化学工程高级工程师职称环境保护方向评职论文

　　摘 要：解决废水问题的根本出路在于工艺改革，通过采用先进的生产工艺来减排或不排废水。加强印染废水的处理可以缓解我国水资源严重匮乏的问题，对保护环境、维持生态平衡起着极其重要的作用。本文分析了印染废水特点，常用印染废水脱色方法以及印染废水处理工艺。

　　关键词：印染废水,脱色方法,处理工艺

　　引言

　　印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3×106~4×106m3。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属于难处理的工业废水，近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、人造丝碱解物(主要是邻苯二甲酸类物质)、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，其COD浓度也由原来的数百mg/L上升到2000~3000mg/L，从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右，甚至更低。传统的生物处理工艺已受到严重挑战;传统的化学沉淀和气浮法对这类印染废水的COD去除率也仅为30%左右，因此开发经济有效的印染废水处理技术日益成为当今环保行业关注的课题。

　　1.废水特点

　　1.1印染废水的水质随加工的纤维种类和采用工艺以及使用的染化料的不同而异，污染物组分差异很大。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水。传统的生物处理工艺已受到严重挑战;传统的化学沉淀和气浮法对这类印染废水的 COD 去除率也仅为 30%左右。

　　1.2一般印染废水pH值为6～13，色度可高达1000倍，CODCr为400～4000mg/L，BOD5为100～1000mg/L， 印染废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒害成份及色度高的特点。以处理难度为标准可分为：

　　1.2.1 高浓度印染废水：机织布的退煮漂废水、牛仔线的浆染废水、印花废水、蜡染废水、碱减量废水和绣花废水等。

　　1.2.2中等浓度印染废水：毛织物染色、针织染色、丝绸染整、缝纫线染色及拉链染色等。

　　1.2.3低浓度印染废水：牛仔服饰洗漂废水。

　　2.常用印染废水脱色方法

　　2.1吸附脱色

　　对于印染工业,活性炭能有效去除废水中的活性染料、碱性染料、偶氮染料。活性炭在吸附水溶性染料时吸附率高,但不能吸附悬浮固体和不溶性染料。而且,再生费用昂贵,一般用于量少、浓度较低的染料废水处理或深度处理。锅炉煤渣及烟灰也有一定的吸附能力,可取代活性炭。

　　2.2 凝集法脱色

　　凝集理论认为:水中呈胶体状态存在的粒子,其表面带有电荷,粒子越细,其表面积越大,表面电荷的影响越强烈。 静电斥力作用难以使粒子凝集,加入凝集剂后,可减少胶体粒子表面电荷,减弱相同粒子间的斥力,粒子在碰撞时,形成凝絮。因而,被广泛地用于废水处理。凝集法的缺点是凝集剂用量大,处理印染废水时会产生大量不易脱水的污泥造成二次污染。

　　2.3 氧化还原脱色

　　氧化法是通过氧化剂破坏发色基或攻击染料分子结构上的弱点,将发色基变为可降解结构。但氧化剂用量大,经济上不可行。还原法主要是用废料—铁屑,铁屑浸入废液后形成无数微小原电池,电极反应产物为 Fe、H、OH ,均具有较高的化学活性,可有效地脱除废水中的染料分子。 铁屑用于处理印染废水,不仅成本低廉、 操作简单、而且能够获得以废治废的效果。主要缺点是还原降解后生成的简单分子具有毒性,必须经过二次处理,费用增大。

　　2.4 离子交换法脱色

　　一种羟基丙基纤维素具有比纤维素本身对活性染料、直接染料、络合还原染料更大的亲和力,对除碱性染料外的其它染料废水的脱色效果优于活性炭。 但一般离子交换法仅对某些染料具有吸附作用,不适合大规模推广使用。

　　2.5 超滤法脱色

　　目前,该方法可用于去除各种染料和添加剂,但分离染料混合物困难,工艺复杂,费用大。

　　2.6 生化法

　　2.6.1生化法是利用水中的微生物降解水中的有机物质来净化水质。

　　2.6.2目前印染厂多采用活性污泥、接触氧化、生物转盘等方法处理印染废水。微生物对染料的分解具有选择性,有不少染料不能被生物降解,所以利用生化法处理印染废水的脱色效果较差。

　　2.7 电化学法

　　电化学处理方法就是采用两溶解性或不溶性极板做电极,通入直流电,通过电解槽内发生的电化学氧化还原反应来达到脱色目的。其优点有

　　2.7.1普遍性,脱色速率快,应用广。

　　2.7.2 操作管理方便。

　　2.7.3 它是许多脱色方法的综合,处理过程中污泥和浮渣较少。

　　2.7.4 处理费用较低。

　　2.8 纳米技术

　　用纳米尺寸的 TiO2 作为印染污水处理的光催化剂时,其主要吸收激发波长为385nm(紫外波长) 以下的光进行氧化还原反应,染料类化合物作为一种高效光敏化剂能将TiO2 吸收光的范围由紫外光区延伸至可见光区,这不但有效提高了光催化剂的催化活性,也能直接利用太阳光处理废水,降解脱色,达到废水处理的目的。

　　3.印染废水处理

　　3.1物理法

　　3.1.1吸附法

　　在物理处理法中应用最多的是吸附法，这种方法是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在多孔物质表面上或被过滤除去。

　　3.2化学处理法

　　3.2.1混凝法

　　主要有混凝沉淀法和混凝气浮法，所采用的混凝剂多半以铝盐或铁盐为主，其中以碱式氯化铝的架桥吸附性能较好，而以硫酸亚铁的价格为最低。

　　3.2.2氧化法

　　3.2.2.1研究表明，臭氧用量为0.886gO3/g染料时，淡褐色染料废水脱色率达80%;研究还发现，连续运转所需臭氧量高于间歇运行所需臭氧量，而反应器内安装隔板，可减少臭氧用量17%。因此，利用臭氧氧化脱色，宜设计成间歇运行的反应器，并可考虑在其中安装隔板。

　　3.2.2.2光氧化法处理印染废水脱色效率较高，但设备投资和电耗还有待进一步降低。

　　3.2.3电解法

　　电解对处理含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，脱色率为50%～70%，但对颜色深、CODCr高的废水处理效果较差。对染料的电化学性能研究表明，各类染料在电解处理时其CODCr去除率的大小顺序为：硫化染料、还原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>阳离子染料。电化学法具有设备小、占地少、运行管理简单、CODcr去除率高和脱色好等优点，但是沉淀生成量及电极材料消耗量较大，运行费用较高。传统的电化学法可分为电絮凝法、电气浮法、电氧化法以及微电解、电解内法等。国外许多研究者从研制高电催化活性电极材料着手，对有机物电催化影响因素和氧化机理进行了较系统的理论研究和初步的应用研究，国内在这一领域的研究还刚刚起步。

　　4.常见处理工艺流程

　　该处理工艺是我国印染废水处理中采用较多、较成熟的工艺流程。其中厌氧处理可以对印染废水中可生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质通过水解酸化，降解为小分子物质和可溶性物质，提高可生化性和BOD5/CODcr值。为后续好氧生化处理创造条件。同时，好氧生化处理产生的剩余污泥经沉淀池全部回流到厌氧生化段，因污泥在厌氧生化段有足够的停留时间8~10h)。能进行彻底的厌氧消化，使整个系统没有剩余污泥排放，即达到自身的污泥平衡。

　　厌氧池和好氧池中均安装填料，属生物膜法处理;生物炭池装活性炭并供氧，兼有悬浮生长和固着生长法特点;脉冲进水的作用是对厌氧池进行搅拌。各部分的水力停留时间一般为：

　　调节池：8h～12h;厌氧生化池：8h～10h

　　好氧生化池：6h～8h;生物炭池：1h～2h

　　脉冲发生器间隔时间：5min～10min。

　　该处理工艺系统，对于CODCr≤1000mg/L的印染废水，处理后的出水可达到国家排放标准，如进一步深度处理则可回用。对运转5年以上的工程观察，运行正常，处理效果稳定，也没有外排污泥，未发现厌氧生化池内污泥过度增长。

　　5.结语

　　随着排放标准的日益严格，各国学者在印染废水的处理技术方面进行了深入的探索，相信随着科学技术的不断进步，印染废水的处理工艺将逐渐完善，投资省，运行费用低，操作简单的处理技术将给印染废水的治理带来新的希望。

　　参考文献

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