当前印染废水治理中的关键问题

广东省汕头生态环境监测中心站 杨梓亨

随着印染废水治理技术与水质特征的改变，我国的纺织工业已发展到了新的时期。本文针对目前印染工艺的实际情况，对印染废水治理过程中存在问题展开详细的分析和讨论。并根据典型的低利润印染行业的生产特点，对未来印染行业存在的废水治理技术的突破方向提出一些建议。

一、印染废水现状分析

（一）印染废水的排放量

自古以来，中国是一个纺织大国。在我国经济发展和人民生活中，纺织工业的发展一直以来都承担着极其重要的作用。但随着现代纺织产业的不断发展，其中的印染过程已成了一个高度污染的生产过程。在全国工业企业废水总排放量中，我国的印染废水的排放量占比高达10.6%，大约每吨纺织品的印染生产所需要的耗水量可以达到100吨到200吨，这其中的70%到90%的印染耗水会变为废水。根据相关的数据统计表明，我国纺织工业废水的排放总量为23亿吨，在全国各行业中排名第3，与此同时还是全国的企业工业废水排放总量中的前4名。在传统的纺织生产过程中，印染废水为主要的废水形式，其排放量大，污染严重，并且难以处理。目前，我国大部分中小型印染纺织企业的生产技术，仍处于20世纪80年代的水准，水资源在印染过程中的利用率也远远低于世界水平。

（二）印染废水的水质

近年来，由于纺织和染料工业技术的不断创新，合成的印染化学原料（染料和助剂）的使用量持续增加。这也使得印染过程中产生的废水水质开始变得多样化和复杂化。在现代纺织业的生产过程中，其产生的废水中含有大量的纺织浆料、着色剂、添加剂，以及表面活性剂，使其具有高铬、高碱度、以及极低的可生化性。在此一过程中，印染废水具有很高的COD含量，导致一些印染产业周边水域的氨氮污染过高，这无疑会增加印染废水处理的难度，例如某地毯工业园有限公司染料废水净化和再利用示范工程，由东华大学（原中国纺织大学）设计并生产，采用氨水pH缓冲液处理，出水脱氮率达100mg/L到200mg/L[1]。根据治理印染废水的相关数据显示，印染废水中存在的己内酰胺单体含量相对较高。在好氧条件下，己内酰胺在印染废水中会被降解为CO2、NH3和H20，从而增加废水中的氨氮含量。

目前，不同印染厂的产品和原料差别很大，而废水中的微量成分也不尽相同。有时，虽然不同印染厂的废水没有差别，但相同的处理工艺是不同的。在运行调试过程中，根据各公司印染废水的排放情况，进行了详细的前期科学试验，且优化了设计和工作参数，实现了最佳的处理运行。同时也是吸引科技工作者从事印染新技术和废水处理技术的魅力所在。

（三）印染废水的COD来源

以往的研究主要集中在印染废水的处理和脱色方面。但在实际的印染过程中，印染废水的产生与染料的关系并不是很大。因此，应该在生物处理方案中优先考虑助剂的可生物降解性，而着色剂只在染色和涂装废水的过程中发挥更大的作用。因此，通过对印染废水中污染物主要成分的研究得出，在印染废水处理工艺中COD起到了至关重要的作用。

二、印染废水处理技术现状及存在的相关问题

（一）主要处理技术及存在的问题

在目前的印染废水处理的过程中，普遍采用的是物理、化学、生物等方法，其中最常见的物理法分为物理吸附法和膜萃取方法。在物理吸附法中，活性炭通常用于吸附水溶性染料，但吸附过程则很容易达到饱和。因此，该方法一般适用于低浓度的印染工艺，膜溶液萃取法用于过滤不同孔径的半透膜和分离不同孔径的混合物。该方法处理过程极其稳定，废水处理效果好，但回收率低，成本高，难以大规模推广。

化学方法其中其中包括化学混凝，是指废分子悬浮液与胶体物质相互作用形成大分子颗粒，然后通过或气流分离的方法要求沉淀电位中可溶性染料脱色效果差，主氧氧化除铬还原COD的使用效果不稳定[2]。光催化氧化是利用光自由基将废有机物氧转化为二氧化碳和水的过程。

通过微生物的生长和代谢过程，来降低废水中有机污染物含量的过程，则被称为生物法。有部分印染工艺所产生的废水存在可生物性差的问题。因此，若只是在印染废水的处理过程中，采用生物方法，则并不能达到印染废水的实际处理要求。在当下的印染废水处理的过程中，需要对不同印染工艺所产生的废水水质特点，并结合采用化学、物理和生物处理方法，以实现印染废水的合理排放和达标排放。

（二）印染废水的治理技术研究与实际脱节

长期以来，印染废水的如何治理都是一个迫切需要解决的问题。随着我国印染技术和纺织技术的不断变革，印染过程中总是有新的废水处理问题出现。在中华人民共和国成立初期，纺织印染企业还没有形成规模，正处于起步阶段，其纺织和印染的生产过程通常极其困难。基于印染行业对高科技产品、合成染料及辅料的需求日益增长，难以分解，其大幅度降低了印染废水的生化性能和着色性，这在一定程度上增加了处理难度，有时单靠生化或生化工艺很难达到排放标准。从技术角度分析，这些先进的技术能够解决印染厂和涂装废水中COD的去除问题。因此，先进技术的使用则肯定会导致投资和运营成本的增加。为此，印染废水治理的研究必须要向着“高效率、低成本”的方向前进。

（三）“提标”及“回用”带来的问题

江浙两省制定并颁布了《生活污水处理污染物排放标准》（GB8918-2002），在相关的规定中，其一级B级甚至一级标准，废水回收率逐渐成为控制废水总量的刚性要求[3]。

提高和再利用排放水平，不仅对印染废水的处理理念和技术创新都有着直接而深远的影响，还需要对净化回用技术和印染系统进行深入研究。其印染除了漂洗、洗车和绿化这些处理过程之外，涂装、印染、漂白等过程对产品质量也存在着较高的要求，它们通常对“回用水”的质量有较高的要求。这部分“回用水”需要经过高科技处理后才能达到相关要求。但实际情况因受到加工回收成本的限制，导致印染行业回用率不到10%。

（四）排污总量控制增加了废水治理的难度

完全控制印染企业的排放可有效地保护环境绩效，但这对印染企业的发展乃至生存都是一个重大挑战。采用高于初始污染控制和废水处理适用的标准。一方面，与纺织、印染相关的企业必须重视清洁生产，对高排放工艺设备进行追溯处置；另一方面，必须提高印染废水的排放水平，以实现废水的低排放甚至循环利用。事实上，我国印染厂的技术和设备落后于发达国家，无水染色技术仅停留在实验室研究水平。大多数纺织印染企业仍然使用传统的印染工艺，从而导致大量印染废水的产生，对当地的生态环境造成了严重的负面影响。这在一定程度上，导致一部分与纺织印染相关的企业，无法集中精力开发低成本、高效率的印染废水处理技术，而且对技术研发的投资与关注程度仍然不足。

三、未来印染废水治理面临的挑战与机遇

（一）应对“提标”及“回用”，另辟蹊径研发应用高效低耗的废水处理及回用技术

在大多数的印染与纺织行业中，往往都存在着生产利润率较低的特点。因此，开发和应用低成本、污染程度低的印染废水处理技术，也是当下印染废水治理过程中最迫切需要的。在此背景下，东华大学展开了一些针对印染废水治理方面的实践与研究。

例如，在印染废水处理回收的实际过程中，创新地采用了廉价、易采用的生态处理技术。应根据治理印染废水的实际情况引进水解酸化、好氧，并将其与人工湿地技术进行有机结婚，构建印染废水生态处理及回用示范工程。生化生态过程总成本仅为1.0元/m³，处理后出水水质达到厂区生产工艺用水要求，从而达到了“零排放”（ZeroOutlet）的效果[4]。

东华大学使用小阻力、廉价的无纺布或织物来代替有机膜反应器膜（MBR）。膜单元的单项投资显著减少，以实现了全重力过滤，节能效果显著；另外，针对常规工艺难以达到标准排气口的问题，多金属催化还原技术正在发展过程中。目前该技术已在萧山污水处理厂的实验室和实验研究中取得了满意的效果，处理成本控制在0.5元/m³左右[5]。

（二）革新观念，使企业利用好印染废水处理“回用水”

除了存在的经济和技术因素之外，限制“回用水”使用的还存在着“观念”因素。通过对不同的纺织印染企业的联合调查发现，虽然采用印染废水深加工的“回用水”可以满足工艺要求，其纺织物的染色质量也可达到实际需要。但一些纺织、印染企业仍然对“回用水”的使用避之不及，担心使用“回用水”会对产品的生产加工产生不利影响。因此，要想改变纺织与印染产业的这一观念，不仅需要合理的引进相关技术，还需要政府的制度和政策的宣传、督促和推动，从而企业接受“回用水”的理念。