印染废水深度处理工艺现状及发展趋势

陶彬彬,何小峰,何江伟,陈宝兴

（1.浙江闰土股份有限公司,浙江绍兴312000,2.绍兴市上虞区水务环境检测有限公司,浙江绍兴312000）

文章首先从印染废水的特点分析出发，了解了印染废水的来源，分析了在化学纤维织物不断发展的环境下，印染废水呈现出的性质特点。其次，认识了印染废水深度处理工艺技术主要有化学、生物、物理等三类方法，并且通过吸附法、臭氧氧化法、曝气生物滤池法(BAF)三种方法来具体的对工艺现状进行分析。最后，文章从开发分质回用技术、有机融合生产过程和废水处理、优化组合工艺这三个方面来阐述了我国印染废水深度处理工艺的发展方向。

1 印染废水与印染废水深度处理工艺分析

印染废水指的是各类纺织印染企业在预处理、染色、印花、整理等生产环节中所产生的废水。根据不同的染色工艺，还可以将其分为印花废水、染色废水、整理废水、漂炼废水等等。

目前在印染企业中对于印染废水有机污染物的处理工艺主要是以生物法为主，但是它无法对色度的去除产生良好效果。因此需要借助物理化学方法，先利用气浮、沉淀、吸附等将废水中的各类沉淀与悬浮状态的物质分离开来的物理法进行处理，再通过高级氧化法、生物法将难生化降解的有机物以及色度的含量减少到能够排放以及回用的标准。

在印染过程中种类丰富、用量存在差别的织物、助染剂、染料，使得印染废水出现了污染物含量高、色度高、水质变化剧烈、污染物组成成分差异大的特点，其中印染废水污染物种类与成分见表1。并且伴随着化学助染剂与燃料的快速发展，在未来会有更多新型的有毒污染物出现在印染废水中，在很大程度上增加了印染废水深度处理工艺的难度。同时考虑到印染废水中难降解的重金属离子、卤化物等物质难以被处理工艺完全去除干净，一旦大量的印染废水被排入到大自然的水体中，这些物质就会在土壤、水体中累积，不仅会逐渐破坏生态的和谐发展，同时也会影响生物的健康水平，例如铬、汞等具有毒性的重金属离子会通过牛羊、鱼类、蔬菜等食物链聚集在生物的内脏器官之中，导致其慢性中毒，甚至能够威胁到生命[1]。

表1 印染废水污染物种类与成分表

2 印染废水深度处理工艺技术

2.1 物理吸附法

根据有关资料可知，物理吸附法是我国当前在废水深度处理中应用较多的技术，它主要是借助吸附剂（主要成分为多孔性固体物质）的吸附能力，来有效实现去除部分悬浮物质、溶解性有机物以及胶体的目的。并且由于吸附剂作为物理吸附法的重要主体，根据染料成分的不同，不仅需要在高岭土、活性炭、硅藻土、工业炉渣、硅聚合物等不同的吸附剂中进行选择，还要严格控制好吸附过程中的pH 值、吸附时间、吸附温度等[2]。

其中，活性炭凭借其自身超强的耐腐蚀、抗压、抗水浸能力以及良好的稳定性，已经被广泛应用于印染废水物理吸附处理中，并且随着科学技术人员的不断研究，愈来愈多与活性炭有关的新型吸附剂被开发出来。例如，原先活性炭与混凝沉淀的吸附技术被改良为二氧化氯氧化技术与磁粉吸附相结合的工艺，在大大降低处理工艺经济成本的同时，有效减少了印染废水中的污染物浓度与色度。但是，活性炭的再生效率成为了扩大它自身应用范围的限制问题，因为活性炭在吸附完印染废水中悬浮污染物后，其重复利用率会大打折扣，在这一方面仍然需要科研人员进一步的研究探索。

2.2 臭氧氧化法

臭氧氧化法可以凭借直接反应和间接反应两种不同的方式来实现对印染废水中有机物的氧化。对于前一种方式，臭氧需要在有电流、环加成的条件下，直接实现与污染物之间的反应；而对于后一种方式，臭氧需要在光照、碱性条件下，先形成氢氧根离子，再通过氧化性更强的氢氧根离子来进行污染物的深度去除[3]。

由于臭氧氧化法可以对染料发色基团造成较强的破坏效果，因此针对印染废水的脱色处理工艺，一般就会采用该方法，充分消除废水高色度的特征。但是当臭氧在降低印染废水的芳香度与色度时，需要注意其对于不同的有机物存在较大的选择性，并且无法具备快速的反应速度，从而很难在根本上消除难生化有机物，此时就需要借助间接臭氧氧化反应而产生的氢氧根离子，达到强力处理有机污染物的目的。

2.3 曝气生物滤池法(BAF)

曝气生物滤池也简称为BAF，它是20 世纪80 年代在欧美国家所研究出来的新型生物污水处理技术。经过多年的发展，不仅生物滤池的废水处理最大规模能够达到几十万t，同时还可以实现脱氮除磷的功能，逐渐成为了一种生物降解、物理吸附、过滤、资源回用多功能集成的生物膜废水处理技术。曝气生物滤池的主要组成部分为生物反应器与颗粒填料，其中表面积比例较高的颗粒填料为生物膜的形成提供了良好载体，从而使印染废水中有机物元素的去除以及反硝化脱氮等二、三级处理工艺的效率大大提高。

并且借助颗粒填料的物理截留作用、生物滤池中的微生物与反应生成的粘性物质所具有的吸附作用，使得印染废水的水SS（固体悬浮物浓度）保持在10mg/L 以下，例如以粉煤灰颗粒作为生物滤池的固定化絮凝剂，对印染废水中固体悬浮物浓度、色度、化学需氧量的平均去除率高达96.8%、88.7%、86.09%。同时，因为生物膜的厚度薄、活性高，通过简单的周期性冲洗就能够实现生物膜的重复利用，高效、快速的解决了曝气生物滤池的更新问题；在有氧条件下微生物膜还能够起到去除部分COD、实现氨氮硝化的作用。曝气生物滤池法的另一个优点体现在生物处理系统发生故障时，在短时间内生物膜不会因为故障而失去作用，相反它的过滤与吸附功能仍然能够保证废水较高的处理率[4]。

3 印染废水深度处理技术发展趋势

3.1 开发分质回用技术

根据研究表明，虽然我国的印染废水在经过深度处理之后，在排放标准、回用标准、出水质量等方面满足了要求，但是部分处理工艺成本高、资源回用效率低等问题在很大程度上阻碍了印染废水深度处理技术的发展。因此，印染企业要结合实际情况，不断优化开发分质回用技术，从而在不同的处理阶段回用不同用途的水质，不仅有利于降低废水直接排放对生态环境所带来的损伤，同时还能有效的分阶段处理印染废水，充分发挥出处理工艺的效益[5,6]。

3.2 优化组合工艺

废水处理技术的组合优化能够将自身的优点更好的发挥出来，例如双层滤料过滤、阳离子交换树脂软化、活性炭-超声波等组合工艺技术，有效提升了废水的处理效率。但是，不同的工艺在这组合的过程中也会出现问题，例如废水中剩余的臭氧就会对树脂结构的交换形成干扰，不利于污染物去除目的的实现。因此，随着废水深度组合工艺的不断发展，要科学研究各技术之间的协同与制约，从而采取针对性的方法进行优化。

3.3 结合生产过程与废水处理

由上文印染废水的来源可知，上浆、印花、整理等不同的染色工艺会产生水质相差较大的废水，其中部分废水的污染程度较轻，具有较好的可处理性。例如在织料上浆过程中，主要产生以淀粉为主的退浆废水，利用物理法即可进行快速处理。因此，印染废水处理工艺需要与生产过程相结合，根据实际产生废水的特征，做好不同工序的准备。

总之，对于危害大、组成成分复杂、种类多样、处理十分复杂的印染废水，印染纺织企业与工厂要建立好科学的环保理念，结合实际发展情况充分顺应环境的变化，从而通过先进的科学技术方法，来完善印染废水深度处理技术，优化出更加绿色洁净、便捷高效的工艺手段。同时印染企业要积极承担处理废液的责任，根据不同种类印染废水的性质，严谨合理的分析其特点，并且结合生物、物理、化学等处理方法的研究与发展，不断提高废水处理效果以及回用率。