關于印染廢水的物化處理技術與研究
隨著經濟的發展，我國紡織工業的發展越來越好。印染廢水的排放量不斷增加。紡織印染技術的發展導致印染廢水的成分日趨復雜，無形中增加了廢水處理的難度。目前，廢水處理包括物理處理、化學處理、生物處理等技術。從處理機制、效果和優缺點方面進行了分析。同時，依據紡織印染廢水的特點，采用不同處理方法和工藝技術，實現對紡織印染廢水的徹底處理。結果顯示，以生物處理技術為核心，物理、化學處理技術為輔助的綜合廢水處理方案，非常適合紡織印染行業進行廢水處理。
引言
當前，印染廢水污染成分復雜、有機污染物濃度高、堿性強，因此，大量的印染廢水排放而不加處理會嚴重污染水源、土壤和空氣，危害人類健康。因此，對印染廢水的處理研究已迫在眉睫。
1 印染廢水特點
印染廢水的特點有：污染物含量高，水質變化劇烈，處理難度高;濃度高，可生化性低;色度深，堿性和pH值變化大，染料品種繁多而且酸堿度變化很大，給廢水脫色處理帶來技術上的困難;有機污染物中含有苯、氮、胺等基團組成的有毒物質等。
2 紡織印染廢水的性質和來源
紡織印染生產工序復雜，各工序使用不同的化學原料，所產生的廢水成分也不盡相同，最終廢水成分更加復雜。紡織印染廢水主要為退漿廢水、煮練廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水和整理廢水。退漿廢水約占15.2%，成分包括漿料、纖維碎屑。淀粉退漿時，廢水可生化性較好，BOD5/CODCr>0.3;PVA退漿時，可生化性差，BOD5/CODCr<0.1。煮練廢水量大，pH=9.4，色度深，有機物含量高，漂白廢水含量高，但污染程度較輕，屬于清潔廢水，可以直接排放或者循環使用。絲光廢水經蒸發、濃縮處理后可以循環利用，但末端排放的少量廢水堿性強。染色廢水水質變化大、色澤深、堿性強，特別在使用硫化染料后水中含有大量硫離子，水體pH=10.2。印花廢水主要包括調色、印花滾筒和篩網沖水以及皂洗、水洗廢水等，還含有樹脂、甲醛和表面活性劑等，廢水量相對較少。
3 物理處理技術
3.1 吸附法
吸附法即利用吸附劑多孔的物理組織和較大的比表面積實現印染廢水的吸附凈化。吸附劑是影響其應用效果的重要因素，對廉價高效吸附劑的探索研究是印染廢水吸附凈化研究的重要內容，而廢棄固體廢棄物是吸附劑材料探索的重要方向，如林朝萍等利用廢舊布袋活性炭(WFBAC)深度處理印染廢水尾水，研究發現，WFBAC對廢水的COD的去除率達到77%，比同等條件下，商業活性炭對COD的去除率高24%。吸附劑改性是吸附劑吸附性能提高的重要途徑，目前，吸附劑的改性主要有酸堿鹽改性、水熱合成改性等，在印染廢水凈化中應用效果良好，如朱巨建等研究發現與未改性殼聚糖相比，聚合氯化鋁改性后的蝦殼基殼聚糖分布更加均勻，粒徑尺寸更加均一，且其表面引入更多的有利于印染廢水吸附沉降的O—H和N—H，其對實際印染廢水COD的去除率及脫色率分別達到88.7%和96.9%，大大優于未改性吸附劑。吸附法與其它方法聯用，發揮不同方法的凈化優勢，是實現印染廢水深度凈化的重要途徑。采用吸附-Fenton法處理活性印花廢水，研究發現該工藝中吸附法起到了重要的預處理作用，該工藝對印染廢水COD的去除率在72%以上，出水達到了《染整工業水污染物排放標準》直接排放要求。
但是使用后吸附劑若不妥善安置，易造成資源浪費和二次污染，因此，應在吸附劑再生利用等方面做進一步研究。
3.2 磁分離法
磁分離技術是對不同磁性的物質在磁場作用力下做物理分離的一種方法，通過對廢水中微量粒子磁化后再分離達到去除染料的效果。國外高梯度磁分離法已步入實用階段，目前的研究熱點是超導高梯度磁分離技術。大阪大學的Fang等研究了2種含硫酸鹽的鐵磁粉末，分別對甲基橙、莧菜紅、直接紅80、甲基藍、結晶紫和Ci-bacron亮黃等6種染料的廢水進行處理，采用超導高梯度磁分離裝置，能高效地去除這幾種染料。
3.3 膜分離技術
膜分離技術包括微濾、超濾、納濾和反滲透，過濾精度依次降低。膜分離技術主要通過納濾、反滲透進行廢水預處理，然后依據處理標準選擇微濾、超濾。膜分離技術水平高，但材料成本也高，濃縮后的處理液會出現鹽增加問題。利用微濾-納濾技術對印染廢水進行深度處理，CODCr去除率達87%以上，色度去除率達100%;通過超濾-反滲透對印染廢水進行處理，超濾后濁度去除率可達90%，而CODCr去除率僅為21%左右，鹽類物質的去除率為0;配合反滲透處理后，水質達到預期效果，符合《紡織印染工業水污染物排放標準》(GB4287-2012)，而且部分廢水可以循環使用。通過實際工程實驗發現，膜分離技術可以對印染廢水進行深度處理，而且循環使用率高。
4 化學法
4.1 電化學法
電化學法主要是指在外加電場條件下，電極在電壓或電場作用下產生氧化基團(如·OH自由基)和強還原離子，發生氧化還原反應，從而達到水質凈化的過程。鐵碳微電解法和電化學氧化法是電化學法處理印染廢水的兩種主要類型。其既能通過氧化還原反應直接降解去除小分子物質和易生物降解物質，又能將大分子有機污染物質分解為小分子物質，提高廢水的可生化性，廢水處理效果顯著;利用電化學氧化法處理高污染綜合印染廢水，研究發現其對印染廢水的色度、COD去除率最高可達80%，60%。但是，研究發現電化學法/活性炭組合工藝可將高濃度煤化工廢水的TOC和色度的去除率分別由單純電化學法的75%，82%提高到90%，92%。因此基于電化學法的組合工藝研究是提高其工程化應用效率的重要研究趨勢。陽極表面是有機物電化學氧化的主要發生區域，因此，陽極材料催化性能研究是電化學氧化法工程化應用研究的熱點之一，研究發現Fe改性的膨潤土粒子電極與DSA電極形成的三維電極體系，顯著提高了電催化氧化效率，對玫瑰精B廢水的COD、色度去除率分別達92%，99%。同時電極優化設計是該方法應用研究的另一重要內容，研究發現復極性三維三相電極對印染廢水的脫色率、COD的去除率最高可達98.5%，87.6%，且在運行過程的前30min具有很高的電能利用率。因此，電極優化設計對反應電流效率的提高，電極極化的降低有重要意義。
4.2 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法主要是利用超臨界水的低黏度和高擴散系數特性實現無機鹽的沉降去除，同時利用反應過程中的·OH自由基和過氧化物ROO·對有機污染物降解清除。具有環保高效，可工程化強等特點，研究發現超臨界水氧化法對印染廢水COD去除率可達96.6%。印染廢水處理中，對工藝條件的研究是其應用研究的熱點內容。在超臨界水氧化法處理印染廢水中，pH對COD去除率有顯著的影響，在pH為9.1、反應溫度580℃、反應壓力27MPa，過氧量200%的條件下，廢水的去除率可達99.8%;研究發現溫度是影響TOC降解的最重要因素，而NH3-N的降解與反應溫度和氧化劑量密切相關，在最佳反應條件下，廢水TOC和NH3-N的降解率分別達98.94%和94%，但是600℃沒有氧化劑存在時氨不易降解。這對超臨界水氧化法的工程化應用有重要意義。
結語
總之，印染廢水處理過程中，需要結合水質、水量等特質，了解不同技術，調整相關參數，進行規范化、合理化的廢水處理。在使用生物電解技術、Fenton氧化、催化氧化等深化處理技術過程中要注重經濟性、實效性。
參考文獻：
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來源:《防護工程》
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