印染废水处理工艺优化研究

谢慧星

摘要：《纺织染整工业水污染物排放标准》GB4287-2012的正式实施说明了全国范围内对于印染废水排放的要求变得更加严格，且某些环境敏感区域的排放要求已经基本达到了准地表水IV类水标准。“十三五”后生态文明建设工作开始成为国家的五年规划目标任务工作，也是“十三五”的五大发展理念。我国纺织行业的工艺技术水平得到了稳定提升，在废水处理的工艺上也应进行优化与完善。

关键词：印染废水;处理工艺;优化

引言

印染行业的能耗大，产业消耗明显，相关领域在节能减排方面投入了大量工作。但是印染废水作为一种难以处理的工业废水，色度较大，有机物含量比较高，水质较差且氨氮浓度非常高。考虑到处理效果和运行成本的现实要求，国内常用的工艺以二级生化与混凝沉淀方法为主，这些方面应该进行后续的工艺优化。

一、印染废水的处理工艺

（一）物理处理方法

物理处理方法包括传统的吸附法和膜分离法。吸附法的操作简单，成本消耗比较低，对于很多染料都可以起到良好的去除效果。吸附剂的类型也比较多样化，且吸附剂的选择和吸附效果之间存在密切联系。我们在实际的工程应用环节也需要按照废水水质的差异来选择不同的吸附剂，例如焦炭、硅藻土、天然蒙脱土等。在当前的技术研究当中，也涉及到了很多有关吸附剂材料的改性研究与其它联合工艺。

膜分离法以选择性透过膜作为分离介质，并且让膜在某种推动力的影响下选择性地透过某些物质但是保留溶液当中的其它组分，达到分离和浓缩的目的。按照分离功能，可以将膜分离方法划分为微滤、超滤等，在深度处理的过程当中都可以得到有效应用。该方法能够有效地简化印染废水的处理流程，工艺能耗比较低，去除污染物效果较好，且最大优势在于处理后的水还可以进行循环利用。

（二）化学处理方法

化学处理方法这里选择混凝法和电化学法两种方式进行研究。

混凝法是当前水产后护理领域当中应用最为频繁和广泛的化学方法，在混凝法的应用过程当中我们要考虑到三个方面的问题，一是混凝剂的水解物种，二是胶体粒子和混凝剂之间起到的作用，三是水腫的胶体粒子性质。但该方法的混凝效率受到有机物的结构、水温、pH值等因素的影响。例如在选择多种类型的混凝剂时，混凝剂的加入顺序也会对后续的出水效果产生影响。当前在水处理环节最为广泛的混凝剂类型是无机高分子混凝剂，也包括一切其它类型的新型复合药剂[1]。

电化学法是在外加电厂的作用之下于特定电极过程当中进行污染物降解的处理工艺技术。电化学法从基本原理上可以划分为直接氧化和间接氧化两种类型，前者主要是污染物在电极表面被氧化或还原，后者则是电化学产生的还原、氧化物质完成对污染物的降解。

（三）生物技术

通常情况下印染废水在经过二级生化后的出水当中，可以被生物降解的有机物所占比例已经非常低，再使用传统生物技术的效果也比较有限，难以达到深度处理的具体目标。高效的生物技术应用后，可以比传统生物技术更加稳定，包括生物接触氧化、生物活性炭等。

生物接触氧化从本质上看是生物膜法的一种类型，利用附着在填料上的微生物，配合废水中的有机物与氧气进行自身的新陈代谢而去除废水当中的污染物质。接触氧化池则是完成这一项技术的关键载体，有效运行的重点也在于填料选择和生物接触氧化池内的布气、布水均匀程度，包括对水力停留时间的设置。

生物活性炭一方面借助了活性炭的物理吸附作用和微生物的生物降解作用，另一方面让出水的生物毒性法度降低，甚至某些情况下可以达到中水回用的要求[2]。

二、优化工艺研究

（一）生物滤池方法

以曝气生物滤池为例，它将脱除有机物、氨氮和滤除固体颗粒效果为一体，完成对于生物营养物质的去除。曝气生物滤池对于污染物的去除率主要取决于反应器本身的容积负荷。按照相关文献的说明，曝气生物滤池的适应性非常强，其流动特性受到液体、空气和介质的影响，被分为上流式和下流式两种类型。上流式可以承受较大程度的进水流量，避免形成空气口袋滤池，运行时间更长，保持了最佳的表面积/体积比，氧化效率较高。下流式反应器当中池底部的微生物可以获得充足氧气，不会受到氧气限制。具体选择根据实际工作需要决定。生化反应器当中的填料介质对水力特性、氧气基质传递都会产生相应影响，填料密度越大，反冲洗时所需要的水流量也就越大，会消耗更高的能源成本。总体来看生物滤池方法在有机物、颗粒物去除和处理方面的效果非常突出，有机物去除较高，出水质量非常稳定。微生物增长率和基质去除率达到最佳效果时也可以改变微生物的生长以及对基质去除率[3]。

（二）高级氧化方法

物理方法和化学方法一般情况下可以去除印染废水当中存在的污染物，但是这些方法本质上对污染物质不会产生破坏性，单纯地是将有机物转移到另外相当中。这就说明该技术应用后可能会存在二次污染风险，需要花费额外的成本对吸附材料等进行再生与固体废弃物的处理。例如染料分子中的某些有机物吸附在污泥之上并没有得到降解。高级氧化技术的核心思想是产生活性较高的活性氧分子，通过电子转移、脱氢反应等方法将水体当中结构稳定和难以被微生物分解的有机物矿化为毒性程度较小可以被生物降解的小分子物质，氧化速度快。如常见的臭氧氧化法就是将抽样视为高度活性的化合物，在额外能量的加入之下产生羟基自由基。

三、结语

对印染废水处理以及二级出水处理工作的研究工作将成为今后行业领域的重点。本文对现阶段的常见工艺方法进行了总结，同时分析了相应的优化处理措施，旨在进行工艺改进，达到预期的处理目标，探索最佳处理效果后，基本达到国家相应标准。

参考文献：

[1]陈文运， 崔喜勤， 余深钰，等. 印染废水处理工艺系统优化的探讨[J]. 中国环保产业， 2013（08）：51-53.

[2]唐嘉丽， 岳秀， 吉世明，等. 好氧生化法处理印染废水原水的工艺优化研究[J]. 环境工程， 2016（S1）：123-125.

[3]陈巍威， 耿啸天. 印染废水处理工艺设计研究[J]. 中国资源综合利用， 2018， 36（05）：26-27，30.