印染废水处理的研究发展

徐天龙 迟玉隆

摘要：国内外许多专家学者正在大力研究利用印染品加工废水处理的先进工艺技术，包括高级化学废水混凝法、生物混凝法、膜氧化过滤法、高级化学氧化过滤法、吸附法和一些组合工艺，将印染废水中的PVA、CODCr、SS 、NH3-N等去除。本文对各种印染废水处理的研究方法进行归纳总結，分析了各研究采取的方法和成果。期望在印染废水处理领域具有较好的社会效益与经济效益的研究中得到应用，推动印染废水处理产业的发展。

关键词：印染废水;工艺;CODCr;应用前景

据统计，我国纺织企业废水排放量约为23.7亿吨，其中80%属于印染废水，退浆废水仅占20%左右[1]。印染废水主要指的是各种纺织和印染厂在生产经营过程中所需要排放出来的各类废水进行混合而形成的废水。由于制造工艺、原材料、产品的不同，印染物和废水在化学上的组成也会更加复杂多变，通常所含的成份包括染料、助剂、活性药物、油脂、化纤及各种阳离子等[2]。印染后的废水用于饮料，其中水分含量大、颜色深、易被降解、有机物含量多、水质发生变化、毒性强等。处理废水印染工业废水的处理方法主要种类很多，包括高级化学处理混凝法、生物法、膜化学过滤法、高级化学氧化处理法、吸附处理法和一些组合工艺。退浆后的纱布废水主要成分是由于在对退浆纱布中进行挤压上浆时所使用产生的。上浆后的合成浆料主要由活性淀粉、聚乙烯醇（pva）和其他主要浆料成分组成，其中淀粉约用量占合成浆料总体可使用量的30%。印染废水的排放不但会污染水体环境，在经过降解的同时还可能会产生一些剧毒、致癌性的芳香胺等中间成分，其也可能会严重威胁到人类健康。本文对最近几年的印染废水处理的研究进行归纳和分析，期望有更好、更高效的印染废水处理方法得到应用，体现最新研究在实际应用中的价值。

1化学混凝法

王立彪等采用磁分离技术（通过混凝加栽磁粉，促进絮体快速沉淀）对印染区块生产废水进行处理，结果表明磁废水分离处理系统在两栋建筑物内分别增设的设备区块占地小、易于运营管理、处置废水效率高、运营管理成本低、系统运行工作稳定，出水量和水质平稳，应用前景广阔。

为了有效提高混凝效率和印染废水出水水质，吴佳欢等通过进行投加无机高分子聚合混凝剂，且回流二沉池污泥，深度处理印染废水处理厂的二沉池出水，其研究结果表明此时二沉池的混凝效果达到最佳，出水 CODCr 较原厂现有工艺处理效果提高了20%～30%、SS 去除率为92.5%较原厂现有工艺处理效果提高了50%～60%、色度去除率为72.65%。此外，与传统混凝工艺相比，增强型混凝技术减少了混凝剂和助凝剂的用量，具有良好的社会经济效益。

2生物法

许明等广泛研究UASB-A/O 耦合工艺处理高浓度聚乙烯醇（PVA）退浆印染废水技术，其研究结果表明UASB-A/O 耦合工艺可以有效处理高浓度 PVA 印染废水中的大分子有机物（PVA 的降解率高达95%），处理后的废水符合《纺织染整工业水污染排放标准》（GB 4287—2012）要求。

3膜过滤法

印染污水中含有许多有机染料和重金属等物质，对生态环境和人体健康造成严重危害，张锐等以聚（N-异丙基丙烯酰胺）@聚苯乙烯（PNIPAM@PS）球形聚合物刷为主体，以Cd（OH）2纳米线作为牺牲层，以聚碳酸酯（PC）膜为支撑层，经简易超声过滤处理方法加工制备而可以得到的对环境温度变化影响很强的一种高分子柔性超声过滤膜。研究了染料PNIPAM@PS 细胞超声过滤膜对有机实验染料（如苯甲基蓝和罗丹明B）和CdSe 等重金属杂质颗粒的有效吸收和综合过滤作用效果，结果表明，随着染料PNIPAM链长的增长、PS细胞核粒径逐渐减小、实验染料运行环境压力的不断增大，超滤膜过滤效果显著改善。同时其超滤膜的孔径可以通过温度实时调节，当环境温度高于 PNIPAM 链的 LCST 时，超滤膜的孔径较大;温度降低时，超滤膜的孔径变小。PNIPAM@PS 超滤膜的孔径可调性使其在污水处理中得到了广泛的应用。

4高级氧化法

姚平等研究了不同因素对均相 Fenton 法处理印染废水的影响，对其进行了工艺优化，使得印染废水的COD去除率保持在70%以上，而且其颜色度的去除率基本能够达到100%。

针对印染废水中水质变化波动大、有机物含量复杂且水中可生化性不好的问题，沈欣军等运用铁碳微电解技术在污泥中进行了预处理，以期达到减少和提高印染废水的浓度和增加其可生化性的目标。在不同的条件下对印染物进行了单因子实验，结果表明，铁炭微电解技术在印染废水处理中具有显著优势，为废水的后续的生化处理提供了有利条件。

5吸附法

冯云生等等人利用秸秆活性炭和其他作物秸秆中的灰烬残渣脱色方法成功制备了秸秆复合材料吸附脱色剂，对于秸秆印染后利用废水的复合脱色和印染CODCr脱色去除废水性能差的问题分别进行了深入的理论研究，得到了一种废水脱色去除率最高可以直接达到95%以上，CODCr 去除率达90%以上的最佳工艺。

刘明等分别比较了不同生产工艺和利用条件下存在蒙东褐染原煤对我国印染工业废水的综合处理利用效果，结果显示存在蒙东印染褐煤在不同的印染原煤生产工艺和利用条件下其对印染工业废水的处理 COD综合除去的效率对比高达81.68%，为促进我国印染废水处理褐煤工业的清洁和工业生产永续发展利用提供了一种具有创造性的新思路。

此外，梁华研究了壳聚糖及通过交联改性、季铵盐改性、形成复合结构等方式进一步提高壳聚糖的吸附性能后用于处理印染废水的效果，目前改性壳聚糖仍存在一些缺陷，限制了进一步应用，还需后期研究。

6组合工艺

孙晓旭等设计四种不同的活性炭吸附组合工艺处理印染废水，其结果显示，混凝—活性炭吸附的组合工艺脱色率最高达96.85%，COD 去除率达96.33%; Fenton 氧化和活性炭吸附的先后顺序不同，对印染废水的处理效果有很大差别，Fenton氧化和活性炭吸附同时进行的工艺COD去除率高达93.26%，明显优于以Fenton氧化—活性炭吸附和活性炭吸附—Fenton氧化为顺序的工艺。

张宜伟等采用一体式 AO +MBR 系统处理含有15%～20%印染废水的城镇居民生活污水，结果表明MBR（膜生物反应器）一体化设备有较强的抗有机物和氨氮冲击负荷能力，通过添加碳源调整 C /N 值>3.5、回流比为300%时，脱氮效率可达70%以上的。AO + MBR 系统需添加除磷剂以强化总磷的去除，但加药会加速膜污染，因此有必要设置合理的膜清洗周期。

陈俊平等研究了铸铁屑、活性炭、H2O2与微波强化相结合的高级氧化结合工艺来处理印染废水。实验结果表明，该法具有良好的处理效果，印染废水 COD 与色度去除率分别可达73.7%和93.2%，其研究结果可对印染废水的处理提供一定参考。

7总结与展望

综上所述，最新的印染废水处理研究具有可行性，有很大的应用潜能。根据印染废水中的需处理的不同物质进行进一步优化处理。虽然单一的处理方法具有一定的局限性，突破的空间小，但随着组合工艺的发展，劣势逐渐缩小，优势愈发明显。大量的学者、科学家开展相关的研究，对新技术的运用和组合工艺的交叉进一步探索、完善，应用前景一片光明。因此，如何突破单一处理方法的局限，使不同的工艺完美融合，发挥最大的印染废水处理效果同时最方便经济是未来研究的重点。

参考文献

[1]温沁雪，王进，郑明明，陈志强.印染废水深度处理技术的研究进展及发展趋势[J].化工环保，2015：35-41.

[2]SOARES P A，SILVA T F C V，MANENTI D R，et al.Insights into real cotton-textile dyeing wastewater treatment using solar advanced oxidation processes[J].Environmental Science and Pollution Research，2014，21（2）：932-945.

作者简介：徐天龙（2001- ），男，浙江嘉兴人，在读本科生，主要学习和研究方向：给排水科学与工程

（山东农业大学水利土木工程学院  山东  泰安  271000）