印染废水改良处理技术应用研究

王娟+姚昆

摘 要：本文介绍的印染废水的处理方法包括CO2酸析、中和、在超声波作用下加压铁锌复合粉还原、水解酸化、好氧、生物滤塔等处理工序，处理后的废水能稳定达标排放。

关键词：印染废水；酸析；锌铁复合粉；超声波；生化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.032

1 引言

印染是纺织工业的重要过程。通过印染，可以增加纺织品的花色，提高人类的生活质量。在印染过程中，不可避免地会产生印染废水，该废水的CODCr浓度高，色度大，碱度高，若直接排入环境将对环境造成严重污染。目前印染废水的处理方法主要有生物化学处理方法、物理化学法和化学处理法。这些处理方法处理成本较高，效果不稳定，难以稳定达标排放。生物化学法由于要加入硫酸，在厌氧或水解酸化过程中产生大量H2S，造成较严重的二次污染，此外，由于大量SO42-的存在，抑制微生物的生长，严重影响废水生物化学处理的效果。开发成本低、处理效果好、二次污染小的印染废水处理方法具有较大实用价值。

2 工艺介绍

工艺流程：将经调节池调节后的印染废水用CO2（CO2可以是工业CO2，也可以是矿物分解产生的CO2、燃料燃烧产生的CO2）调节其pH值到小于7后进入沉淀池沉淀1h～3h，不定期从沉淀池中抽出污泥进行过滤，滤饼作危险固体废弃物处置，滤液返回沉淀池。沉淀池的上清液送入耐压反应器，将清洁铁锌复合粉加入反应器，并通入工业CO2进行反应。铁锌复合粉的粒度小于180目，每升废水加入铁锌复合粉5g～10g，铁锌复合粉中每种金属的含量不低于5%（返回使用的铁锌复合粉不受此限制）。在超声波作用下搅拌反应时间为8min～20min。反应温度为25℃～60℃。CO2的压力为0.1MPa～0.5MPa。每立方米废水输入超声波的功率为2kW～8kW。反应后的废水进行液固分离，分离出的铁锌复合粉返回反应器。液固分离后的废水用石灰乳或其他碱性物质调节其pH值到6～8，然后进入沉淀池沉淀1h～3h，不定期从沉淀池中抽出污泥进行过滤，滤饼作危险固体废弃物处置，滤液返回沉淀池。沉淀池的上清液送水解酸化池。廢水在水解酸化池中常温停留4h～8h。水解酸化后的废水进入生物好氧池常温处理，好氧处理时间为4h～10h。好氧处理后的废水进入沉淀池沉淀1h～3h，不定期从沉淀池中抽出污泥进行过滤，滤饼作危险固体废弃物处置，滤液返回好氧池。沉淀池的上清废水送多层生物滤塔处理。生物滤塔的填料为活性炭或多孔陶粒，每层厚度为0.5m～1.2m，总厚度为1m～3m。生物滤塔的优势菌种为光合细菌中的红假单胞菌。生物滤塔的水力负荷为50m3/m2.d～150m3/m2.d。生物滤塔的出水达标排放或回用。

反应原理：印染废水通入CO2后，部分染料和纺织品溶解物通过酸析反应产生沉淀物，进而通过沉淀过程将其去除，减少后续处理过程的负荷。酸析后的废水进入耐压反应器，废水中的大分子有机物，特别是持久性有机污染物（含苯环、杂环的有机物）通过铁锌复合粉还原产生的强还原自由基的作用而破坏，为后续生化处理创造有利条件。通入压力CO2的目的是维持铁锌复合粉还原合适的pH值（2.0～5.0）。输入超声波的作用是加速反应的传质过程。还原后的废水用石灰乳或其他碱性物质调节其pH，以满足后续水解酸化和好氧过程的要求。经前述处理的废水在水解酸化过程中，通过微生物的作用，大分子有机物进一步变成小分子有机物，为后续生物氧化创造更有利条件。通过生物氧化处理，剩余的大多数有机物被去除。废水最后进入活性炭或多孔陶粒生物滤塔，在微生物，特别是红假单胞菌的作用下，进一步去除有机物，保证处理后的废水稳定达标排放。

3 应用案例介绍

（1）每日处理2m3印染废水中试（pH10.9、CODCr5875mg/L、BOD51330mg/L、色度360，苯胺22mg/L，TN1112mg/L），经过CO2调节pH（6.5）、铁锌复合粉还原（每升废水加入铁锌复合粉5g、8min、40℃、CO2压力0.1MPa每立方米废水输入超声波的功率为4kW）、水解酸化（4h）、好氧生化（4h）和活性炭生物滤塔（水力负荷为100m3/m2.d、活性炭总厚度1m）处理，出水水质为CODCr58mg/L、BOD57.5mg/L、色度12，TN10mg/L，苯胺未检出。

（2）每日处理80m3印染废水项目（pH10.4、CODCr6800mg/L、BOD51400mg/L、色度370，苯胺29mg/L，TN110mg/L），CO2调节pH（6.8）、铁锌复合粉还原（每升废水加入铁锌复合粉10g、15min、25℃、CO2压力0.3MPa、每立方米废水输入超声波的功率为2kW）、水解酸化（6h）、好氧生化（6h）和多孔陶粒生物滤塔（水力负荷为150m3/m2.d、多孔陶粒总厚度2m）处理，出水水质为CODCr47mg/L、BOD57.1mg/L、色度8，TN11mg/L，苯胺未检出。

4 小结

本工艺优点是采用CO2代替目前广泛使用的硫酸作酸化剂，不引入SO42-离子，基本消除了产生H2S的物质基础（部分染料含S），从而大大减轻了H2S的污染，同时也避免了SO42-对水解酸化和好氧过程中微生物的抑制作用，大大提高生物处理的效率；印染厂都建有锅炉，燃料燃烧产生的CO2废气可充分利用，不仅可降低处理成本，而且可以减少碳排放；处理后的废水能稳定达标排放，具有明显的经济效益和环境效益。

参考文献：

[1]陈红，李响，薛罡，高品，刘振鸿，刘亚男.当前印染废水治理中的关键问题[J].工业水处理，2015（10）：16-19.

[2]刘龑斌.试析印染废水深度处理及高效回用创新技术[J].资源节约与环保，2016（07）：51.

[3]徐涛.印染废水处理技术综述[J].资源节约与环保，2016（03）：74.

作者简介：王娟（1985-），女，江苏无锡人，本科，助理工程师，主要从事给排水和水处理设计。