印染廢水處理技術盤點
印染廢水處理技術盤點
一、印染廢水的水質根據采用的纖維種類和加工技術的不同，污染物的成分也大不相同。印染各工序的排水狀況一般如下：
1.退漿廢水:水量小，但污染物濃度高，包括各種漿料、漿料分解物、纖維屑、淀粉堿和助劑。廢水呈堿性，pH值在12左右。上漿以淀粉為主的(棉布等)上漿廢水，其COD、BOD值高，生化性好的上漿以聚乙烯醇(PVA)為主的(聚酯棉經紗)上漿廢水，COD高，BOD低，廢水生化性差。
2.煮廢水:水量大，污染物濃度高，含纖維素、果酸、蠟質、油脂、堿、表面活性劑、氮化合物等，廢水強堿，水溫高，呈褐色。
3.漂白廢水:水量大，但污染輕，其中含有殘留的漂白劑、少量醋酸、草酸、硫代硫酸鈉等。
4.絲網廢水:堿含量高，NaOH含量為3%~5%，很多印染廠通過蒸發濃縮回收NaOH，絲網廢水一般很少排出，經過技術多次重復使用最終排出的廢水仍然是強堿性，BOD、COD、SS都很高。
5.染色廢水:水量大，水質根據使用料而異，其中含有漿料、染料、助劑、表面活性劑等，一般呈強堿性，色度高，COD遠高于BOD，生化性差。
6.印刷廢水:水量大，除印刷過程廢水外，還包括印刷肥皂洗、水洗廢水，污染物濃度高，其中包括漿料、染料、助劑等，BOD、COD高。
7.整理廢水:水量小，包括纖維屑、樹脂、油劑、漿料等。
8.堿減量廢水:聚酯模擬堿減量工序，主要含聚酯水解物對苯二甲酸、乙二醇等，其中苯二甲酸含量達75%。堿減量廢水不僅pH值高(一般>12)，而且有機物濃度高，從堿減量工序排出的廢水中CODCr高達9萬mg/L，高分子有機物和部分染料難以分解為生物，該廢水高濃度難以分解為有機廢水。
以下從物理法、化學法和生物法三個方面的評論開始，介紹目前印染廢水處理的方法和研究情況。
二、物理法-吸附法。
物理處理法中應用最多的是吸附法，該方法是將活性炭、粘土等多孔物質的粉末和粒子與廢水混合，使廢水通過粒子狀物構成的過濾床，將廢水中的污染物吸附在多孔物質的表面或過濾。
目前國外主要采用活性炭吸附法（多用于三級處理），這種法對于去除水中溶解性有機物非常有效，但不能去除水中的膠體和疏水性染料，只對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能。
根據SaitoT.等人的研究，活性炭的吸附率、BOD除去率、COD除去率分別達到93%、92%和63%，活性炭的吸附能力達到500mgCOD/g炭，污水先暴露的話，吸附速度會加快。但是，廢水BOD5>200mg/L采用這種方法是不經濟的。
吸附處理使用的吸附劑多種多樣，工程中應考慮吸附劑對染料的選擇性，應根據廢水水質選擇吸附劑。研究表明，在pH=12的印染廢水中，硅聚物(甲基氧)作為吸附劑，陰離子染料的去除率達到95%~100%。
高嶺土也是吸附劑，研究表明經過長鏈有機陽離子處理，高嶺土能有效吸附廢水中的黃色直接染料。
此外，國內還應用活性硅藻泥和煤渣處理傳統印染技術廢水，費用低，脫色效果好，其缺點是淤泥產生量大，進一步處理困難。
三、化學處理法。
1.混凝法
主要有凝聚沉淀法和凝聚氣浮法，采用的凝聚劑多以鋁鹽和鐵鹽為主，其中堿式氯化鋁(PAC)的橋梁吸附性能好，硫酸亞鐵的價格最低。
近年來，國外采用高分子凝集劑的人越來越多，有取代無機凝集劑的傾向，但國內因價格原因使用高分子凝集劑的人很少。據報道，弱陰離子性高分子凝集劑的使用范圍最廣，與硫酸鋁合作可以發揮更好的效果。
混凝法的主要優點是工藝流程簡單，操作管理方便，設備投資節約，占地面積少，疏水性染料脫色效率高，缺點是運行費用高，淤泥量多，脫水困難，親水性染料處理效果差
2.氧化法
臭氧氧化法在國外應用較多，ZimaS.V.等人總結了印染廢水臭氧脫色的數學模式。研究表明，臭氧用量為0.886gO3/g染料時，淡褐色染料廢水的脫色率達到80%
研究表明，連續運轉所需的臭氧量比間歇運轉所需的臭氧量高，在反應器內設置隔板可以減少臭氧的使用量16.7%。因此，利用臭氧氧化脫色，設計成間歇運轉的反應器，可以考慮在其中設置隔板。
臭氧氧化法對大多數染料都能起到很好的脫色效果，但是對于硫化、還原、涂料等不溶于水的染料脫色效果還是比較差的。從國內外運行經驗和結果來看，這種方法雖然脫色效果好，但是耗電量大，大規模推廣應用有一定難度。
光氧化法處理印染廢水脫色效率高，但設備投資和消耗電力需要進一步降低。
三、生物處理法
1.厭氧好氧生物炭接觸氧化技術
主要設計參數如下:調節池:HRT8~10h厭氧池:HRT3~5h好氧池:HRT6~8h生物炭池:HRT1~2h。
試驗和實際應用表明，厭氧好氧生物炭流程在上述運行參數下，CODCr為800~1000mg/L的印染廢水，處理效果完全符合國家排放標準，稍微處理也可以再利用，系統污泥傾向于自身平衡。
目前，許多制造商采用該過程，運行時間最長達5年以上，處理效果穩定，而且從未排出污泥，厭氧池內污泥過度增加。
2.厭氧好氧生物轉盤
連接厭氧生物轉盤和好氧生物轉盤，用于印染廢水處理，也取得了良好的效果。該技術中厭氧、好氧各有污泥分離和回流裝置，系統整體的剩馀污泥全部回流到厭氧生物轉盤。一是提高生物量，縮短總水力停留時間，二是將多馀的活性污泥消化到系統內部。
該工藝流程也兼具固定生長和懸浮生長的特點。通過向轉盤投入絮凝劑，COD的去除率和脫色率也可以進一步提高。該工藝對COD、色度等的去除率均達到70%以上。
適當投入微量凝集劑，CODCr、色度的去除率可以提高15%~20%。進一步提高厭氧池中的懸浮污泥濃度，也能提高脫色率和COD去除率。但是，該技術中轉盤的金屬部件有腐蝕現象，需要進一步研究解決。
3.堿減量廢水處理方法
化學法處理堿減量廢水的理論依據是，堿減量廢水用酸中和pH值達到4~6后，對苯二甲酸進行分析，去除苯二甲酸的堿減量廢水，與聚酯模擬絲印染廢水中的精煉、印染等其他技術的廢水混合，綜合廢水的pH值一般在11以下，CODCr在1400mg/L以下
通常，堿減量廢水處理的過程是:堿減量廢水→調節池→中和池→PE過濾器→出水與其他廢水混合進一步生化處理。
用化學法分析苯二甲酸作為堿減量廢水的預處理技術，用生物技術處理綜合廢水的方法是高濃度聚酯模擬絲印染廢水的有效方法，是目前管理這種廢水的主要方法。
采用化學法處理堿減量廢水處理效果好，但仍存在問題
(1)預處理工藝的最佳pH值在4～6的范圍內，而堿減量廢水pH值為12～14，降低pH值需耗用一定數量的酸，從而使運行費用提高，這是亟待解決的問題。
(2)預處理產生的對苯二甲酸白色粉狀物在工業上有回收利用價值，但市場銷路有待開拓。
四、結論及存在問題
印染廢水是一種水量大、色度高、組份復雜的廢水，水質變動范圍大。在城市下水道和污水處理廠建設較完善的城市，廢水首先在工廠作預處理，達到城市下水道排放標準后進行集中處理。
廢水經過預處理再排放可改善污水水質，降低城市污水廠處理負荷，同時便于根據不同的廢水水質采取不同的預處理手段。
在對印染廢水進行最終處理時，有機物的去除一般以生物法為主，對難于生物降解的印染廢水，采用厭氧(水解)好氧聯合處理較為合適，對易于生物降解的印染廢水，可采用一段生物處理。
色度的去除，一般以物理化學方法為主，對于規模大、處理水平高的工廠，可采用電解、化學絮凝、臭氧氧化等工藝，對于小規模的工廠，可采用爐渣過濾。
從我國染料行業廢水治理技術的現狀來看，盡管經過多年努力，已取得一批實用技術，解決了不少問題，但總體上沒有實質性的突破，特別是產品結構及工廠布局等不合理因素的存在，加重了廢水的治理難度。
因此，認為解決廢水問題的根本出路在于工藝改革，通過采用先進的生產工藝來減排或不排廢水。這方面國內已有許多成功的例子，如苯胺和鄰甲苯胺的生產將鐵粉還原改為氫化還原，徹底消除了鐵泥水的污染；又如以氫化還原代替硫化堿還原用于氨基苯甲醚的生產，徹底消除了含硫廢水等。
預防和治理印染廢水的污染是相輔相成的兩個方面，如果既采用預防措施，又采用各種方法積極治理，并做到處理后的水循環使用，這不僅能降低水的消耗，而且能有效地減輕印染廢水對環境的污染。
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