处理印染废水的研究进展

张子照

摘要：介紹了印染废水的成分特性及基本处理方法，简述了超声场耦合曝气生物填料塔，新型海藻式膜生物反应器，均相Fenton氧化-混凝强化，钢渣过滤工艺，催化氧化，纳米TiO2光催化降解等几种深度处理印染废水的方法，分析了几种方法的可行性及使用过程中存在的缺点。

关键词：印染废水；基本方法；光催化氧化；

一、印染废水的成分及特性

印染废水主要由退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水组成。其成分主要与加工纤维的种类、所用染料助剂、机器设备及操作方法的不同而有所差异。直接染料所用助剂为：Na2CO3、Na2SO4、表面活性助剂；活性染料所用助剂为：Na2CO3、Na2SO4、表面性剂；还原染料所用助剂为：Na2SO4、Na2Cr2O7、H2O2、NaBO3、CH3COOH、表面活性剂；硫化染料所用助剂为：Na2S、Na2CO3、O2；表面活性剂；弱酸性染料所用助剂为：CH3COOH、CH3COONa、表面活性剂；中性染料所用助剂为：（NH4）2SO4、表面活性剂；酸性媒染染料所用助剂为：Na2Cr2O7、CH3COOH、Na2SO4、表面活性剂；分散染料所用助剂为：导染剂、CH3COOH、CH3COONa、表面活性剂；酸性染料染尼龙所用助剂为：Na2SO4、有机酸、单宁酸、酒石酸、表面活性剂，其它各种染料所用的助剂也均有所差异。正是各种因素的综合影响，使得印染废水显得格外不稳定剂复杂。它碱度高、色度深、有机物多、组成复杂，而且部分染料含有毒性的硝基苯和氨基化合物。

二、印染废水处理方法

2.1物理方法

2.1.1过滤法和沉淀法

过滤法和沉淀法常用于印染废水预处理阶段，主要除去污水中颗粒悬浮物和其它易沉杂质物质，为后处理工序做准备。

2.1.2吸附法

吸附法是利用多孔性的固体物质，使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。工业上常用的吸附剂有活性炭、活性硅藻土、活化煤、天然蒙脱土以及煤渣等。国内外和传统的吸附剂主要是活性炭。北京第二毛纺厂引进日本技术生产的一种新型优质水处理滤料-活性炭，将它用于染色和漂练废水处理，效果明显，其COD去除率大于60%；色度去除率大于70%。但是，受吸附容量的限制，必须考虑吸附剂的再生问题。

2.1.3气浮法

气浮法是常用的工艺净水方法之一，目前有很多工厂使用此法。

2.2化学方法

2.2.1化学混凝法

混凝剂对疏水性染料脱色效率很高，可分为无机混凝剂、有机混凝剂、生物混凝剂等。其投资费用低、设备占地少、脱色效率高。但需随着水质变化而改变投料条件，对亲水性染料的脱色效果差，去除率低。使用过程中应选择有效的混凝脱色工艺和高效的混凝剂。

2.2.2电化学法

电化学法可分为电絮凝法、电气浮法、电氧化法以及微电法、内电解法等。国外许多研究者从研制高电催化活性的电极材料着手，对有机电催化因素和氧化机理进行了较系统的理论研究和初步的应用研究。电化学具有设备小、占地少、运行管理简单、COD去除率高和脱色好等优点。但是沉淀物生成量及电极材料消耗量大，运行费用较高。

2.2.3氧化法

目前的氧化法主要有：高温深度氧化法、化学氧化法和光催化氧化降解法等。温深度氧化法主要是焚烧法。化学氧化法能有效的去除印染废水中的色度，但不能很好的去除印染废水中的COD。光催化氧化随着太阳能技术的发展和进步，越来越受到人们的重视，在深度处理印染废水方面发挥着举足轻重的作用。光化学氧化法是近多年来发展迅速的一种高级氧化技术，它的反应条件温和“氧化能力强”适用范围广，利用该法处理难降解毒性有机污染已成为国内外研究的热点。目前，人们已对半导体多相光催化进行了广泛的应用研究，包括高效催化剂的制备和新型反应装置的设计、光催化在环境保护、卫生保健、金属催化剂制备和贵金属回收、物质合成制备等几个主要方面的应用情况，并取得了丰硕成果。半导体多相光催化反应的基本原理是半导体粒子具有能带结构，一般由填满电子的低能价带和空的高能导带构成，价带与导带之间称为禁带。当用能量等于或大于禁带宽度（也称为带隙的光照射半导体时，低能价带上的电子被激发跃迁至导带，在价带上产生相应的空穴（h+），它们在电场作用下分离。光生电子（e-）被迁移到粒子的表面，能还原半导体颗粒表面吸附的具有氧化性的金属离子，形成金属单质。光生空穴（h+）有很强的得电子能力，具有强氧化性，可以夺取半导体颗粒表面吸附的具有还原性的物质中的电子，使这些物质被氧化。

2.3生物方法

生物法是利用微生物酶氧化或还原染料分子，破坏其不饱和键及发色基团，从而达到处理目的的一种印染废水处理方法。选育和培养出各种优良脱色菌株或菌群是生物法一个重要的发展方向。国外已经进入了利用诱变育种、原生质体融合、基因工程等技术，组建了有多个质粒的高效染料脱色工程菌的研究[2]。

2.3.1光催化氧化深度处理印染废水进展

光催化氧化深度处理印染废水技术因其具有高效、节能、无二次污染等优点，受到了国内外学者的广泛关注，下面就其中一部分进展叙述如下：

夏东升等利用“微波无极紫外光催化氧化+活性炭催化氧化”技术对印染废水进行深度处理并回用，经过8个月的连续运行，发现废水脱色率达95%以上，COD去除率达90%，回用水车间回用生产要求，回用水与新鲜水用于印染后，两者之间无明显差异[3]。刘鲁建等采用UV/O3工艺对印染废水进行了深度降解实验研究.结果表明，UV/O3对印染废水COD的去除效果明显大于O3及UV单独作用的简单加和，UV和O3之间存在协同效应。UV/O3工艺处理印染废水效果较好，对色度及COD的去除率分别达到97%和90%，提高出水水质，增加了回用的可行性[4]。高永等利用MBR-光催化氧化的组合工艺处理某纺织园区综合废水，对反应装置进行了连续运行效果的考察。结果表明，MBR对废水COD、浊度，色度去除率分别达到93.5%、99.9%和98.9%；MBR中污泥沉降性能明显优于SBR，能有效控制污泥膨胀现象；出水的透光性大大提高，水质达到GB18918-2002的一级A排放标准和CJ/T48-1999的生活杂用水要求[5]。朱洪涛对采用UV-Fenton催化氧化反应处理印染废水进行了实验研究。正交实验结果显示，UV-Fenton催化氧化反应对色度和COD都有较好的去除效果，色度去除率达到90.4%，COD去除率达到86.2%。同时与Fenton反应和UV-H2O2反应处理方法进行了比较实验，结果表明，UV-Fenton处理效果最佳。

参考文献：

[1]陈一飞，施成良.印染废水成分分析及净化处理技术[J].四川丝绸， 2002，（3）：15-17

[2]彭会清，许开.印染废水处理方法进展与评述[J].南方冶金学院学报学报，2003，24（4）：57-61.

[3]夏东升，赵帆，楼朝刚，等.MV-UV法印染终端废水处理[J].工业水处理，2008，28（4）：22-24.

[4]刘鲁建，梅明，董俊.UV/O3工艺深度降解印染废水的研究[J].化学与生物工程，2010，27（7）：81-83.

[5]高永，胡荣政，朱青，等.MBR—光催化氧化处理印染废水的试验研究[J].水处理技术，2010，36（3）：112-114.