印染行業（yè）廢水深度處理及回用技術

印染工業是我國工業（yè）廢水排放的主要用戶。據不完全統計，我（wǒ）國印染廢水排放量約為3*106~4*106 m3/d，占工業廢水排放總量的35%，但回用率小於（yú）10%[1]。印染廢水的深（shēn）度處理和汙水回用率的提高，對緩解水資源危機，維護印染工業的可持續（xù）發展具有重（chóng）要的現實意義和經（jīng）濟意義。

中國是（shì）一個水資源匱乏的國家。人均水（shuǐ）資源比重僅為世界人均水資源比重的1/4，分布（bù）不均，利（lì）用率低。隨著社會經濟的發展，對（duì）水的需求不斷增加，水資源短缺與社會經濟發展的矛（máo）盾日（rì）益突（tū）出。

印染（rǎn）工業是我國工業廢水排放的主要用戶。據不（bú）完全統計，我國印（yìn）染廢水排放量約為3*106~4*106 m3/d，占工業廢（fèi）水排放總量的35%，但回用率小於10%[1]。印染廢水的深度處理和汙水回用率的提高，對（duì）緩解水資源危機，維護印染（rǎn）工業的可持續發展（zhǎn）具有重要的現（xiàn）實（shí）意義和（hé）經濟意義。

1。我國（guó）印（yìn）染廢水處理及回用現狀

我國對印染（rǎn）廢水的再利用已（yǐ）有許多研究。從目（mù）前的研究和應用來看，主（zhǔ）要有以下幾個特點：

(1)大多數再利用技術都處於實（shí）驗研究階段，主（zhǔ）要用於小型試驗和試驗性試驗。實際工程（chéng）應用較少，水回（huí）用率較低，一般不超過50%，主要用於低水質要求。以前的工藝缺乏有效技術的推廣和應用，有利於（yú）提高再生水（shuǐ）的質量（liàng）和回（huí）收率。

(2)回用處理主要是在標準處理的（de）基礎上，進一步處理印染廢水，達到回用水水質標準。混凝、吸附、過濾和氧化是處理過程中的主要手段，但對去除鹽分和硬度的關鍵技術卻鮮有研究。

(三（sān）)由於現有技術（shù）的限製，印染廢水的大規模再利用將給生產廢水處理係（xì）統帶來一係（xì）列問題，包括有機汙染物和無（wú）機鹽的積累。目前，有關廢水水質及其對水處理（lǐ）係統的影響，特別是無機（jī）鹽（yán）的積累的研究還很少。

2印染（rǎn）廢水深度處理和再利用技術和工藝

印（yìn）染（rǎn）廢水深度處理主（zhǔ）要處理常規二（èr）級處理係統的出（chū）水。去除的汙染物主要是色度、COD和鹽度(電導率)，使出水水質達到生產工藝要求。印染工藝（yì）和（hé）產品質量（liàng）要求不同，再生水水質要求也不同。因此，我國沒有統一的印染廢水回用水質標（biāo）準。根據行業經驗，水質指標必須控製在用水（shuǐ）指標之內。因此，紡織印（yìn）染行（háng）業對再生水（shuǐ）水質的要（yào）求遠高於城市生活（huó）雜用水。

2.1深度處理單元技術

2.1.1吸附處（chù）理技術

廢水被吸附在多孔（kǒng）物（wù）質（zhì）表麵或通過由吸附劑組成的過濾床過濾出來。活性炭是印染廢水深度處理中最常用的吸附劑。它有許多微孔，比表麵積可達500-600 m2/g，具有很強的吸附脫色性能。特別適用於相對分（fèn）子量小於400的水溶性染料的脫色和吸附。但活性炭對疏水性（xìng）染料的吸附效果較（jiào）差，再生過程複雜、成本高，限製了吸附法在印染廢水深度處（chù）理中的應（yīng）用。高嶺土、矽藻土、活性粘土、粉煤（méi）灰等天然礦物也具有（yǒu）很高的吸附性能，可用於印染廢水的深度處理。此外，李（lǐ）蒙英等人研究了青黴對印（yìn）染廢水的吸附處理。結（jié）果表明，青黴對黑、紅印染、洗浴廢水（shuǐ）的（de）處理效果較好，去除率分別達（dá）到98.0%和74.5%，為吸附法的（de）發展提供了新的選擇。吸附法雖然效果快，但使用後很難（nán）對吸附劑進（jìn）行再生。如果不進行再生，很容易產生（shēng）二次（cì）汙染（rǎn）。因此，開發新型高效可再生吸附劑是目前吸附方法研究和發（fā）展的方（fāng）向。

2.1.2 膜分離技（jì）術

膜具有不（bú）同（tóng）物質的（de）通透性差異。膜分離技術利用膜的這一特（tè）性在（zài）一定的傳質量（liàng）下分離混合物。印（yìn）染廢水深度處理的膜分離技術主要有微濾(mf)、超濾（lǜ）(uf)、納濾（lǜ）(nf)和反滲（shèn）透(ro)。mf和uf常被用作nf和（hé）ro的預處理;uf可以分（fèn）離大分（fèn）子（zǐ）有機物（wù）、膠體、懸浮固（gù）體;nf可以同時實現脫鹽和濃縮;ro可以去除可溶性金屬鹽、有（yǒu）機物、膠粒，等，並（bìng）攔截所有（yǒu）離子。阮慧敏等人利（lì）用uf+ro技術對浙江省一家印染廠廢（fèi）水進行生化處理後（hòu）的（de）廢水進行了處理。膜係統填充了cod100~350mg/l，色度為180倍。電導率為800~1,350μs/cm。膜係統經過處理後（hòu），水鱈魚<垃圾>10 mg/l，色度為1至2倍，電（diàn）導率為lt;垃圾>30μs/cm。Xujie Lu等人[4]采用生物濾（lǜ）膜分（fèn）離法。當攝取鱈（xuě）魚150~450毫克/升時，流出鱈魚會降至50毫克/升以下，去除率高達91<unk;GT;。色度、濁度和鐵錳濃度的去除效果很好。

膜分離技術的優點是：它不僅可以去除水中殘留的有（yǒu）機（jī）物，降低色度，還可以去除無機鹽，防止（zhǐ）無機鹽在體係中積聚。它是印染廢水深度處理的一項很有（yǒu）前景的技術。然而，膜處理過程的成本很高，並且（qiě）膜組件容（róng）易被汙染以縮短其使用壽命。僅通過（guò）控製和減少（shǎo）膜汙染來延（yán）長膜壽命從而降低成本，膜分離技術將更廣泛地用於印（yìn）染（rǎn）廢水的深度（dù）處理。

2.1.3先進氧化深（shēn）度處理技術

(一)化學（xué）氧化技術。在印染（rǎn）廢水的深度處（chù）理中，o3和芬頓試劑（jì）是較常用的（de）氧化劑。O3具有很強的脫色效果，雖然對COD的去（qù）除效（xiào）果很小，但它可以改變（biàn）廢水的B / C，從而提（tí）高（gāo）廢水的生物降解性。采用臭氧氧化法處理盧寧川等（děng）印染廢水。〔5〕。結果表（biǎo）明，COD去除率為72%，色度降低94%。"郭召海"等人研究了（le）o3對色度去除和b/c的影響，發（fā）現當臭氧輸入約15毫克/升時，色度去除率（lǜ）可達70<unk;GT;，b/c也增（zēng）加了一倍（bèi）多。O3氧化的（de）主要優點是設備簡單緊湊，占地麵積小（xiǎo），易於實現自動控製。主要缺點是處理成（chéng）本高，不（bú）適合處理大流量廢水。

Fenton試劑（jì）是由H_2_2和Fe2+組成的氧化劑。酸性條件下產生（shēng）的OH具有較強的氧化作用，特別適（shì）用於處理成分複雜的染料廢水。薑興華等用芬（fēn）頓試劑對印染（rǎn）廢水進行深（shēn）度處理。結果表明：ph 2~3，h2o2劑量為3.2毫升/升，鐵碳量比為1:1，反應時間為90分鍾，排出的（de）鱈魚（yú）去除90多枚，色度降低99枚;鹽度降低64度，水質指標（biāo）達到要求。史紅香等[8]也研究了Fenton試劑處理的印染廢水，得到了類似的結果。Fenton氧化法具有很強（qiáng）的去除COD和色度的能力，但鐵離子的存在會影（yǐng）響（xiǎng）水的顏（yán）色，反應的pH值較低，可能影響（xiǎng）其它（tā）處理過程。

(二（èr）)光催（cuī）化氧化技術。利用強氧（yǎng）化（huà）劑產生強氧化能力·oh處理紫外輻射下的廢水，具（jù）有能耗低、無二次汙染、完全氧化的優點。最常用的是uv/fenton、uv/o3、uv/h2o2等。光催化（huà）也（yě）以光敏劑（jì）半導體為催化劑得到了更廣泛的（de）研究，其中以tio2光催化劑的應用最（zuì）為廣泛，也是最佳的處理結果。在光的輻射下（xià），tio2在其（qí）價帶上產生一個電子孔(h+)對，吸附在tio2表（biǎo）麵的有（yǒu）機物通過（guò）強氧化、h+活化和氧化降解。馮麗娜（nà）等用tio2/活性炭負載係統處理印染廠（chǎng）的水的二次處理。攝（shè）入（rù）鱈（xuě）魚約為300毫克/升，在最佳反應條件下，流出鱈（xuě）魚（yú）減少到50毫克/升。色度降低了2倍。研究結果表明，活（huó）性炭的吸附性能有利於解決硫2的損失、分離和回收，提高光催化劑的處理效果。然而，廢水的透光性和光學效率限製了光催化技術在廢水處理工業中的應用。

(3)電化學氧化技術。在外部電場作用下，通過一定（dìng）的化學（xué）反應，電化學過程或物理過（guò）程（chéng）在特定反應器中（zhōng）產生一定量的（de）自由基，利用強氧化性（xìng）能降解廢水中的汙染物。自由基。電化學技術的特點是易於控製，無汙染或汙染少，靈（líng）活性高。

M.Kennedy[10]指出電化學法對印染廢水脫色效果很好。當電化學反應（yīng）器主流中Fe2+的（de）質量濃（nóng）度為200-500mg/L時，色度、COD和（hé）BOD的去除率分別為90%-98%、50%和70%。然（rán）而（ér），這種可溶性電極氧化方法的電（diàn）極消耗過大，因此（cǐ）發展新型電極已（yǐ）成（chéng）為研究的熱點之一。賈金平等[11]采用（yòng）活性炭纖維和鐵的複合電極降解（jiě）各種模（mó）擬（nǐ）印染（rǎn）廢水（shuǐ），取得了良好的效果。雷（léi）陽明等。[12]以PbO 2/Ti為陽極處理模擬印染（rǎn）廢水。色度和COD去除率分別為99.5%和78.6%。

2.1.4高效的生物處理（lǐ）技（jì）術

印染廢水的二級（jí）出水汙染物不可生物降（jiàng）解，難以生物降解。生物學方（fāng）法的重點是開（kāi）發一種新的生物反應器，加強生（shēng）物技術，進（jìn）一（yī）步消除COD和色度。

(1)曝氣生物（wù）濾（lǜ）池(BAF)。印染廢水經（jīng）二級生化處理（lǐ）後（hòu），COD、BOD較（jiào）低。在曝氣（qì）生物濾池填料上生長的假單胞菌、芽（yá）孢杆菌等營（yíng）養不良微生物比（bǐ）表麵積大，對廢水中有機物的（de）親和力強。對BAF處理（lǐ）印（yìn）染廢（fèi）水的二級出水進行了研（yán）究。水解酸（suān）化+好氧工藝後，加入BAF深度處理工藝。進水COD小於200mg/L時，水力負荷為1.0-2.0m3/(m2.h)，空水比為(2-3)：1，出水COD去除率大於50%，達到一級排放標準。曝氣生物濾池生物濃度高，有機負荷大，處理效果（guǒ）穩定（dìng），出水水質好。濾料（liào）中（zhōng）濾料的粒徑越小，處理效果（guǒ）越好，但粒徑越小（xiǎo），工作（zuò）周期越短，濾料的易清洗性越差，相應的反洗水量也會增加。因此，充分發揮曝氣（qì）生物濾（lǜ）池的作用的關鍵是選（xuǎn）擇合適的過濾介質（zhì）尺寸。

(二)流動床生物膜反應（yīng）器(mbbr)。mbbr是一種新型的生物膜（mó）反應器。在反（fǎn）應器的填料上添加了微（wēi）生物。填料（liào）懸浮在反應器中，與混合物一起流動。因此，反應器（qì）中的氣體、水和填料可以完全接觸，有機汙（wū）染物的氧利用率（lǜ）和傳質（zhì）效率，生物膜活性高，老化的生物（wù）膜容易從填料表麵脫落。mbbr還（hái）有不需要反向衝洗、衝擊（jī）負荷大、水質穩定等優（yōu）點。[14]

目前，關於MBBR工藝處理印染廢水的研究很少。 霍桃梅[15]發現MBBR用於處理（lǐ）印染廢水時對COD和氨氮具有良好的去除效（xiào）果。進水COD從約200 mg / L降至50 mg / L以下，氨氮從10 mg / L降至2 mg / L以下，但色度去除率（lǜ）僅（jǐn）為25%。

印染（rǎn）廢水中有機汙染物種（zhǒng）類繁多，生物填料上的多菌係統具有很強的降解能力，因此MBBR作為一種先進的（de）處理工藝，對有機物濃度（dù）較低的二級生化處理廢水具有很大的優勢（shì）。今後，MBBR在印染廢水深（shēn）度處理中的研究和應用可作為一（yī）個發展方向。

(三)膜生物反應器(mbr)。采用膜生物反應（yīng）器（qì）膜分離和生物降（jiàng）解（jiě）相結合的方（fāng）法，去除廢水中殘留的大部分鱈魚、色度和全部汙（wū）染物。然後通過進一步處理，通過nf(ro)工藝去除大部分鹽度，使流出的水質普遍滿足再利用的要求。"戴舒"等（děng）用於處理印刷和染色廢水，外用mbr(由有氧反應（yīng）器和超濾膜組成)進行再利用。結果表明，該係統的去除率（lǜ）達到99%。導電性去除率（lǜ）97&lock;GT;.P. Schoeberl等人（rén）[17]首先使（shǐ）用mbr和nf處理印染廢水（shuǐ），廢水的水質達到了水再利用的目標，但考慮到技術上的（de）困難和高昂的經濟成本，uf被用來取代nf。好（hǎo）的結果。mbr的優點是工藝流程短，麵（miàn）積小（xiǎo），流出水（shuǐ）質穩定（dìng），缺點與（yǔ）膜分離技（jì）術相似，主要是由於（yú）膜汙染造成膜壽命短，高河電力消耗成本（běn）高。

2.2印染廢水深度（dù）處理和再利用一體化工藝

2.2.1傳統工藝組合工藝

由（yóu）於（yú）印染廢水（shuǐ）水質複雜，廢水的再利用不可能（néng）通（tōng）過單一技術實現。因此，有必要將各種方法有機地結合起來，並采用綜合處理的組合過程。Xiaojun Wang等[18]采用臭氧聯合（hé）生（shēng）物法處理印（yìn）染廢水。臭氧氧化後（hòu），廢（fèi）水B / C從0.18增加到0.36，COD和色度去除率也增（zēng）加。黃瑞敏（mǐn）等。[19]研究了混凝脫色-曝氣生物濾（lǜ）池-離子交換（huàn）組合工藝處理針織棉染（rǎn）色廢水。出水色度去除10倍以（yǐ）下，COD小於20 mg/L，SS小於2 mg/L，濁度小（xiǎo）於3 NTU。郭召海等人研究了o3氧化（huà）與生物過濾結（jié）合過程對印染廢水的影響，發現O3生（shēng）物過濾結合技術對化學氧化、吸附和生（shēng）物降解的協同作用有很好（hǎo）的（de）作用（yòng）。具有（yǒu）操作成本低、無（wú）濃度溶液、殘留汙泥少等優點。單一技術用於高級治療。難以同（tóng）時解決脫色，COD還原（yuán）和（hé）除鹽等問題。結合（hé）各種（zhǒng）單一技術（shù）可以獲得更好的治療效果，並確保充分利用每種技術的優勢（shì），改善汙染物。去除率。

2.2.2膜技術與傳（chuán）統技術的（de）融合

印染廢水的（de）組成複雜。例如，如果利用膜技術處理印染廢水，必須（xū）選擇（zé）適當（dāng）的預處理技術，防止廢水中的膠（jiāo）體、有（yǒu）機物（wù）、懸浮物對膜造成汙染。A. Bes-Piá等人（rén）[20]利用o3和nf的組合工藝（yì）處理（lǐ）生化處理後的印染廢水，o3用於（yú）氧化導致膜汙染的有機物。水釋（shì）放的各種指標（biāo）均能滿足再（zài）利用標準。M.在對生產車間的直（zhí）接廢水進行物理預處理後，Marcucci等人利（lì）用絮凝沉澱、o3氧化和uf進行了後續的（de）深度處理。整（zhěng）個過程的色（sè）度（dù）去除率為93%，鱈魚（yú）去除率為（wéi）66%。膜汙染（rǎn）問題限製了膜技術在印染廢水處理中的應用，以及使用o3氧化等預處理方（fāng）法控（kòng）製膜汙染，從而提（tí）高膜的壽（shòu）命，降（jiàng）低處理成本，是今後深入處理印（yìn）染廢水的主要趨勢（shì）。

2.2.3集成（chéng）膜處理和再利用過程

國（guó）外（wài）許多研究表明，將不同的膜分離技術相（xiàng）結合，形成一體化的膜（mó）工藝，是印（yìn）染廢水深度處理的重要方向。M.Marcucci等人[21]印染（rǎn）廢水經砂濾和超濾處理後，再經納濾或反滲透處理。實（shí）驗（yàn）表明，采用納（nà）濾或反（fǎn）滲（shèn）透（tòu）作為深度處理方案是可行的。反滲透廢水可在任何印（yìn）染工藝（yì）中重複使用（yòng）。納濾在脫鹽脫礦方麵不如反滲透，但運行成本低於反滲（shèn）透。

開發了"臭氧催化氧化+cmf+ro"工藝，並完成了1,500-m3/D的印染廢水膜再利用示範項目。o3催化氧化（huà）係統主要用於去除水中難降解的可生物降解有（yǒu）機汙染物的鱈（xuě）魚（yú）和色度，其去除率分別為30~40和90。臭氧催化水氧化（huà）成連續超濾(cmf)係統，流出水質穩定，鱈（xuě）魚穩定在40毫克/升左右，濁度（dù）為0.4 ntu，汙染指數(sdi)為3。經反滲透處理後，汙水Cod<unk>10 mg/l,導電性（xìng）<gt;10.5μs/cm,ss和色度均為0，均符合推薦（jiàn）的高水質標準。通過質量分離和質量分（fèn）離再利用，廢水再（zài）循環率（lǜ）達到或超過總處理（lǐ）水量的75%。

這些研究表（biǎo）明，未來先進的汙水處理技（jì）術的發展（zhǎn）方向，即充分利用各種工藝技術的集成，提高（gāo）汙水處理的程度，達到汙（wū）水（shuǐ）循（xún）環利用的最終（zhōng）目標。

3 結語和展望（wàng）

印染廢水（shuǐ）對我國水環境構成嚴重威脅。隨著人們環保意識的增強，印染廢水的（de）深度處理和回用越來越受到政府的重視。印染廢水的深度處理有多種（zhǒng）單一技術，各有優缺點，但（dàn）難以達到排（pái）放再利用標準。根據印染廢水水（shuǐ）質的（de）特點，合理選擇（zé）和優化綜合處理工藝是必要（yào）的。膜分離技術是印染廢水深度處理的重要研究方向。未來的研究可以（yǐ）基（jī）於單位技術的改進，包括（kuò）生化和物理處理的（de）改進，耐火有機物處理的（de）改進（jìn），膜成分汙染的控製。形成了一（yī）套排水水質標準，高複（fù）用率，高效、經（jīng）濟的印染（rǎn）廢水複用一（yī）體化技術。