劉圣厚 張笑吟 劉 楠

(沈陽(yáng)化工大學(xué) 環(huán)境與安全工程學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng)110142)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的過(guò)程中，“環(huán)?！边@一主題已經(jīng)越來(lái)越受人們關(guān)注，紡織工業(yè)發(fā)展主要阻礙之一是環(huán)保節(jié)能(低碳)問(wèn)題,環(huán)保的主要問(wèn)題是廢水,而約80%紡織廢水來(lái)自于印染行業(yè)。我國(guó)是染料生產(chǎn)大國(guó)，能生產(chǎn)十一大類550多個(gè)品種的染料，據(jù)統(tǒng)計(jì)合成染料在生產(chǎn)和處理過(guò)程中，有12%以廢水形式排出[1]。該數(shù)據(jù)說(shuō)明了我國(guó)印染廢水排放問(wèn)題十分嚴(yán)重，是迫切需要解決的問(wèn)題之一。

我國(guó)目前在處理印染廢水方面的技術(shù)方法有很多，綜合來(lái)看，可以分為以下三類：物理化學(xué)處理法、化學(xué)處理法、生物處理法。

1 物理化學(xué)處理法

1.1 吸附法

在物理化學(xué)方法中，應(yīng)用最多的是吸附法。該方法對(duì)分子量大的非極性染料具有較好的效果，具體是將多孔狀的物質(zhì)的粉末或顆粒與燃料廢水混合或廢水通過(guò)由顆粒狀物質(zhì)組成的濾床，從而去除廢水中的染料和助色劑等污染物質(zhì)，該方法適用于低濃度的染料廢水的處理，在實(shí)用方面具有經(jīng)濟(jì)適用的特點(diǎn)。但在處理過(guò)程中要控制好溫度、pH等因素，否則會(huì)對(duì)處理效果造成不利影響。

1.2 混凝法

我國(guó)紡織印染行業(yè)染色廢水處理多采用混凝沉淀、氣浮、砂濾等物化處理技術(shù)。對(duì)于廢水中不溶或難溶的染料微粒，通常用絮凝方法使之沉降，絮凝沉降速度相當(dāng)快，一級(jí)混凝裝置基本滿足工藝要求。但如不變更絮凝劑，二級(jí)、三級(jí)混凝有機(jī)物去除率就不會(huì)提高太多，第二、三級(jí)污水凈化程度就會(huì)下降，而運(yùn)行費(fèi)用卻要成倍增加，處理效果不理想，經(jīng)濟(jì)上不劃算。實(shí)際工程中，一些企業(yè)從原理、設(shè)備、工藝及工程各方面考慮，把常用的物化法和固體吸附劑吸附、萃取、汽提、蒸餾、高溫深度氧化等化工工程物化法以及生物化學(xué)法組合起來(lái)應(yīng)用，能收到一定效果，但方法復(fù)雜，生產(chǎn)運(yùn)行管理困難，難以普遍推廣采用。

1.3 膜分離法

膜分離技術(shù)用于印染廢水處理具有能耗低、工藝簡(jiǎn)單、不污染環(huán)境等特點(diǎn)，在廢水的治理及回用中的應(yīng)用越來(lái)越多。但是膜分離技術(shù)由于濃差極化、膜易受污染及的價(jià)格較貴、更換頻率較快等原因，使處理成本較高，從而嚴(yán)重阻礙了膜分離技術(shù)更大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。因此，膜分離技術(shù)的主要發(fā)展點(diǎn)應(yīng)為開(kāi)發(fā)研制新型膜以及新型的膜處理設(shè)備或工藝[2]。

1.4 高能物理處理法

水分子在高能束轟擊作用下能發(fā)生激發(fā)和電離，生成離子，激發(fā)電子、次級(jí)電子，這些高活性粒子可使有害物質(zhì)得到降解[3]。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)物的去除率高，設(shè)備占地面積小，操作簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是成本高、能耗大。

1.5 超聲波振氣法

超聲波振氣法通過(guò)控制超聲波的頻率和飽和氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)印染廢水的處理。由廢水經(jīng)過(guò)氣波振室時(shí)，由于一定頻率的激烈振蕩而導(dǎo)致部分有機(jī)物開(kāi)鍵斷裂成為小分子物質(zhì)，在加速水分子的熱運(yùn)動(dòng)下，絮凝劑迅速凝聚，廢水中的色度、COD、苯胺等隨之下降，從而起到降低廢水中有機(jī)物濃度的作用[4]。

2 化學(xué)處理法

2.1 化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化是目前研究較為成熟的方法。氧化劑一般采用Fenton試劑(Fe2+,H2O2)、臭氧、氯氣、次氯酸鈉等。一般按氧化劑的不同而將其分類。其中臭氧氧化法自20世紀(jì)60年代起在飲用水、冷卻水、游泳池水等方面廣泛應(yīng)用，近年來(lái)才開(kāi)始應(yīng)用于處理有機(jī)廢水。Fenton試劑法是一種經(jīng)濟(jì)的、相對(duì)簡(jiǎn)單的處理有機(jī)廢水的方法，而且還可與其他方法結(jié)合使用，有著很好的應(yīng)用前景。

2.2 電化學(xué)法

近年來(lái)電化學(xué)水處理技術(shù)得到了改進(jìn)，在傳統(tǒng)電化學(xué)法的基礎(chǔ)上增加了氧化、催化氧化或光催化氧化作用，有效地突破了微電解技術(shù)的局限。在環(huán)境工程學(xué)上，將反應(yīng)涉及水中羥基自由基的氧化過(guò)程都?xì)w為高級(jí)氧化過(guò)程，電化學(xué)方法將污水中的污染物直接氧化成無(wú)機(jī)物或易生物降解的中間產(chǎn)物，所以也可以稱為高級(jí)氧化技術(shù)（AOT）中的一種技術(shù)方法，電化學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)是能有效地去除污水中的有毒有害的有機(jī)物質(zhì)，而且使用電能不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染和破壞，一般不需要考慮后處理，但缺點(diǎn)是處理效率可能過(guò)低從而造成能耗過(guò)大。近年來(lái)有一批科研工作者提出“電多相催化氧化”的方法，正是在電化學(xué)氧化上的突破，不過(guò)電極和催化劑等方面仍然在研究改進(jìn)階段，

3 生物處理法

生化處理法就是利用微生物的新陳代謝作用去除有機(jī)物，微生物在自身的新陳代謝過(guò)程中需要從外界攝取有機(jī)物通過(guò)反應(yīng)成為自身所需物質(zhì)，在該技術(shù)手段中，分為好養(yǎng)法和厭氧法兩種方法。目前國(guó)內(nèi)主要采用好氧法進(jìn)行印染廢水處理。好氧法又分為活性污泥法和生物膜法。活性污泥既能分解大量的有機(jī)物質(zhì)，又能去除部分色度，還可以微調(diào)pH值，運(yùn)轉(zhuǎn)效率高且費(fèi)用低，出水水質(zhì)較好，適合處理有機(jī)物含量較高的印染廢水；生物膜法對(duì)印染廢水的脫色作用較活性污泥法高。但是生物法在預(yù)處理及活性污泥后處理方面涉及到成本等問(wèn)題。

單一的好氧生物處理只能去除廢水中的部分易降解的有機(jī)物，色度問(wèn)題無(wú)法解決。后期發(fā)展的厭氧-好氧法分兩個(gè)過(guò)程來(lái)處理染料廢水，先由厭氧階段去除易降解的有機(jī)污染物及難降解的大分子有機(jī)物，再通過(guò)好氧階段對(duì)污染物進(jìn)一步去除。厭氧-好氧法處理難生化降解的印染廢水具有除污染效率高、運(yùn)行穩(wěn)定和較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力等特點(diǎn)。有研究報(bào)道，采用厭氧-好氧工藝處理印染廢水，在進(jìn)水CODcr為1085mg/L，BODS為315mg/L的情況下，二者的去除率分別可達(dá)83.9%和76.2%，再經(jīng)硫化床自然氧化和混凝沉淀處理，去除懸浮物，排水可達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)[5]。

不過(guò)傳統(tǒng)的生物方法在色度方面的去除往往不夠理想。

4 結(jié)論

從我國(guó)印染行業(yè)廢水治理技術(shù)的現(xiàn)狀來(lái)看，盡管經(jīng)過(guò)多年努力，已取得一批實(shí)用技術(shù)，解決了不少問(wèn)題，但總體上沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的突破，特別是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及工廠布局不合理等因素的存在，加重了廢水治理的難度，使“COD難以降低”和“高色度廢水難以脫色”兩大難題無(wú)法從根本上得到解決。因此，在技術(shù)發(fā)展上要積極學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)方法，同時(shí)要從清潔能源上尋求突破，以求節(jié)能環(huán)保，在上述的方法中，電化學(xué)氧化的方法已經(jīng)越來(lái)越受到科研工作者的重視，我們應(yīng)盡可能地找到經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全可行的方法來(lái)處理染料廢水。

致謝：

感謝2013年“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”給我們提供了鍛煉自我的平臺(tái)，以及各方面對(duì)我們（201310149051）的支持。

［1］陳嬋維，付忠田，于洪蕾，姜彬慧.染料廢水處理技術(shù)進(jìn)展[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2010，4.

［2］許華誠(chéng).印染廢水處理技術(shù)難點(diǎn)淺析[J].

［3］韓月，盧徐節(jié)，陳方雨，李群嬌.印染廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀研究[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2008-34（7）.

［4］劉梅紅.印染廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].紡織學(xué)報(bào)，2007-1-28-1.

［5］單國(guó)華.印染廢水處理面臨問(wèn)題及技術(shù)研究進(jìn)展[J].