印染废水的特点及处理方法
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2008年第3期,19—22 舰船防化 CHEMICAL DEFENCE ON SHIPS
印染废水的特点及处理方法
李勇华,王少波
(中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸,056027)
摘要:综述了印染废水治理技术研究现状。介绍了印染废水的特点、各种处理方法的特点及其在
印染废水处理中的应用,为印染废水处理方法的选择提供了有价值的依据。
关键词:印染废水;环境污染;处理方法
中图分类号:X524 文献标识码:A
Characteristics and Processing Methods of Printing and Dyeing Wastewater
Li Yong—hua,Wang Shao—bo (The 7 1 8th Research Institute of CSIC,Handan 056027,China)
Abstract:The paper reviews the study situation of printing and dyeing wastewater processing
technique.It introduces characteristics,some technique and application in printing and dyeing
wastewater processing,which provides valuable reference for wastewater processing technique choice.
Keywords:Printing and dyeing wastewater,Environment pollution,Processing methods
随着我国经济的高速发展,人民生活水平日
益提高,环境保护越来越受到重视。据报道…,
我国每年的污水排放量约为3.9×10 t,并以1
的速率递增。我国是纺织印染大国,纺织印染行
业是废水排放大户,约占整个工业废水排放量的
35%。据不完全统计,我国印染废水排放量约为
每天3×10。~4×10。m ,印染厂每加工100m织
物,会产生3t ̄5t废水。目前国内大部分大型印
染企业建有废水处理设施,但是有的不经处理直
接排放或是未达标排放,一些小型的印染企业根
本就没有废水处理设施,废水直接排入周边河
流,给周边环境造成了严重影响。因而要实现印
染行业的可持续发展,必须全面解决印染行业的
污染问题。由于印染企业生产的产品多种多样,
以及生产工艺、使用助剂的多样性,使排放的废
水水质经常处于变化之中。 1印染废水的特点Ⅲ
1.1色度大、有机物含量高
印染废水所含的颜色及污染物主要由天然有机
物及人工合成有机物所形成。由于在印染加工中大量
使用了各种染料,这些染料不可能全部转移到织物
上,在水中有部分残留,使得废水的颜色深。不同纤
维织物在印花和染色过程中使用的染料不同,染料的
上染率不同,染料的残留形态也不同,致使排放废水
的色度在几百倍到几万倍之间不等。近年来,随着大
量新型助剂、浆料的使用,有机污染物的可生化性降
低,处理难度加大。
1.2水质变化范围大
印染废水是印染企业生产过程中排放的各种废
水混合后的总称。印染废水排放与企业生产织物品
种、数量、工艺及所选用的染料等多种因素有关,水
质变化大,在所排放的废水中,COD高时可达2060 维普资讯 http://www.cqvip.com ・ 20 ・ 舰船防化 2008年第3期
mg/L ̄3000mg/L,且BOD与COD之比小于0.2,可生
化性差。
1.3 pH值变化大
由于不同纤维织物在印染加工中所使用的工艺
不同,在染色或印花中为使染色溶液和印花色浆更好
地上染到不同织物上,需要在不[- ̄pH值条件下进行染
色。因此,不同纤维织物在印染加工中所排放废水的
pH值是不同的。~般来说,由于棉及其混纺织物印染
加工中很多工艺都需要加入碱,造成废水中pH值较
高。
1.4水温水量变化大
由于印染加工大多在高温条件下进行,致使排放
废水的水温比较高,废水温度高对生化处理不利。另
外由于加工织物的品种不同,所需要的染色温度和水
量也不同,使排放的废水的温度和排放量不同。
2印染废水处理方法瞳州
印染废水是成分复杂的有机废水,处理的主要对
象是易生物降解的有机物、不易生物降解或生物降解
速度缓慢的有机物、碱度、染料色素以及少量有毒物
质。
2.1预处理
印染废水污染程度高,水质水量波动大,成分复
杂,一般都需进行预处理,以确保其它处理法的处理
效果和运行稳定性。
2.1.1调节
由于印染废水的水质水量变化大,因此印染废水
处理工艺流程中一般都设置调节池,以均化水质水
量。为防止纤维屑、棉籽壳、浆料等沉淀于池底,池
内常用水力、空气或机械搅拌设备进行搅拌。水力停
留时问一般为8h左右。
2.1.2中和 印染废水的pH值往往很高,除通过调节池均化其
本身的酸、碱度不均匀性外,还需要设置中和池,以 使废水的pH值满足后续处理工艺的要求。 2.1.3废铬液处理
在有印花工艺的印染厂中,印花滚筒镀筒时需使 用重铬酸钾等,滚筒剥铬时就会产生铬污染。这些含
铬的雕刻废水含有重金属,必须进行单独处理,以消
除铬污染。
2.1.4染料浓脚水预处理
染色换品种时排放的染料浓脚水,数量少,但浓
度极高,COD可达几万甚至几十万。对其进行单独预
处理可减少废水的COD浓度,这对于小批量、多品种
的生产企业尤其重要。
2.2物理处理法
2.2.1吸附法
在物理化学法中应用最多的是吸附法,这种方法
是将活性炭、粘土等多孔物质的粉末或颗粒与废水混
合,或让废水通过由其颗粒状物组成的滤床,使废水
中的污染物质被吸附在多孔物质表面或被过滤除去。
活性炭至今仍是印染废水脱色的最好吸附剂 。
两级联合作用,色度总去除率达92 17%,COD去除
率达91.15%,达到了纺织工业部洗涤用水标准,可回
用于生产中洗涤工序。活性炭对染料的吸附具有选择
性,能有效去除废水中的活性染料、碱性染料、偶氮
染料等水溶性染料,但不能吸附悬浮固体和不溶性染
料;而且,活性炭再生费用昂贵,所以活性炭不能直
接用于原始印染废水的处理,一般用于量少、浓度较
低的染料废水处理或深度处理。
2.2.2膜分离法
膜分离法是利用膜的微孔进行过滤,利用膜的选 择透过性,将废水中的某些物质分离出来的方法。目 前用于印染废水处理的膜分离法主要是以压力差作 为推动力,如反渗透、超滤、纳滤等方式。膜分离法
是一种新型分离技术,具有分离效率高、能耗低、工 艺简单、操作方便、无污染等优点。但由于该技术需
要专用设备、投资高且膜有易结垢堵塞等缺点,目前
还未能大范围推广。
2.2.3超声波气振法
超声波气振法是基于超声波能在溶液中产生局 部高温、高压、高剪切力,诱使水分子和染料分子裂 解成自由基,引发各种反应,促进絮凝。华彬等用超
声氧化技术降解浓度44.4mg/L酸性红废水,投 ̄HNaC1
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约lg/L,处理50min酸性红废水脱色率近90%。清华
大学陶媛等采用探头式超声波发生器和自制平板超 声波发生器降解多种高浓度染料废水,结果表明,降
低超声辐射声强及增大辐射有效面积可降解染料并 增大处理废水的体积,但单独使用超声波气振法降解
结构复杂的染料废水仍难以达到工业应用水平。
2.3化学处理方法
2.3.1化学混凝法
化学混凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法,常
用的混凝剂分有机混凝剂和无机混凝剂两大类。无机
混凝剂以铝盐、铁盐或镁盐为主。有机高分子混凝剂 溶于水后分散为巨大数量线性分子,对染料分子尤其
是水溶性染料分子具有较强的吸附架桥能力,表现出 比无机混凝剂更好的脱色能力。汪学英等采用一种新
型有机高分子脱色絮凝 ̄0KD--800与聚丙烯酰胺联
合使用,对以活性染料为主要成分的印染废水进行混
凝脱色试验,脱色率可达到95%以上。 混凝法以其工艺流程简单、适应性强、操作管理
方便、基建投资低等优点而被广泛采用。其主要缺点
是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染
料处理效果差。并且由于染料品种繁多,同~种混凝
剂应用于不同印染废水其混凝效果往往存在较大差
异。因此,研制开发具有广泛适用性的高效复合型混
凝剂是目前混凝技术的主要发展方向之一。
2.3.2化学氧化法
化学氧化技术可在较短时间内将难降解的毒性
有机污染物降解无害化,是目前研究得比较成熟的处
理方法。按氧化剂和氧化条件的不同,可将化学氧化 法分为:臭氧氧化法、Fenton试剂氧化法、光化学氧
化法、电化学氧化法、湿式空气氧化法和焚烧法等。
目前电化学氧化法和光化学氧化法正成为研究的热
点。
2.3.2.1臭氧氧化法 臭氧氧化近几年被广泛用于去除染料和印染废
水的色度和难降解有机物。它主要是通过活泼的羟基
自由基OH・与有机物反应,使发色基团中的不饱和键
断裂,达到脱色和降解有机物的目的。卢宁川等用臭 氧氧化法处理典型的印染废水,探讨了其氧化降解过
程及氧化机理,结果表明,臭氧对印染废水有良好的
脱色和降解COD的效果,对含有GBC枣红基染料的印
染废水的脱色率达94%,COD的去除率72%,出水的
pH趋于中性。臭氧氧化的主要优点是臭氧发生器简单
紧凑、占地少,容易实现自动化控制。主要缺点是处
理成本高,不适合大流量废水的处理。
2.3.2.2 Fenton试剂氧化法 Fe2+与H2O2合称为Fenton试剂,H2O2与Fe2+反应
产生强氧化性游离基HO・,氧化分解有机物,且Fe
兼有混凝作用,因此Fenton试剂对废水中染料的去除
是非常有效的。崔淑兰等利用Fenton试剂处理印染废
水,可使硝基酚类、蒽醌类印染废水色度脱除率99%
以上。Fenton试剂氧化法的缺点是Fe 会促使H2O2分 解,H2O2的氧化效率不高,而且反应需在pH为3的条
件下进行,因此用该法需消耗大量酸,造成新的污染, 还会造成设备腐蚀。
2.3.2.3光化学氧化法
根据激发和反应原理的不同,光化学氧化法可具
体分为光分解、光激化氧化、光催化氧化和光敏化氧
化四种类型,其中对光催化氧化的研究较多。光催化
氧化法是在光照下,半导体光催化剂被激发产生电子
/空穴对,空穴与水相作用形成HO・,使有机物完全
被氧化生成CO2和H2O。半导体催化剂主要有ZnO、 TiO2、Fe2O3、Cu2O、CdS和ZnS等。其中TiO2最为常
用,其催化能力高,化学稳定性好,而且对人体无害、
货源充足。
由于TiO2对太阳光的利用率低,其电子和空穴易
发生复合,因此如何提高TiO2的光谱响应范围和催化
效率成为制约TiO2光催化技术实用的关键问题。
2.3.2.4电化学法
电化学氧化是通过阳极反应生成的氧化基团来 降解水中的有机物。由于该技术能有效地破坏难生物
降解有机物的稳定结构,使污染物彻底降解,从而成
为现代高级氧化技术研究领域的一个热点。最近,各
种高效率电化学反应器的出现使废水处理成本大幅
下降,从而使电化学法越来越引起人们的重视。
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