徐天龍 遲玉隆

摘要：國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者正在大力研究利用印染品加工廢水處理的先進(jìn)工藝技術(shù)，包括高級(jí)化學(xué)廢水混凝法、生物混凝法、膜氧化過(guò)濾法、高級(jí)化學(xué)氧化過(guò)濾法、吸附法和一些組合工藝，將印染廢水中的PVA、CODCr、SS 、NH3-N等去除。本文對(duì)各種印染廢水處理的研究方法進(jìn)行歸納總結(jié)，分析了各研究采取的方法和成果。期望在印染廢水處理領(lǐng)域具有較好的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的研究中得到應(yīng)用，推動(dòng)印染廢水處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：印染廢水;工藝;CODCr;應(yīng)用前景

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)紡織企業(yè)廢水排放量約為23.7億噸，其中80%屬于印染廢水，退漿廢水僅占20%左右[1]。印染廢水主要指的是各種紡織和印染廠在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中所需要排放出來(lái)的各類廢水進(jìn)行混合而形成的廢水。由于制造工藝、原材料、產(chǎn)品的不同，印染物和廢水在化學(xué)上的組成也會(huì)更加復(fù)雜多變，通常所含的成份包括染料、助劑、活性藥物、油脂、化纖及各種陽(yáng)離子等[2]。印染后的廢水用于飲料，其中水分含量大、顏色深、易被降解、有機(jī)物含量多、水質(zhì)發(fā)生變化、毒性強(qiáng)等。處理廢水印染工業(yè)廢水的處理方法主要種類很多，包括高級(jí)化學(xué)處理混凝法、生物法、膜化學(xué)過(guò)濾法、高級(jí)化學(xué)氧化處理法、吸附處理法和一些組合工藝。退漿后的紗布廢水主要成分是由于在對(duì)退漿紗布中進(jìn)行擠壓上漿時(shí)所使用產(chǎn)生的。上漿后的合成漿料主要由活性淀粉、聚乙烯醇（pva）和其他主要漿料成分組成，其中淀粉約用量占合成漿料總體可使用量的30%。印染廢水的排放不但會(huì)污染水體環(huán)境，在經(jīng)過(guò)降解的同時(shí)還可能會(huì)產(chǎn)生一些劇毒、致癌性的芳香胺等中間成分，其也可能會(huì)嚴(yán)重威脅到人類健康。本文對(duì)最近幾年的印染廢水處理的研究進(jìn)行歸納和分析，期望有更好、更高效的印染廢水處理方法得到應(yīng)用，體現(xiàn)最新研究在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。

1化學(xué)混凝法

王立彪等采用磁分離技術(shù)（通過(guò)混凝加栽磁粉，促進(jìn)絮體快速沉淀）對(duì)印染區(qū)塊生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理，結(jié)果表明磁廢水分離處理系統(tǒng)在兩棟建筑物內(nèi)分別增設(shè)的設(shè)備區(qū)塊占地小、易于運(yùn)營(yíng)管理、處置廢水效率高、運(yùn)營(yíng)管理成本低、系統(tǒng)運(yùn)行工作穩(wěn)定，出水量和水質(zhì)平穩(wěn)，應(yīng)用前景廣闊。

為了有效提高混凝效率和印染廢水出水水質(zhì)，吳佳歡等通過(guò)進(jìn)行投加無(wú)機(jī)高分子聚合混凝劑，且回流二沉池污泥，深度處理印染廢水處理廠的二沉池出水，其研究結(jié)果表明此時(shí)二沉池的混凝效果達(dá)到最佳，出水 CODCr 較原廠現(xiàn)有工藝處理效果提高了20%～30%、SS 去除率為92.5%較原廠現(xiàn)有工藝處理效果提高了50%～60%、色度去除率為72.65%。此外，與傳統(tǒng)混凝工藝相比，增強(qiáng)型混凝技術(shù)減少了混凝劑和助凝劑的用量，具有良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

2生物法

許明等廣泛研究UASB-A/O 耦合工藝處理高濃度聚乙烯醇（PVA）退漿印染廢水技術(shù)，其研究結(jié)果表明UASB-A/O 耦合工藝可以有效處理高濃度 PVA 印染廢水中的大分子有機(jī)物（PVA 的降解率高達(dá)95%），處理后的廢水符合《紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 4287—2012）要求。

3膜過(guò)濾法

印染污水中含有許多有機(jī)染料和重金屬等物質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康造成嚴(yán)重危害，張銳等以聚（N-異丙基丙烯酰胺）@聚苯乙烯（PNIPAM@PS）球形聚合物刷為主體，以Cd（OH）2納米線作為犧牲層，以聚碳酸酯（PC）膜為支撐層，經(jīng)簡(jiǎn)易超聲過(guò)濾處理方法加工制備而可以得到的對(duì)環(huán)境溫度變化影響很強(qiáng)的一種高分子柔性超聲過(guò)濾膜。研究了染料PNIPAM@PS 細(xì)胞超聲過(guò)濾膜對(duì)有機(jī)實(shí)驗(yàn)染料（如苯甲基藍(lán)和羅丹明B）和CdSe 等重金屬雜質(zhì)顆粒的有效吸收和綜合過(guò)濾作用效果，結(jié)果表明，隨著染料PNIPAM鏈長(zhǎng)的增長(zhǎng)、PS細(xì)胞核粒徑逐漸減小、實(shí)驗(yàn)染料運(yùn)行環(huán)境壓力的不斷增大，超濾膜過(guò)濾效果顯著改善。同時(shí)其超濾膜的孔徑可以通過(guò)溫度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，當(dāng)環(huán)境溫度高于 PNIPAM 鏈的 LCST 時(shí)，超濾膜的孔徑較大;溫度降低時(shí)，超濾膜的孔徑變小。PNIPAM@PS 超濾膜的孔徑可調(diào)性使其在污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。

4高級(jí)氧化法

姚平等研究了不同因素對(duì)均相 Fenton 法處理印染廢水的影響，對(duì)其進(jìn)行了工藝優(yōu)化，使得印染廢水的COD去除率保持在70%以上，而且其顏色度的去除率基本能夠達(dá)到100%。

針對(duì)印染廢水中水質(zhì)變化波動(dòng)大、有機(jī)物含量復(fù)雜且水中可生化性不好的問(wèn)題，沈欣軍等運(yùn)用鐵碳微電解技術(shù)在污泥中進(jìn)行了預(yù)處理，以期達(dá)到減少和提高印染廢水的濃度和增加其可生化性的目標(biāo)。在不同的條件下對(duì)印染物進(jìn)行了單因子實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，鐵炭微電解技術(shù)在印染廢水處理中具有顯著優(yōu)勢(shì)，為廢水的后續(xù)的生化處理提供了有利條件。

5吸附法

馮云生等等人利用秸稈活性炭和其他作物秸稈中的灰燼殘?jiān)撋椒ǔ晒χ苽淞私斩拸?fù)合材料吸附脫色劑，對(duì)于秸稈印染后利用廢水的復(fù)合脫色和印染CODCr脫色去除廢水性能差的問(wèn)題分別進(jìn)行了深入的理論研究，得到了一種廢水脫色去除率最高可以直接達(dá)到95%以上，CODCr 去除率達(dá)90%以上的最佳工藝。

劉明等分別比較了不同生產(chǎn)工藝和利用條件下存在蒙東褐染原煤對(duì)我國(guó)印染工業(yè)廢水的綜合處理利用效果，結(jié)果顯示存在蒙東印染褐煤在不同的印染原煤生產(chǎn)工藝和利用條件下其對(duì)印染工業(yè)廢水的處理 COD綜合除去的效率對(duì)比高達(dá)81.68%，為促進(jìn)我國(guó)印染廢水處理褐煤工業(yè)的清潔和工業(yè)生產(chǎn)永續(xù)發(fā)展利用提供了一種具有創(chuàng)造性的新思路。

此外，梁華研究了殼聚糖及通過(guò)交聯(lián)改性、季銨鹽改性、形成復(fù)合結(jié)構(gòu)等方式進(jìn)一步提高殼聚糖的吸附性能后用于處理印染廢水的效果，目前改性殼聚糖仍存在一些缺陷，限制了進(jìn)一步應(yīng)用，還需后期研究。

6組合工藝

孫曉旭等設(shè)計(jì)四種不同的活性炭吸附組合工藝處理印染廢水，其結(jié)果顯示，混凝—活性炭吸附的組合工藝脫色率最高達(dá)96.85%，COD 去除率達(dá)96.33%; Fenton 氧化和活性炭吸附的先后順序不同，對(duì)印染廢水的處理效果有很大差別，F(xiàn)enton氧化和活性炭吸附同時(shí)進(jìn)行的工藝COD去除率高達(dá)93.26%，明顯優(yōu)于以Fenton氧化—活性炭吸附和活性炭吸附—Fenton氧化為順序的工藝。

張宜偉等采用一體式 AO +MBR 系統(tǒng)處理含有15%～20%印染廢水的城鎮(zhèn)居民生活污水，結(jié)果表明MBR（膜生物反應(yīng)器）一體化設(shè)備有較強(qiáng)的抗有機(jī)物和氨氮沖擊負(fù)荷能力，通過(guò)添加碳源調(diào)整 C /N 值>3.5、回流比為300%時(shí)，脫氮效率可達(dá)70%以上的。AO + MBR 系統(tǒng)需添加除磷劑以強(qiáng)化總磷的去除，但加藥會(huì)加速膜污染，因此有必要設(shè)置合理的膜清洗周期。

陳俊平等研究了鑄鐵屑、活性炭、H2O2與微波強(qiáng)化相結(jié)合的高級(jí)氧化結(jié)合工藝來(lái)處理印染廢水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該法具有良好的處理效果，印染廢水 COD 與色度去除率分別可達(dá)73.7%和93.2%，其研究結(jié)果可對(duì)印染廢水的處理提供一定參考。

7總結(jié)與展望

綜上所述，最新的印染廢水處理研究具有可行性，有很大的應(yīng)用潛能。根據(jù)印染廢水中的需處理的不同物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化處理。雖然單一的處理方法具有一定的局限性，突破的空間小，但隨著組合工藝的發(fā)展，劣勢(shì)逐漸縮小，優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯。大量的學(xué)者、科學(xué)家開(kāi)展相關(guān)的研究，對(duì)新技術(shù)的運(yùn)用和組合工藝的交叉進(jìn)一步探索、完善，應(yīng)用前景一片光明。因此，如何突破單一處理方法的局限，使不同的工藝完美融合，發(fā)揮最大的印染廢水處理效果同時(shí)最方便經(jīng)濟(jì)是未來(lái)研究的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]溫沁雪，王進(jìn)，鄭明明，陳志強(qiáng).印染廢水深度處理技術(shù)的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].化工環(huán)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.

作者簡(jiǎn)介：徐天龍（2001- ），男，浙江嘉興人，在讀本科生，主要學(xué)習(xí)和研究方向：給排水科學(xué)與工程

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué)水利土木工程學(xué)院 ?山東 ?泰安 ?271000）