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摘要：文章系统的综述了国内外针对印染废水的技术与进展，特别是近些年出现的新技术的介绍，探讨了印染废水处理的发展趋势，结合各技术的优缺点和实用性、经济型，作者提出自己的见解和对印染废水处理的展望。
关键词：印染废水
Abstract: the paper system technology and progress of the printing and dyeing wastewater at home and abroad, especially the new technology in recent years is introduced, and probes into the developing trend of printing and dyeing wastewater treatment technology, combined with the advantages and disadvantages and practicability, economy, the authors put forward their own views and the prospect of printing and dyeing wastewater treatment.
Keywords: printing and dyeing wastewater
中图分类号：X791文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
引言：印染废水组分复杂，常含有多种染料，色度深、毒性强、难降解，PH波动大、而且浓度高，废水量大，是难处理的工业废水之一。由于化学纤维织物的发展，，使难生化降解有机物大量进入印染废水，色度的去除是印染废水处理的一大难题，旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。传统的生物处理工艺已受到严重挑战。
如何选择适宜的废水处理工艺，做到运行成本既合理，污染物去除效果又好，是工程设计中的关键。为了对印染废水处理工艺有更深入的了解，文章简要介绍印染废水的几种典型的传统处理方式，以及新型印染废水处理工艺技术，并就其优缺点进行评析和展望。
一、传统印染废水处理工艺：
1 物理处理法：吸附法和混凝法
吸附法可通过吸附剂去除水中的色、臭、重金属离子和有机物。但该方法不大适用于分散染料的去除。
混凝沉淀法是对于成分复杂的染料废水，先经均化沉淀，加入适量的酸或碱中和后，再加混凝剂絮凝沉淀。传统混凝法对疏水性染料脱色效率很高。缺点是需随着水质变化改变投料条件，对亲水性染料的脱色效果差，COD去除率低。
2 化学处理法：化学氧化法、焚烧法
化学氧化法是通过强氧化剂的氧化作用，破坏发色基团或染料分子结构，达到脱色和去除COD的目的。
焚烧法是在高温下，利用空气深度氧化处理极高浓度有机物废水的最有效手段，是最易实现工业化的方法。目前，国内焚烧处理存在的主要问题是：热回收率低，不少焚烧装置因运转费用高而不能运行。国外先进的焚烧系统都配备废热回收和废气污染控制装置，有利于降低能耗和消除二次污染。
3 生物处理法
废水生化处理是利用微生物的代谢作用分解废水中有机物的处理方法。生化法操作简单, 运行费用低, 无二次污染的优点, 在印染废水的处理中得到了广泛的应用。生化法包括好氧法和厌氧法。
二、新型印染废水处理工艺：
1 膜过滤法
国内用醋酸纤维素纳滤膜处理染料厂的高盐度、高色度废水, 色度去除率几乎达100%, COD 去除率在95% 以上。【4】膜分离技术处理效果明显, 是一种极有前途的物理处理新技术。但其投资和运行费用高, 易发生堵塞, 需要高水平的预处理和定期的化学清洗, 还存在浓缩物的处理问题。【3】
2 高能物理处理法
水分子在高能束轰击作用下能发生激发和电离, 生成离子, 激发电子、次级电子, 这些高活性粒子可使有害物质得到降解。该技术的特点是有机物的去除率高, 设备占地面积小, 操作简便; 但因其产生高能粒子的装置昂贵, 技术要求高, 能耗较大, 要真正投入应用还有大量的问题需要解决。
3 化学处理法
3.1 光催化氧化法：利用某些物质在紫外光的作用下产生自由基, 氧化染料分子从而实现脱色。目前存在的主要问题是染料體系的复杂性和测试方法的局限性。其次, 是由于催化剂悬浮于水体中, 加大了清理难度, 增加对环境的二次污染。
3.2 超声波氧化法：基于超声波能在液体中产生局部高温、高压、高剪切力, 诱使水分子及染料分子裂解产生自由基, 引发各种反应并促进絮凝的一种技术。该技术可与化学氧化、电解氧化、光催化氧化等联用, 对一些难降解有机物有显著的降解效果,去除率高且反应速度快。
4. 生物法
4.1 好氧生物处理法【5】
4.1.1加压生物氧化法： 采用密闭塔式容器, 根据亨利分压定律, 以简单的“加压”手段突破了有机废水生物处理的供氧问题, 增大了活性微生物量, 提高了微生物活性。为生物法处理印染废水, 特别是处理浓度高和难生物降解的印染废水创出了一条新路。
4.1.2 膜生物反应器处理法： 它将水力停留时间与污泥停留时间相分离，延长了泥龄，污泥质量浓度可以得到提高，从而提高了生物系统对难降解有机物的处理能力。它具有出水稳定、水质好等优点, 但膜污染、成本高的问题阻碍了它的大量推广。
4.1.3 添加优势菌种法： 通过添加优势复合菌, 经长期驯化形成稳定的含菌泥体系, 菌泥的形成不但可使降解效率大大提高, 而且可使反应时间大大缩短, 因而大幅度降低了废水处理工程的投资和运行成本。利用高效菌作为添加剂或种源接种处理印染废水是当今环保领域中新兴的生物技术。
4.2 厌氧生物处理法： 厌氧生物处理较好氧生物处理在印染废水处理上, 有应用范围广、能耗低、有机负荷高、剩余污泥少的优势。但是, 单一的厌氧处理运行周期比较长, 而且往往很难达到排放标准。因此，厌氧生物处理应用较多的主要是其复合或改进工艺。
4.3 好氧-厌氧处理法： 通过厌氧处理以提高印染废水的可生化性, 使出水水质稳定, 减少了负荷冲击, 以利于后续的好氧处理。当有机物通过厌氧反应, 降解成有机酸或小分子的溶解性物质后, 再通过好氧处理予以彻底降解。
厌氧-好氧法处理难生化降解的印染废水具有除污染效率高、运行稳定和较强的耐冲击负荷能力等特点。但是又存在着以下自身无法解决的问题：活性污泥沉降性、生化反应速率和剩余污泥的处理费用较高；随着印染废水的可生化性变差，单一运用生物处理法不能满足实际要求。
小结：
比较上述各种印染废水处理技术, 物理和化学法总体上处理成本高, 其中吸附法和膜分离技术适合作为深度处理技术, 化学氧化法处理效率高、二次污染较少。比较有效的处理工艺是通过物化处理减少印染废水的生物毒性, 提高可生化性, 再采用运行成本较低的生化法进一步处理。且单一处理工艺均很难达到要求, 需对不同处理工艺进行优化组合。因此, 系统开发不同工艺的有效组合, 研究高效、经济、节能的印染废水处理反应器将是印染废水处理工艺研究的主要内容和发展方向。
参考文献
[1] 明银安,陆晓华. 印染废水处理技术进展. 工业安全与环保 2003,29,8:16~17.
[2] 赵平,罗智明,梁羽峰,宏凤英,吴晋波. 印染废水的传统处理方式评析. 广东化工.2011,8,38,220:114~115
[3] 景晓辉,尤克非,丁欣宇,蔡再生. 印染废水处理技术的研究与进展. 南通大学学报( 自然科学版). 2005.3.4:18~19
[4] 韩月,卢徐节,陈方雨,李群娇. 印染废水处理技术现状研究. 工业安全与环. 2008 ,34 ,7 :12~13
[5] 李雅婕,王平. 生物技术在印染废水处理工艺中的应用. 工业水处理. 2006,26,5:15~16
关键词：印染废水
Abstract: the paper system technology and progress of the printing and dyeing wastewater at home and abroad, especially the new technology in recent years is introduced, and probes into the developing trend of printing and dyeing wastewater treatment technology, combined with the advantages and disadvantages and practicability, economy, the authors put forward their own views and the prospect of printing and dyeing wastewater treatment.
Keywords: printing and dyeing wastewater
中图分类号：X791文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
引言：印染废水组分复杂，常含有多种染料，色度深、毒性强、难降解，PH波动大、而且浓度高，废水量大，是难处理的工业废水之一。由于化学纤维织物的发展，，使难生化降解有机物大量进入印染废水，色度的去除是印染废水处理的一大难题，旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。传统的生物处理工艺已受到严重挑战。
如何选择适宜的废水处理工艺，做到运行成本既合理，污染物去除效果又好，是工程设计中的关键。为了对印染废水处理工艺有更深入的了解，文章简要介绍印染废水的几种典型的传统处理方式，以及新型印染废水处理工艺技术，并就其优缺点进行评析和展望。
一、传统印染废水处理工艺：
1 物理处理法：吸附法和混凝法
吸附法可通过吸附剂去除水中的色、臭、重金属离子和有机物。但该方法不大适用于分散染料的去除。
混凝沉淀法是对于成分复杂的染料废水，先经均化沉淀，加入适量的酸或碱中和后，再加混凝剂絮凝沉淀。传统混凝法对疏水性染料脱色效率很高。缺点是需随着水质变化改变投料条件，对亲水性染料的脱色效果差，COD去除率低。
2 化学处理法：化学氧化法、焚烧法
化学氧化法是通过强氧化剂的氧化作用，破坏发色基团或染料分子结构，达到脱色和去除COD的目的。
焚烧法是在高温下，利用空气深度氧化处理极高浓度有机物废水的最有效手段，是最易实现工业化的方法。目前，国内焚烧处理存在的主要问题是：热回收率低，不少焚烧装置因运转费用高而不能运行。国外先进的焚烧系统都配备废热回收和废气污染控制装置，有利于降低能耗和消除二次污染。
3 生物处理法
废水生化处理是利用微生物的代谢作用分解废水中有机物的处理方法。生化法操作简单, 运行费用低, 无二次污染的优点, 在印染废水的处理中得到了广泛的应用。生化法包括好氧法和厌氧法。
二、新型印染废水处理工艺：
1 膜过滤法
国内用醋酸纤维素纳滤膜处理染料厂的高盐度、高色度废水, 色度去除率几乎达100%, COD 去除率在95% 以上。【4】膜分离技术处理效果明显, 是一种极有前途的物理处理新技术。但其投资和运行费用高, 易发生堵塞, 需要高水平的预处理和定期的化学清洗, 还存在浓缩物的处理问题。【3】
2 高能物理处理法
水分子在高能束轰击作用下能发生激发和电离, 生成离子, 激发电子、次级电子, 这些高活性粒子可使有害物质得到降解。该技术的特点是有机物的去除率高, 设备占地面积小, 操作简便; 但因其产生高能粒子的装置昂贵, 技术要求高, 能耗较大, 要真正投入应用还有大量的问题需要解决。
3 化学处理法
3.1 光催化氧化法：利用某些物质在紫外光的作用下产生自由基, 氧化染料分子从而实现脱色。目前存在的主要问题是染料體系的复杂性和测试方法的局限性。其次, 是由于催化剂悬浮于水体中, 加大了清理难度, 增加对环境的二次污染。
3.2 超声波氧化法：基于超声波能在液体中产生局部高温、高压、高剪切力, 诱使水分子及染料分子裂解产生自由基, 引发各种反应并促进絮凝的一种技术。该技术可与化学氧化、电解氧化、光催化氧化等联用, 对一些难降解有机物有显著的降解效果,去除率高且反应速度快。
4. 生物法
4.1 好氧生物处理法【5】
4.1.1加压生物氧化法： 采用密闭塔式容器, 根据亨利分压定律, 以简单的“加压”手段突破了有机废水生物处理的供氧问题, 增大了活性微生物量, 提高了微生物活性。为生物法处理印染废水, 特别是处理浓度高和难生物降解的印染废水创出了一条新路。
4.1.2 膜生物反应器处理法： 它将水力停留时间与污泥停留时间相分离，延长了泥龄，污泥质量浓度可以得到提高，从而提高了生物系统对难降解有机物的处理能力。它具有出水稳定、水质好等优点, 但膜污染、成本高的问题阻碍了它的大量推广。
4.1.3 添加优势菌种法： 通过添加优势复合菌, 经长期驯化形成稳定的含菌泥体系, 菌泥的形成不但可使降解效率大大提高, 而且可使反应时间大大缩短, 因而大幅度降低了废水处理工程的投资和运行成本。利用高效菌作为添加剂或种源接种处理印染废水是当今环保领域中新兴的生物技术。
4.2 厌氧生物处理法： 厌氧生物处理较好氧生物处理在印染废水处理上, 有应用范围广、能耗低、有机负荷高、剩余污泥少的优势。但是, 单一的厌氧处理运行周期比较长, 而且往往很难达到排放标准。因此，厌氧生物处理应用较多的主要是其复合或改进工艺。
4.3 好氧-厌氧处理法： 通过厌氧处理以提高印染废水的可生化性, 使出水水质稳定, 减少了负荷冲击, 以利于后续的好氧处理。当有机物通过厌氧反应, 降解成有机酸或小分子的溶解性物质后, 再通过好氧处理予以彻底降解。
厌氧-好氧法处理难生化降解的印染废水具有除污染效率高、运行稳定和较强的耐冲击负荷能力等特点。但是又存在着以下自身无法解决的问题：活性污泥沉降性、生化反应速率和剩余污泥的处理费用较高；随着印染废水的可生化性变差，单一运用生物处理法不能满足实际要求。
小结：
比较上述各种印染废水处理技术, 物理和化学法总体上处理成本高, 其中吸附法和膜分离技术适合作为深度处理技术, 化学氧化法处理效率高、二次污染较少。比较有效的处理工艺是通过物化处理减少印染废水的生物毒性, 提高可生化性, 再采用运行成本较低的生化法进一步处理。且单一处理工艺均很难达到要求, 需对不同处理工艺进行优化组合。因此, 系统开发不同工艺的有效组合, 研究高效、经济、节能的印染废水处理反应器将是印染废水处理工艺研究的主要内容和发展方向。
参考文献
[1] 明银安,陆晓华. 印染废水处理技术进展. 工业安全与环保 2003,29,8:16~17.
[2] 赵平,罗智明,梁羽峰,宏凤英,吴晋波. 印染废水的传统处理方式评析. 广东化工.2011,8,38,220:114~115
[3] 景晓辉,尤克非,丁欣宇,蔡再生. 印染废水处理技术的研究与进展. 南通大学学报( 自然科学版). 2005.3.4:18~19
[4] 韩月,卢徐节,陈方雨,李群娇. 印染废水处理技术现状研究. 工业安全与环. 2008 ,34 ,7 :12~13
[5] 李雅婕,王平. 生物技术在印染废水处理工艺中的应用. 工业水处理. 2006,26,5:15~16