詹淑威

（廣東中正環(huán)科技術(shù)服務(wù)有限公司，廣東 廣州 515000）

近些年，印染行業(yè)發(fā)展迅速，經(jīng)濟(jì)效益顯著。與此同時，對環(huán)境的污染也越來越嚴(yán)重。在污水處理需求日趨嚴(yán)格的今天，如何在未來的發(fā)展中體現(xiàn)出預(yù)見性，提高污水處理的效率，加強(qiáng)污水利用等節(jié)水技術(shù)，將成為影響印染企業(yè)未來發(fā)展急需解決的問題。

1 印染廢水的特點

印染廢水是最具危害性和難以處理的廢水，其廢水量大、水質(zhì)復(fù)雜、含有高濃度有機(jī)物及難溶難降解性的物質(zhì)和色度，尤其是染料導(dǎo)致的污染最為嚴(yán)重[1]。即便是在低濃度環(huán)境下，染料的殘余成分也會降低水體透明度，惡化周圍生態(tài)環(huán)境。染料降解的中間體是一些具有致畸或致畸性質(zhì)的有機(jī)物，例如聯(lián)苯胺。廢水中的色素以染料為主，其降解有一定的困難。印染廢水的脫色一直是世界各國關(guān)注的熱點。色度是影響印染廢水達(dá)標(biāo)的重要因素之一，也是污染治理中較難解決的問題。所以，在處理印染廢水時，首先要解決的就是脫色。

2 印染廢水處理方法

處理印染廢水主要是通過生物、化學(xué)、物理方法的結(jié)合將水中非必要物質(zhì)去除[2]。需要去除的物質(zhì)，小至簡單的離子，大至懸浮物，其中包括有機(jī)物、無機(jī)物或者二者結(jié)合的物質(zhì)。印染廢水是我國最大的污染來源，其主要來源為染料、紡織原料、化學(xué)藥劑等。這些物質(zhì)一般含有表面活性劑、固體物質(zhì)、有毒有害物質(zhì)等。目前，對染料廢水的治理，國內(nèi)外已有較多的研究，其中最常見的是生化法、物化法，詳見表1。

表1 印染廢水處理方法

2.1 物化法

2.1.1 混凝絮凝技術(shù)

無機(jī)混凝劑的應(yīng)用可以處理廢水中懸浮染料、還原染料、硫化染料、微小懸浮顆粒以及部分大分子直接染料。但是該技術(shù)不能處理水溶性染料中的小分子、不易成膠的活性染料、酸性物質(zhì)、陽離子染料以及部分直接染料[3]。工業(yè)企業(yè)在應(yīng)用混凝絮凝技術(shù)時，依據(jù)所用介質(zhì)劃分為以下幾種：（1）石灰混凝法。將助劑與石灰乳液混合，使其與污水充分混合，再配以粉煤灰脫色法對污水進(jìn)行脫色，對污水中的化學(xué)需氧量、懸浮物等具有較高的脫除率，經(jīng)處理后的水可以回收到一些生產(chǎn)車間，達(dá)到了節(jié)水的目的。（2）選用硅藻土復(fù)合凈水劑。根據(jù)吸附與絮凝原理，選用非金屬粘土礦物原材料，并以活性硅藻土為主要組分配制成復(fù)合凈水劑，對印染廢水進(jìn)行脫色處理。COD的去除率高且裝置成本低廉，二次污染較少。（3）采用電絮凝法對低濃度廢水進(jìn)行處理，其各項指標(biāo)均能滿足排放要求。此外，染料廢液中的芳香環(huán)染料、蒽醌染料等具有較高的色度，且其可生化性能較差，難以進(jìn)行有效地治理。采用混合-羥基-游離基化學(xué)氧化-生物法結(jié)合的方法，對廢水的色度、COD、BOD的去除效果較好。該工藝具有占地少、運(yùn)行和管理方便等特點。

2.1.2 吸附脫色技術(shù)

目前已研制出的很多新型染料，其結(jié)構(gòu)均為穩(wěn)定性較低的環(huán)狀有機(jī)化合物。生物化學(xué)方法的脫色效果不如物理方法，所以用物理方法更好。由于成本的關(guān)系，目前國內(nèi)很少使用吸附法，與國內(nèi)相比，吸附法在國外的普遍使用和流行有很大的不同[4]。雖然吸附法成本較高，但是運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果明顯。在污水處理中，特別是需要再利用水的情況下，采用吸附法進(jìn)行脫色是最好的。目前，主要有兩種吸附方法：（1）以氫氧化鎂為原料，采用氫氧化鎂進(jìn)行脫色，是利用鎂鹽加堿進(jìn)行水解脫色，制成的帶正電荷的氫氧化鎂能很好地吸收陰離子型染料，從而對染料廢水進(jìn)行脫色。該方法具有較好的應(yīng)用前景，但是，它的研究范圍和深度都不夠。（2）采用粉末型凹凸棒石法處理水溶性陽離子染料廢水。利用澎潤土、凹凸棒土等在中性環(huán)境下對水溶性陽離子染料進(jìn)行有效吸附，再經(jīng)離子交換、單純混凝、絮凝處理，使其具有較高的脫色率[5]。

2.1.3 化學(xué)氧化技術(shù)

現(xiàn)階段，工業(yè)中常用以下兩種方法：（1）濕式氧化技術(shù)，該項技術(shù)處理污水的效果顯著，能夠有效改善污水的生物生化性。在高壓、高溫的環(huán)境中通過分子礦化廢水中的有機(jī)物質(zhì)，具有占地少、不產(chǎn)生二次污染的特點。與之相似的是，助加溫式空氣氧化和催化濕式空氣氧化，在WAO系統(tǒng)中，以雙氧水取代氧，以液體雙氧水作為氧化劑，克服了氣-液傳質(zhì)的阻力，提高了COD和色度的去除能力。（2）[Cu-γ-Al2O3]工藝。催化劑化學(xué)氧化技術(shù)的應(yīng)用能夠減輕生化負(fù)擔(dān)、加強(qiáng)化學(xué)氧化處理效果，采用[Cu-γ-Al2O3]工藝，對COD含量高的印染廢水進(jìn)行了有效處理，并且可以回收。

2.1.4 光催化氧化技術(shù)

隨著光催化氧化技術(shù)的不斷發(fā)展，對印染廢水進(jìn)行了徹底處理，可以達(dá)到無二次污染的目的，具有很好的推廣前景。目前主要有四種光催化氧化工藝：（1）TiO2在附著狀態(tài)下對可溶性染料進(jìn)行光降解[6]。微細(xì)的二氧化鈦粉經(jīng)過懸浮系統(tǒng)不僅難以分離和回收，還容易損失二氧化鈦粉末。以TiO2作載體，在有鐵離子的情況下，用TiO2作催化劑，用直管高壓汞燈為光源，并利用光反應(yīng)器模擬工業(yè)淺水池，對有機(jī)酸染料廢水進(jìn)行處理，取得了較好的效果。（2）TiO2薄膜的太陽光催化氧化：采用溶膠-凝膠技術(shù)對TiO2薄膜進(jìn)行電鍍，并將TiO2薄膜填入玻璃反應(yīng)器，利用微量的潛水泵，實現(xiàn)了污水的連續(xù)循環(huán)，并使其吸入氧氣，并在陽光照射條件下，采用催化劑氧化法處理印染廢水，可在不進(jìn)行分離、循環(huán)的情況下，連續(xù)使用，為工業(yè)生產(chǎn)提供了便利。（3）旋轉(zhuǎn)式光催化反應(yīng)器。旋轉(zhuǎn)式光催化反應(yīng)器是一種用于處理印染廢水，以二氧化鈦為催化劑的新型旋轉(zhuǎn)光催化反應(yīng)器。固定在反應(yīng)器內(nèi)壁上的TiO2對廢水的分解效率要比在懸浮狀態(tài)下降低約10%，然而TiO2被固定后，可以避免催化劑的分離，方便了廢水的連續(xù)處理。

2.1.5 電化學(xué)技術(shù)

傳統(tǒng)的電化學(xué)法處理印染廢水主要是電絮凝和電還原，該方法對非水溶性染料和含有-NO2的染料中間體具有很好的處理作用。而對于酸性、活性染料等具有良好可溶性的染料廢水，很難達(dá)到預(yù)期的處理效果。目前，電化學(xué)法在處理過程中的應(yīng)用有：（1）利用化學(xué)方法對含鹽印染廢水進(jìn)行處理：偶氮染料廢水中的氯鹽量占到了8-10%，其生物活性非常低。目前世界上很多國家都已經(jīng)禁止了含有偶氮型染料的紡織品，但是我國的氨基苯鹽酸中間體的生產(chǎn)還在繼續(xù)，因此，尋求一種適用于此類染料中間體生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水治理技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急。應(yīng)用電化學(xué)技術(shù)對高氯鹽染料廢水進(jìn)行處理，是通過電解工藝和余氯直接或間接地氧化染料，對染料的色度和COD均有較好的去除效果，且沒有難反應(yīng)的中間產(chǎn)品。（2）微電解—接觸氧化/水解酸化工藝：該工藝為工業(yè)廢水處理的一項新工藝。它的工作原理是：在含酸性電解液的水中，鐵粉和碳粉之間會產(chǎn)生大量細(xì)小的原電池，并在其作用空間中形成電場，使難以降解的有機(jī)物發(fā)生還原反應(yīng)，從而使難降解的有機(jī)物變成可生物降解的有機(jī)物，改善了污水的生物化學(xué)性能。（3）循環(huán)間歇式活性污泥工藝：本工藝主要用于處理印染廢水，主要處理化纖及混紡織物。鐵屑過濾主要是通過電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行氧化還原，將難以生物降解的物料轉(zhuǎn)化為具有生物活性的物質(zhì)，從而改善了廢水的生物化學(xué)性能，便于后期的處理。該工藝具有鐵屑過濾、電化學(xué)、生物鐵法等工藝特點，具有良好的脫色性、生化反應(yīng)速率、有機(jī)物脫除率高、操作成本低等特點。由于無需將藥劑投入到曝氣池中，可以有效地防止沉淀物的產(chǎn)生。該工藝適用于中小印染企業(yè)。（4）電泳萃取技術(shù)：從有機(jī)印染廢水中提取染料是一種非常重要的化工原料。在生產(chǎn)和污水處理過程中，會有大量的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)入到有機(jī)相中，從而導(dǎo)致了有機(jī)溶液的污染。電泳法是一種將電泳法和液-液相萃取相結(jié)合的方法，是一種外電場的強(qiáng)化處理方法。同時，改變了傳統(tǒng)萃取工藝中需要分散相的概念，減少了返混現(xiàn)象，簡化了生產(chǎn)過程。（5）超聲電化學(xué)技術(shù)：超聲電化學(xué)技術(shù)是一種利用超聲波和化學(xué)方法進(jìn)行污水處理的新工藝。在酸性環(huán)境中，超聲波對染料廢水的去除效果不明顯，但是超聲波和微電場的聯(lián)合作用對染料廢水的處理效果明顯提高[7]。

2.2 生物法

物化技術(shù)雖然對印染廢水的治理效果更好，但是其缺點是成本高，且產(chǎn)生的污泥數(shù)量多，很難處理。因此，目前世界上處理印染廢水的方法多為生物處理。生物技術(shù)是在印染廢水中應(yīng)用微生物技術(shù)，該技術(shù)對污染物具有很強(qiáng)的氧化和降解能力，而且處理后的污水質(zhì)量更好，總體上可以滿足污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。常見的生物處理方法包括如下幾種：好氧厭氧、厭氧處理、好氧處理。目前生物法微生物菌種的工業(yè)化應(yīng)用包括兩大類。

2.2.1 硫酸鹽還原菌

這是一種具有高度特異性和廣譜的厭氧菌，通過將S042-轉(zhuǎn)化為S2-，供給細(xì)胞成長的能源。采用硫酸鹽還原法處理印染廢水時，經(jīng)硫酸鹽還原的細(xì)菌是影響染料脫色的關(guān)鍵因素。

2.2.2 白腐真菌

白腐真菌降解和脫色能力的提高，主要是由于其在次生代謝中的作用。木素過氧化酶（LIPS）與錳過氧化酶（MnPS）的結(jié)合效果明顯。在高分子氧濃度的條件下，培養(yǎng)過程中會產(chǎn)生·OH、H202等強(qiáng)氧化物質(zhì)，對染料進(jìn)行脫色、降解[8]。

3 減少印染廢水污染的措施

常規(guī)的處理技術(shù)很難完全解決印染廢水的凈化問題，特別是在一、二次污水處理中色度難以去除的情況下，需要進(jìn)行三次處理。然而，三次加工也與投資大和技術(shù)不成熟等問題有關(guān)。因此，在印染生產(chǎn)中要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫档铜h(huán)境污染。

3.1 關(guān)注生態(tài)均衡與綠色生產(chǎn)

隨著高新技術(shù)在印染工業(yè)的應(yīng)用日益廣泛，我們應(yīng)該按照環(huán)保理念發(fā)展新工藝，在生產(chǎn)中除了要處理“三廢”，還要注重在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中做到“生態(tài)平衡”、“綠色”。在染整工藝中，應(yīng)避免使用不環(huán)保的染料、助劑，以減少廢水中COD、BOD等污染物。

3.2 探索新型高效的廢水治理技術(shù)

近年來，國內(nèi)外對廢水的研究越來越多，效果更好，效率更高，所創(chuàng)新的方法對印染廢水處理有積極地影響[9]。以活性炭纖維為例，應(yīng)用于印染廢水的治理具有一定的應(yīng)用價值。活性炭纖維布的比表面可達(dá)1 200～2 000 m2/g，其吸附率為普通微粒的10～100倍，且具有較好的導(dǎo)電性能和催化性能，具有較好的脫附性能，具有良好的生物親和性，可再生、回收，不會造成新的環(huán)境污染，對廢水的深度處理更為有效。活性炭纖維能有效地處理各種染料，如陽離子直接染料、離子染料、酸性染料和活性染料，但對硫化染料、分散染料、還原染料等不溶性染料則表現(xiàn)出很大的抑制作用。

4 結(jié)語

印染企業(yè)想要實現(xiàn)自身長遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)，就要引進(jìn)國內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備，提升清潔生產(chǎn)水平，從而最大限度地降低工程的進(jìn)水和污水的排放，降低對環(huán)境的污染。針對廢水治理項目，在處理達(dá)標(biāo)的前提下，要加強(qiáng)深度治理，增加中水回用，或在達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行集中處理，以減少對環(huán)境的影響。二十一世紀(jì)，生態(tài)環(huán)保必將是紡織行業(yè)的一大新課題。從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，要認(rèn)真分析紡織行業(yè)的主要污染源，盡可能降低污染，生產(chǎn)和開發(fā)出更加高效的廢水處理劑，從而在世界范圍內(nèi)立足。