印染废水处理技术浅谈

2020-11-29李晓艳

纺织报告 2020年6期

李晓艳

（西安思源学院护理学院，陕西西安 710038）

印染企业在生产过程中会将大量的废弃染料、增色剂等排入水中，给周围的环境造成了严重的污染，进而影响生态的稳定及人类的健康。严重的印染废水问题不符合可持续发展要求，也不利于印染行业的发展。近年来，新型染料不断推陈出新，在提高印染质量的同时，也给印染废水的处理工作带来了更大的挑战。人们需要不断地探究印染废水的处理技术，以应对日益严峻的印染废水污染现状。

1 物理处理技术

1.1 吸附法

在众多的废水处理技术中，吸附法属于物理处理技术中常用的一种方法。吸附法操作简单、成本低廉，被广泛应用在废水处理工作中。吸附法主要是将有吸附能力的物质投放到废水中，吸附废水中的有害物质，达到净化废水的目的。其中，较为常见的吸附剂有煤炭渣、活性炭、硅藻土及膨润土等多孔材料。材料的空隙越多，对有害物质的吸附能力也就越强。在上述多孔材料中，活性炭的表面积相对较大，对于异味、颜色、微小颗粒的吸附能力也相对较强。但是，大多数的吸附材料存在不可避免的缺点，比如吸附容量低、材料不可再生、对有害物质的处理不彻底等，在一定程度上制约了其应用。吸附法适用于吸附不溶性杂质，不能用于可溶性有害物质的吸附[1]。因此，国内外人员研究对吸附剂进行改造、创新，复合型吸附剂、微波竹炭科技等吸附剂的发明，也给今后的吸附工艺提供了方向。

1.2 膜分离技术

膜分离技术是利用半透膜将废水中不同直径大小的分子进行过滤、分离，达到净化废水的目的。其中，微滤与超滤两种工艺可以分离大分子，在实际应用过程中常被用于纳滤和反渗透工艺的预处理[2]。随着膜分离技术的应用，不足之处也逐渐显露出来，比如膜材料成本高、浓缩液会产生大量盐等，给处理效果造成了较大影响，因此，并未广泛应用于印染废水处理中，膜分离技术仍需要改造、创新。

1.3 磁分离技术

磁分离技术是利用磁力将废水中有害物质分离出来的技术。根据废水中有害物质的性质，在需要处理的废水中加入具有磁性的“磁粉”，有针对性地将不同磁性强度的有害物质聚集、吸附成团，然后将有害物质分离出目标水源。与多数化学、生物处理技术不一样，利用磁分离技术分离有害物质，在分离的过程不会产生其他新物质，能够确保所处理水质的洁净程度。磁分离技术的处理工艺相对简单，对于设备、人员的技术要求较低，适用于中小型的印染企业，但是其电化过程中需要消耗大量的电能，存在一定的成本问题。此外，磁分离技术对分散染料的废水处理效果不是很理想，需要在电击、氧化还原的同时添加絮凝剂。因此，磁分离技术不仅需要研发出更加高效的絮凝剂，还要加强设备耗能方面的控制，从而减少运行带来的能耗成本。

2 氧化技术

印染废水最为明显的特点是带有颜色，氧化处理技术在性质稳定、难以降解的废水中具有良好的脱色效果。目前，较为常用的氧化技术有臭氧、高级氧化、Fenton处理、光催化技术等[3]。其中，臭氧利用其自身的强氧化性可通过直接或者间接的方式将大多数的有机分子污染物氧化降解。直接方式即臭氧与有机物发生直接的氧化反应，间接方式即通过具有强氧化性的HO·，使其与有机分子产生取代、加成、断键反应，将有机污染物降解成小分子或者矿化。高级氧化技术是通过添加超临界水、湿式催化过氧化氢、湿式空气等产生HO·，对有机污染物进行氧化，去除废水中的色基。Fenton技术就是利用Fe2+与H2O2进行反应产生有强氧化性的HO·，能够有效破坏染料分子，达到脱色的目的。光催化技术通过利用半导体光催化剂进行化学反应，氧化并清除废水中的污染物质，改善水质。目前，较为常见的光催化剂有钛、铁、锌、铜的氧化物。上述氧化技术都需要通过化学反应来完成，需要严格的反应条件才能达到理想的效果，在实际应用中较难达到反应条件，制约了其应用范围。

3 生物处理技术

与物理、化学处理技术的明显区别在于，生物处理技术利用微生物自身的代谢来清除水体中的污染物，反应依赖微生物本身的酶来进行，如氧化还原酶、脱氢酶、水解酶等，在温和的条件下，将高分子有机物分解成小分子有机物，从而实现废水处理的目的。生物废水处理技术无二次污染物产生，可再生，符合环保、节能的要求。根据微生物对氧气的需要，分为好氧处理技术和厌氧处理技术两种。

3.1 好氧处理技术

好氧处理技术是依赖好氧菌和兼性厌氧菌的生化作用来完成处理工艺的过程。在处理过程中，需要向废水中添加适当的营养物质来调节废水的碳氮比、pH等，需要充入大量氧气。好氧处理技术中最常用的是活性污泥法，主要包括吸附、氧化和混凝沉淀3个阶段。将废水中所含的有机物作为培养基，在有溶解氧的条件下，持续培养活性污泥，再利用其吸附凝聚和生物氧化作用净化废水。但是，好氧处理技术具有占地面积大，对水质变化大、生化性不佳的废水处理效果不佳等缺点，且印染废水中通常有是生物毒性的物质，使得该技术在印染废水处理中的应用受到很大限制。

3.2 厌氧处理技术

在厌氧条件下，利用厌氧细菌本身的代谢特性，无需提供外源能量，就可以将废水中的有机物分解、代谢和消化，不仅使废水中的有机物含量大幅度减少，同时可以产生有能源价值的沼气，变废为宝，是一种高效的污水处理方式，符合当前可持续发展的环保要求。除了在一些诸如存在芳香胺等物质的废水中效果不佳之外，厌氧微生物在各种浓度的废水中都具有良好的应用效果。

单一处理技术的效果有限，多种技术的联合应用可有效降低成本，同时还能提高废水的处理效果，因而成为当前印染废水处理的研究方向。为强化废水处理效果，可以采用多种处理技术结合的方式进行废水处理，如厌氧微生物和好氧微生物的联合应用，可先使用厌氧微生物将废水中的大分子分解成小分子，再利用好氧微生物将小分子降解。

生物强化技术是废水处理技术的一个新的发展方向，通过向废水中投入具有特定能力的微生物，达到清除废水污染的目的[4]。该类微生物对于特定物质的分解能力较强，生物强化技术具有较高的针对性与适应性，特别是在处理较难降解的废水方面，能够补充其他废水处理技术在特殊水质废水处理方面的不足，但是，需要花费一定时间与成本进行微生物的筛选和驯化工作。