生化技术在印染废水处理中的应用

生化技术在印染废水处理中的应用班级：10环境姓名：郑笑明学号：1002031036摘要：印染废水是工业废水的排放大户之一，印染废水属于含有一定量难生物降解物质的有机性废水。

其污染物浓度高(COD)，色度深，是难处理的工业废水之。

因此，对印染废水的综合处理是迫切需要解决的问题。

本文主要从生物化学技术方面对印染废水进行治理及印染废水处理的新工艺,并提出了印染废水处理的未来发展趋势。

关键词：印染废水；生化处理技术；现状；新工艺；发展趋势纺织印染工业是我国传统的支柱产业，但是随着纺织工业的发展，印染废水的影响也越来越不容忽视。

我国水资源环境面临着严峻的挑战,印染废水具有水量大、有机污染物浓度高、色度深、碱性大、水质变化大、成分复杂等特点，属较难处理的工业废水之一，加之随着印染工艺和设备的不断更新，废水成分的改变，处理难度也大大提升了。

所以，改进废水处理工艺，提高处理水平已经迫在眉睫1印染废水的来源特点危害1.1印染废水的来源1.1.1退浆废水退浆是用化学药剂将织物上所带的浆料退除（被水解或酶分解为水溶性分解物），同时也除掉纤维本身的部分杂质。

退浆废水是有机废水，呈淡黄色，含有浆料分解物、纤维屑、酶等，废水呈碱性，pH值为12左右，COD和BOD含量约占印染废水的45％左右。

当采用PVA或CMC化学浆料时，废水的BOD下降，但COD很高，废水更难处理。

PVA浆料是造成印染废水处理效果不好的主要原因之一。

1.1.2煮练废水煮练是用烧碱和表面活性剂等的水溶液，在高温（120℃）和碱性（PH＝10-13）条件下，对棉织物进行煮练，去除纤维所含的油脂、蜡质、果胶等杂质，以保证漂白和染整的加工质量。

煮练废水水量大，水温高，呈深褐色和强碱性（含碱浓度约为0.3％）。

煮练废水中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等物质，其BOD和COD值较高（每升达数千毫克），污染物浓度高。

1.1.3漂白废水漂白工艺一般是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的杂质。

漂白废水的特点是水量大，污染程度较轻，BOD和COD均较低，属较清洁废水，可直接排放或处理后循环再用。

1.1.4丝光废水丝光是将织物在氢氧化钠浓溶液在进行溶液处理，以提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率和提高对染料的亲和力。

丝光废水碱性较强（含NaOH3％-5％左右），多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD和SS较高。

1.1.5染色废水染色废水的主要污染物是染料和助剂。

由于不同的纤维原料和产品需要使用不同的染料、助剂和染色方法，加上各种染料的上色率不同，染液和浓度不同，使染色废水水质变化很大。

染色废水一般呈强碱性，水量较大，水质中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，废水色度可高达几千倍，COD较BOD高得多，COD 一般为300-700毫／升，BOD／COD一般小于0.2,可生化性较差1.1.6印花废水印花废水主要来自于配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花后处理时的皂洗、水洗废水。

由于印花色浆中的浆料量比染料量多几到几十倍，故印花废水中除染料、助剂外，还含有大量浆料，BOD5和CODcr都较高。

印花废水量较大，污染物浓度较高，当印花滚筒镀筒时使用重铬酸钾、滚筒剥铬时有三氧化铬产生。

铬废水毒剂要单独处理。

1.1.7整理废水整理废水水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料、表面活性剂、甲醛等。

整理废水数量很小，对全厂混合废水的影响也小。

1.1.8碱减量废水由涤纶仿真丝碱减量工序产生，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75％。

碱减量废水不仅pH值高（一般＞12），而且有机物浓度高，COD可高达9万毫克／升，高分子有机物及部分染料很难被生物降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。

印染行业是工业废水排水大户，占到整个行业废水排放的80％。

印染废水因其水量大、有机污染物含量高、色度大、碱性大、水质成分变化多而成为非常难以处理的工业废水。

印染废水问题是实现分类治理，这样可以使治理成本大大降低。

1.2印染废水的特点印染企业生产的产品多种多样，除了织造方法不同外，纤维成分也发生了较大变化，特别是近年来化学纤维的快速发展，各类天然纤维与化学纤维混纺产品不断增加，即使同一企业其产品成分变化也较大，因而其生产过程中排放的废水水质也经常处于变化之中。

一般而言，天然纤维产品印染过程中排放的废水水质可生物降解性较好，天然纤维与化学纤维混纺产品排放的废水水质可生化稍差，而纯化学纤维产品排放的废水水质可生化性则较差。

这主要是生产加工过程中使用的浆料和染料以及对纤维的不同前处理工艺所致。

总的来说，印染废水具有以下特点。

①水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和PH值变化大、水质变化剧烈。

因化纤织物的发展和印染后处理技术的进步，使PVA染料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中，增加了处理难度。

②废水BOD5/COD Cr值均很低，一般在20﹪左右，可生化性差，因此需要采取措施，使BOD5/COD Cr值提高到30﹪左右或更高些，以利于进行生化处理。

③印染废水中的碱量废水，其COD Cr值有的可达10万mg/L以上，PH值≥12，因此必须进行预处理，把碱回收，并投加酸降低PH值，经预处理达到一定要求后，再进入调节池，与其他的印染废水一起进行处理。

④印染废水的另一个特点是色度高，有的可高达4000倍以上。

所以印染废水处理的重要任务之一就是进行脱色处理，为此需要研究和选用高效脱色菌、高效脱色混凝剂和有利于脱色的处理工艺。

⑤印染行业中，PVA染料和新型助剂的使用，使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加。

特别是PVA染料造成的COD Cr含量占印染废水总COD Cr 的比例相当大，而水处理用的普通微生物对这部分COD Cr很难降解。

因此需要研究和筛选用来降解PVA的微生物[5]。

1.3印染废水的危害印染废水含大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡，危及鱼类和其它水生生物的生存。

沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，恶化环境。

印染废水的色泽深，严重影响受纳水体外观。

造成水体有色的主要因素是染料。

目前全世界染料年总生产量在60万吨以上，其中50%以上用于纺织品染色；而在纺织品印染加工中，有10%～20%的染料作为废物排出。

印染废水的色度尤为严重，用一般的生化法难以去除。

有色水体还会影响日光的透射，不利于水生物的生长。

在使用化学氧化法去除色度时，虽然能使水溶性染料的发色基被破坏而褪色，但其残余物的影响仍然存在。

印染废水大部分偏碱性，进入农田，会使土地盐碱化；染色废水的硫酸盐在土壤的还原条件下可转化为硫化物，产生硫化氢。

2印染废水的生物化学处理方法2.1化学法2.2.1混凝法印染废水的混凝处理是以胶体化学的理论为依据。

在混凝法中混凝剂起着主要作用，混凝剂是一种可用来有效分离引起水污染的细小悬浮颗粒的化学药剂，它的加入目的主要是去除直径在10-7m～10-9m范围内的胶体物质，胶体表面一般带有负电荷，相互排斥呈现出布朗运动的特征，形成稳定的悬浮液。

如果加入的胶体或者带有正电荷的物质，可以中和胶体表面电荷，物理吸附力(The Van derWaals force)可以超过上述排斥力，从而引发胶体物质的凝聚。

混凝过程中使用的药剂大体可分为无机混凝剂和有机高分子絮凝剂。

混凝法具有投资费用低、设备占地少、处理容量大、脱色率高等优点。

混凝剂有无机混凝剂、有机混凝剂及生物混凝剂等。

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。

如何选择有效的混凝脱色工艺和高效的混凝剂, 则是该技术的关键。

2.2.2化学氧化法化学氧化是目前研究较为成熟的方法。

氧化剂一般采用Fenton 试剂(Fe2+, H2O2)、臭氧、氯气、次氯酸钠等。

按氧化剂的不同, 可将化学氧化分为: 臭氧氧化法和芬顿试剂氧化法。

臭氧氧化法不产生污泥和二次污染, 但是处理成本高, 不适合大流量废水的处理, 而且 CODcr 去除率低。

通常很少采用单一的臭氧法处理印染废水, 而是将它与其它方法相结合, 彼此互补达到最佳的废水处理效果。

2.2.3电化学法电化学法具有设备小、占地少、运行管理简单、CODcr 去除率高和脱色好等优点, 但是沉淀生成量及电极材料消耗量较大, 运行费用较高。

传统的电化学法可分为电絮凝法、电气浮法、电氧化法以及微电解、电解内法等。

国外许多研究者从研制高电催化活性电极材料着手, 对有机物电催化影响因素和氧化机理进行了较系统的理论研究和初步的应用研究, 国内在这一领域的研究还刚刚起步。

Fockedey E.等采用三维电极处理印染废水。

Ya Xiong等设计了一种三相三维电极电化学反应器。

2.2生物处理法生物处理法主要包括好氧法和厌氧法。

目前国内主要采用好氧法进行印染废水处理。

好氧法又分为活性污泥法和生物膜法。

活性污泥既能分解大量的有机物质, 又能去除部分色度, 还可以微调 pH 值, 运转效率高且费用低, 出水水质较好, 适合处理有机物含量较高的印染废水;生物膜法对印染废水的脱色作用较活性污泥法高。

但是生物法存在着三个自身无法解决的问题: ①剩余污泥的处里费用较高;②单一运用生物法己不能满足实际运用的需要; ③有时需要在其前端加一道提高废水可生化性的预处理, 提高了投资及运行成本。

单一的好氧生物处理只能去除废水中的部分易降解的有机物, 色度问题无法解决。

为了降低消耗及去除废水中较难降解的有机污染物, 出现了厌氧 - 好氧新型处理工艺和生物强化技术。

厌氧 - 好氧法可先由厌氧过程中的产酸阶段, 去除部分较易降解的有机污染物, 将较难降解的大分子有机物分解为较简单的小分子有机物, 再通过好氧生物处理过程进一步去除。

厌氧 - 好氧法处理难生化降解的印染废水具有去除污染效率高、运行稳定和较强的耐冲击负荷能力等特点。

有研究报道, 采用厌氧 - 好氧工艺处理印染废水, 在进水CODcr 为1085mg/L,BODS为 315mg/L的情况下, 二者的去除率分别可达 83.9%和76.2%, 再经硫化床自然氧化和混凝沉淀处理, 去除悬浮物, 排水可达排放标准。

3印染废水的新工艺3.1水解-好氧-氯氧化法印染废水处理工艺该工艺利用厌氧微生物的分解能力，先将高分子难降解有机物分解成2～6个碳原子简单结构的化合物，再通过好氧微生物做进一步的分解，从而提高各污染物的去除能力并且利用氯的强氧化作用破坏有机物的发色基团而达到脱色效果。

工艺流程见图3-1。