水质，如果将最严格的水质要求执行下去，将会浪费掉大量的资源和成本。针对这种情况，企业就需要将水质、水量等要求充分纳入考虑范围，将分质回用方式运用过来。

3.2有机融合生产过程和废水处理

研究发现，在印染加工中，不同工序会排除差异化水质和水量的废水，部分工序排出的废水具有较好的可生化性，如在上浆工序中，产生的废水主要杂物为淀粉。那么在废水处理中，就需要结合废水特点差异，有机整合不同工序的废水。

3.3优化组合工艺

通过组合工艺，可以将各个组合单元的优势充分发挥出来，但是，组合工艺的应用中，也有问题出现，需要积极优化。如在印染废水处理中，有机组合了生物陶粒、臭氧脱色、双层滤料过滤、阳离子交换树脂软化等工艺技术，但在具体实践中发现，交换树脂结构可能会受到臭氧出水中剩余臭氧的破坏作用，交换能力逐步丢失。针对这种情况，就需要将清水池加入到组合工艺中，彻底完成臭氧分解后，方可以进行下一道工序的处理。在未来发展中，需要对组合工艺中不同单元的制约、破坏作用深入研究，采取针对性的措施，完善和优化组合工艺。

结语

综上所述，印染废水的深度处理，可以缓解我国水资源紧张的态势。如今，我国从物理、化学以及生物等方面深度研究了印染废水处理技术，且组合应用了各种方法，但是依然有较多问题存在。在未来发展中，需要继续深入研究，优化印染废水深度处理技术；同时，印染企业也需要积极优化生产技术，促使污染问题从源头上得到治理。

参考文献

[1]姜兴华.关于印染废水深度处理及回用关键技术的探讨[J].资源节约与环保,2018(02):71-72.

[2]景江,肖秀婵,周筝,许洋,毛朝玉.印染废水深度处理技术研究进展[J].印染助剂,2018,35(06):8-12.