何海霞

（江蘇響水經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)管理委員會(huì)，江蘇 鹽城 224600）

1 印染廢水特點(diǎn)概述

印染工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程包括預(yù)處理（退漿、煮煉、漂白、絲光）、染色、印花、整理等環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的廢水，印染廢水就是這些過(guò)程廢水的混合產(chǎn)物（不包括漂白環(huán)節(jié)廢水）。印染環(huán)節(jié)中所使用的助劑、染料、漿料往往使得廢水色度高、可生化性差、含有油脂狀物，部分新型化工材料可能導(dǎo)致印染廢水中含有有毒的苯類化合物、重金屬鹽類物質(zhì)等，新型清洗劑的使用是導(dǎo)致印染廢水氮磷元素含量提升的原因，這些因素疊加起來(lái)使得印染廢水的成分復(fù)雜、處理難度大、成分變化幅度大。

退漿廢水屬于印染廢水中水量較小的部分。退漿廢水中包含各種漿料、漿料分解物、纖維屑、各種助劑等成分，水體整體呈強(qiáng)堿性，pH值可達(dá)到12。不同布料退漿過(guò)程產(chǎn)生的上漿成分不同，可生化程度不同。棉布等布料退漿后的上漿成分以淀粉為主，這類上漿的COD、BOD5值較高，可生化性較好；滌棉等織物退漿后的上漿成分以聚乙烯醇為主，這類上漿的COD值較高，BOD5值較低，可生化性較差。兩類不同的退漿廢水需要不同的處理工藝。

煮煉廢水屬于印染廢水中水量較大的部分。煮煉廢水中包含各種纖維素、蠟質(zhì)、油脂、表面活性劑等成分，水體整體呈強(qiáng)堿性。煮煉廢水是印染廢水中水溫較高的一部分，水體色度較高，肉眼觀看呈現(xiàn)褐色。

絲光廢水屬于印染廢水中水量非常小的部分。絲光廢水通常含有較高濃度的氫氧化鈉，經(jīng)過(guò)多次濃縮回收氫氧化鈉后水體仍然呈強(qiáng)堿性。絲光廢水中COD、BOD5值較高，且懸浮物含量較高。

染色廢水屬于印染廢水中水量較大的部分。染色廢水中包含漿料、染料、助劑、表面活性劑等成分，整體呈強(qiáng)堿性。染色廢水的水質(zhì)與企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所使用的染料有很大關(guān)系，染色廢水含漿料、染料、助劑、表面活性劑等，COD值較高，BOD5值較低，可生化性較差。

印花廢水同樣屬于印染廢水中水量較大的部分。印花廢水中不僅包含印花環(huán)節(jié)排出的廢水，還包括印花后清洗環(huán)節(jié)的廢水。印花廢水中含有漿料、染料、助劑、皂液等成分，整體呈強(qiáng)堿性[1]。印花廢水COD、BOD5值較高，可生化性較好。

印染企業(yè)的廢水排放量巨大，目前我國(guó)每年紡織類廢水的排放量超過(guò)9億噸，其中80%以上是印染廢水[2]。想要滿足如此大體量廢水的處理，需要大容量的處理池和高效的處理工藝。傳統(tǒng)的城市污水處理體系中是采用所有廢水混合后再處理的方式，想要完成印染廢水的處理難度很大，印染廢水處理需要在每個(gè)環(huán)節(jié)末端根據(jù)廢水特點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理，然后統(tǒng)一收集到調(diào)節(jié)池中等待處理，這樣才能盡可能提高出水水質(zhì)，使其滿足印染廢水排放標(biāo)準(zhǔn)。與廢水處理領(lǐng)域相比，印染廢水想要處理到回用水平需要更低成本、高去除率的處理工藝，目前還沒(méi)有很好的解決辦法。[3]

2 印染廢水處理工藝分析

2.1 印染廢水物理處理工藝

吸附法是最常用的印染廢水物理類處理工藝。物理吸附法通常利用多孔物質(zhì)吸附、截留、過(guò)濾廢水中的污染物，常用的吸附劑包括活性炭、高嶺土、活性硅藻土、煤渣等，這些多孔物質(zhì)的粉末、顆粒都可以形成過(guò)濾吸附的基床。目前，國(guó)內(nèi)外最常用的吸附劑還是活性炭，這是一種對(duì)染料有很好處理性能的多孔物質(zhì)?；钚蕴渴且环N對(duì)溶解性有機(jī)物、COD、BOD5處理效果優(yōu)秀的吸附劑，應(yīng)用水溶性染料的印染廢水中應(yīng)用吸附劑作為三級(jí)處理能夠有效控制出水水質(zhì)，且對(duì)COD、BOD5的去除率分別為63%和92%。但活性炭的吸附能力也是有限的，如果廢水中BOD5的值在200 mg/L以上，會(huì)加速對(duì)活性炭的消耗，提高印染廢水的處理成本，因此不建議應(yīng)用活性炭進(jìn)行物理吸附。除活性炭外，高嶺土也是一種可用的物理吸附劑，經(jīng)長(zhǎng)鏈有機(jī)陽(yáng)離子處理后的高嶺土具備吸附黃色直接染料的能力，但由于使用面較窄而使用范圍不廣；活性硅藻土、煤渣也是可用的物理吸附劑，且屬于成本較低、能夠有效降低廢水色度的吸附劑，但問(wèn)題是后續(xù)會(huì)產(chǎn)生大量的固體廢棄物，對(duì)環(huán)境友好程度有限。目前，國(guó)內(nèi)外研究人員正在開(kāi)發(fā)陰陽(yáng)離子吸附劑，分別針對(duì)陰離子染料或陽(yáng)離子染料進(jìn)行去除，且這樣的吸附劑能夠在強(qiáng)堿性水體中發(fā)揮更好的作用，能夠幫助廢水處理環(huán)節(jié)省去酸堿性調(diào)節(jié)的步驟。

2.2 印染廢水化學(xué)處理工藝

在印染廢水處理過(guò)程中，常用的化學(xué)類處理工藝主要指混凝法、氧化法?；炷ǘ嘀富炷恋矸ê突炷龤飧》?，氧化法多指臭氧氧化法和光氧化法。

2.2.1 混凝處理工藝

在印染廢水的處理過(guò)程中，無(wú)論是混凝沉淀還是混凝氣浮，所采用的混凝劑成分大多以鋁鹽、鐵鹽兩類為主，其中吸附性能較好的是以堿式氯化鋁（PAC）為代表的鋁鹽，而成本更低的是以硫酸亞鐵為代表的鐵鹽?；炷幚砉に嚦Ｓ糜谔幚碛H水性較差染料產(chǎn)出的印染廢水，針對(duì)這類廢水，混凝劑的脫色質(zhì)量和效率比較優(yōu)秀，遇到親水性染料時(shí)混凝劑的脫色效果較差?；炷幚砉に嚀碛胁僮骱?jiǎn)單方便、投資成本低、占地面積小的優(yōu)勢(shì)，也存在運(yùn)行成本高、混凝固廢產(chǎn)量大、適用性相對(duì)較低的劣勢(shì)。

2.2.2 氧化處理工藝

在印染廢水的氧化處理領(lǐng)域中，目前比較常用且常見(jiàn)的還是臭氧氧化法。臭氧作為氧化劑時(shí)，除對(duì)涂料、還原染料、硫化染料以外的溶于水染料效果比較好，脫色效率最高可達(dá)80%。利用臭氧進(jìn)行氧化過(guò)程中，若采用間歇投加的方式，能夠有效降低對(duì)臭氧的用量，降低幅度接近17%；若采用隔板設(shè)計(jì)進(jìn)一步減小反應(yīng)空間，能夠進(jìn)一步提高臭氧的氧化效果，降低對(duì)臭氧的用量。臭氧氧化法存在成本較高的問(wèn)題，臭氧需要現(xiàn)用現(xiàn)制，制取臭氧的設(shè)備和材料成本較高，且需要持續(xù)耗電，大面積應(yīng)用時(shí)的能耗較大。因此選擇使用涂料、還原染料、硫化染料的印染企業(yè)，不建議使用臭氧氧化進(jìn)行廢水處理。

光氧化法是一種利用紫外線+氧化劑來(lái)實(shí)現(xiàn)廢水凈化的處理工藝，主要凈化原理是氧化分解廢水中的有機(jī)物，因此在可生化性較差的廢水中處理效率比較高，可作為常規(guī)生物處理法的替換工藝或后續(xù)深度處理工藝。但光氧化法的投資成本、運(yùn)行成本、電耗都比較高，且這項(xiàng)技術(shù)還屬于一種新技術(shù)，成熟度有限，尚未進(jìn)行大面積應(yīng)用。

2.3 印染廢水的生物處理工藝

生物類處理工藝主要是通過(guò)為微生物創(chuàng)造好氧、厭氧環(huán)境，引導(dǎo)硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌等微生物對(duì)廢水中有機(jī)物進(jìn)行分解，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的凈化。常見(jiàn)的生物處理工藝包括接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)等形式。

目前，我國(guó)已經(jīng)應(yīng)用的生物類處理工藝為厭氧好氧生物炭接觸氧化工藝，印染廢水通過(guò)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)后依次進(jìn)入?yún)捬醭亍⒑醚醭睾蜕锾砍?。印染廢水在調(diào)節(jié)池停留時(shí)間為8～10 h，在厭氧池停留時(shí)間為3～5 h，在好氧池停留時(shí)間為6～8 h，在生物炭池停留時(shí)間為1～2 h。

厭氧池是厭氧好氧生物炭接觸氧化工藝中十分重要的一環(huán)，對(duì)印染廢水的溫度、酸堿度、有機(jī)負(fù)荷等有較高的要求，因此，需要在調(diào)節(jié)池中對(duì)高溫廢水進(jìn)行冷卻，對(duì)呈強(qiáng)堿性的廢水進(jìn)行加酸調(diào)節(jié)，使其滿足厭氧微生物的生長(zhǎng)所需，具體pH值需要根據(jù)所選擇的菌種需求確定。在厭氧池中，微生物主要負(fù)責(zé)對(duì)印染廢水進(jìn)行脫色、去表面活性劑、去COD，當(dāng)廢水在池中停留5～6 h時(shí)色度去除率接近70%，表活去除率幾近80%，但COD的去除率僅為40%，后續(xù)的停留時(shí)間是為了爭(zhēng)取盡量去除COD。

好氧池中主要進(jìn)行生物接觸氧化，池中安裝軟性填料，微生物附著在填料上形成生物膜結(jié)構(gòu)，不斷攔截印染廢水并在好氧環(huán)境中對(duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行利用和分解。隨著填料表面的生物膜老化脫落，會(huì)形成一定量的污泥被回流到厭氧池中，被厭氧微生物消化，一方面補(bǔ)充厭氧段的污泥量，一方面實(shí)現(xiàn)污泥減量，實(shí)現(xiàn)整個(gè)生物處理工藝的污泥平衡。好氧段主要處理的是印染廢水中的有機(jī)大分子染料、助劑等物質(zhì)，對(duì)COD的去除可超出90%，BOD5的去除可達(dá)到92%。

生物炭池主要進(jìn)行生物活性炭吸附處理，一方面利用活性炭吸附廢水中的污染物，另一方面利用活性炭表面和孔洞中的微生物對(duì)吸附的污染物進(jìn)行進(jìn)一步分解，實(shí)現(xiàn)對(duì)印染廢水的深度凈化。在具體應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)印染廢水的COD低于600 mg/L時(shí)，厭氧段容易出現(xiàn)污泥虧損，需要定期補(bǔ)充，當(dāng)COD在800～1 000 mg/L范圍時(shí)，污泥基本達(dá)到平衡，不僅能夠保證出水符合國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，還能夠?qū)崿F(xiàn)污泥零排放。

3 結(jié)論

在我國(guó)，印染廢水年排放量超過(guò)7億噸，排放量大、成分復(fù)雜，其中包含大量的助劑、染料、漿料成分，色度高、毒害程度高，成分變化幅度大，加大了印染廢水的處理難度。根據(jù)印染廢水的不同特點(diǎn)，需使用不同的處理工藝，文章中介紹的處理工藝，各有優(yōu)劣，具體應(yīng)用還需要根據(jù)實(shí)際情況選擇。