印染废水处理研究

摘 要：印染废水的组成成分有很多种，多种成分在一起交织使得印染废水的处理难度大大地增加，同时印染废水大多具有染料及其中间体浓度较高，废水量较大的特点，是工业废水中较难处理的一种废水。文章通过对印染废水进行研究，分析其组成和特点，探讨不同的方法进行废水处理，主要包括物理化学处理法、生物处理法和化学处理法等一系列的处理方式，通过使用不同的方法将废水进行彻底的处理。

关键词：印染废水；废水处理；物理化学处理法

前言

印染废水是指棉、麻、化学纤维及其混纺产品在生产的各个工艺段所排放的废水，主要产生于我国的纺织工业中，每年我国的纺织工业产生的废水数量在所有的工业废水中的比重较大，所以印染废水的处理尤显重要。同时印染废水如果不经处理直接排放会对水质产生十分严重的危害，所以印染废水的处理变得更为迫切，如何进行有效的印染废水处理是目前我们关注的主要问题。

1 印染废水的组成

印染废水主要包括纺织过程中产生的所有废水，比如说退浆废水、漂白废水和染色废水等多种成分的废水组成，其中包括多种染料及其中间体、表面活性剂、纤维等，通过这些组成可以了解印染废水的特点，主要是废水排放量大，水质水温变化大，含盐量高，pH变化大，废水的成分较为复杂，含有大量的有毒物质，在一定程度上可以归类为有机难降解废水。由于印染废水的成分主要为纺织品的染料、印染药剂和调节剂等，还含有金属离子，这就导致印染废水中生化需氧量较低同时化学需氧量相对较高，造成印染废水可生化性差、比较难处理，并且高盐浓度废水会影响到微生物细胞的渗透压，对普通微生物有抑制作用，这给微生物处理染料废水也造成一定困难。

2 印染废水的处理方法

目前，对印染废水的处理有许多方法，文章主要探讨三类印染废水处理技术，包括物理化学法、化学法和生物法等。

2.1 物理化学法

2.1.1 物理吸附法

在物理处理法中最为常见的处理方法是吸附法，例如目前大多数采用的活性炭吸附法。通过在印染废水中加入具有吸附作用颗粒孔状物质对印染废水形成一种过滤作用，能够吸附印染废水中的一些助剂染料和其他的污染物，通过吸附作用去除一部分较大的污染物。吸附法主要应用于预处理和深度处理，预处理在于减少水处理主体装置负荷，回收有机物质；而深度处理则可提高出水质量，满足回用水水质要求。这种方法的优点是成本较低，具有简单可行性。吸附法的使用注意事项是，应用于不同的印染废水，要使用不同的吸附剂，要考虑到吸附剂使用以后的处理，不能够产生二次污染。

2.1.2 混凝处理法

物理化学结合方法中的另一种比较常见的污水处理技术就是混凝法，混凝法可以分成混凝沉淀技术和混凝气浮技术。混凝沉淀的操作方式是在废水中加入一定量的絮凝剂，絮凝剂可以和污染物结合生成沉淀物，通过过滤除去。由于这种方式产生二次污染的可能性较小同时操作较为方便，所以在印染废水处理方面的应用较广。混凝法的处理原理是DLVO理论，具体而言是指絮凝剂进入废水之中进行一系列的水解和聚合等的生物化学反应，从而生成大量的可继续反应的沉淀水解产物，这些产物会通过与废水中的胶粒进行中和粘附卷扫作用，继续生成体积较大的易于过滤的絮凝体，通过沉降作用将其除去。混凝气浮则是先加入絮凝剂后再通过气浮的方式，利用气泡携带水中与絮凝剂结合生成的大颗粒悬浮物，从而去除水中的污染物。絮凝剂的种类是多种多样的，主要包括有机絮凝剂、无机絮凝剂和复合絮凝剂，例如铝盐、铁盐、聚丙烯酰胺等。在印染废水中投加铝盐、铁盐等絮凝剂，使其水解形成带高电荷的羟基化合物，它们对水中憎水性染料分子如硫化染料、还原染料的混凝效果较好，而酸性染料、活性染料、特别是小分子量、单偶氮键、含数个磺酸基的水溶性染料的混凝脱色效率较差。

2.1.3 膜分离处理法

膜生物反应器技术简称为膜分离技术，是利用特殊的半渗透膜进行分离水中离子和分子的技术，能够通过生物膜的孔径筛分作用进行污染物的分离和水质的净化。这种技术在国外已经被广泛的应用在废水处理上，近几十年我国的膜分离技术也实现了迅猛的发展。这种技术在分离的过程中操作简单，耗能也较小，自动化程度非常高，不污染环境。目前较为常见的膜分离技术包括微滤、纳滤、超滤以及反渗透膜等。

2.2 化学处理法

2.2.1 还原处理法

还原法的原理是使用一定的化学物质跟水中的污染物进行结合，从而通过还原置换反应进行净水。还原法中最常用的原料是铁屑，作为一种加工废料，铁屑还可以帮助处理纺织企业的印染废水。这种做法是一举两得，不仅解决了机械加工的废料，同时还原法的成本较为低廉，操作相对来说也简单。通过将含铁屑的物质浸于反应的溶液中，形成了铁离子和氢氧根的离子物质，这些物质相结合就会发生化学反应，与染料之间进行氧化还原作用，提高废水的可生化性。

2.2.2 氧化处理法

氧化法是指通过一定的氧化剂的作用，使污染物中发色基团中的不饱和键在氧化作用下断开，使其分解成其他的有机物或者是无机物。我们日常中较为常见的氧化处理方法包括化学氧化处理法、光催化氧化处理法以及超声波氧化处理方法等。

化学氧化法研究较为深入，该法的关键在于采用合适的氧化剂，例如臭氧和含氯氧化剂等，通过这些氧化剂的氧化作用降解染料而达到使染料脱色的目的，最后形成胶体发生沉降。利用臭氧进行氧化反应，主要适用于悬浮物少、染料亲水性较强的废水处理，优点在于臭氧不会产生二次污染，不过不足之处在于这种处理方式效果不佳。

2.3 生物处理法

生物处理法目前的研究較少，不过这种处理方式的效果较好。该法主要使用酶的氧化作用，还原有机物分子将废水中各种有害的有机物降解，生成较简单的无机物质。生物处理法包括好氧生物法、厌氧生物法以及其组合工艺。好氧法包括活性污泥法、氧化沟法、生物塘法等，厌氧法可以采用国内外发展很快的UASB以及新型高效的厌氧折流板反应器，组合工艺例如厌氧（兼氧）-好氧活性处理工艺。生物处理方式在使用的过程中具有成本低廉同时不产生二次污染的优点，非常适合印染废水处理。

3 结束语

通过研究和比较各种适用于印染废水处理的技术，可以发现它们各自有自己的优缺点。化学法处理法的主要不足之处在于容易产生二次污染，每种处理方法的普适性不强；物理化学法相对来说成本较低，但处理效果不佳；而生物处理法处理效果较好，但成本费用较高。因此，我们要根据实际情况进行处理方式的选择，以取得最佳的经济效益和环境效益。

参考文献

[1]李家珍.染料染色工业废水处理[M].北京：化学工业出版社，2012，52.

[2]张建英.染色废水吸附混凝效应研究[J]，环境污染与防治，2008，20（3）：9-12.

[3]张艳，赵宜江，嵇鸣，等.印染废水物理化学进展[J].水处理技术，2011，27（6）：311-314.

作者简介：邹聪慧（1987，8-），女，湖南长沙人，工学硕士，研究方向：印染废水处理及微生物染料电池。