印染废水治理中存在的问题及解决措施

余 静

(南昌市环境保护研究设计院有限公司，江西南昌 330100)

引言

印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水。主要包括∶预处理阶段(如烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光)排放的退浆、煮练、漂白、丝光废水;染色阶段排放的染色废水;印花阶段排放的印花废水和皂洗废水;整理阶段排放的整理废水。印染废水成分复杂，主要是以芳烃和杂环化合物为母体，并带有显色基团(如∶－N=N－、－N=O)及极性基团(如∶－SO3Na、－OH、－NH2)。染料分子中含较多能与水分子形成氢键的－SO3H、－COOH、－OH等亲水基团，如活性染料和中性染料等，染料分子就能全溶于废水中;不含或少含－SO3H、－COOH、－OH等亲水基团的染料分子，以疏水悬浮微粒形成存在于废水中;含少量亲水基团但分子量很大或完全不含亲水基团的染料分子，在水中常以胶体形式存在。印染废水中还常带有一些染色助剂，起助染或缓染作用。印染助剂包括∶①中性电解质如NaCl、Na2SO4等;②酸碱调节剂如HCl、NaOH或Na2CO3;③表面活性剂;④膨化剂如尿素等;⑤胶粘剂如改性淀粉、脲醛树脂、聚乙烯醇等;⑥稳定剂如磷酸盐等。

据资料统计∶我国每年污水排放量为390亿吨。其中工业污水占51% ，并以1%的速度逐年增长，而纺织行业占总工业废水的35%，每年约有70亿吨废水排放。

1 废水水质

印染生产工艺一般分为前处理、染色、后处理、后整理等，由于原料、产品品种和加工工艺的不同，印染废水的水质波动范围较大，一般为∶pH值为6～10、COD为400～2000mg/L、BOD5为100～400mg/L、SS为100～200mg/L、色度为100～400倍。

2 印染废水治理中存在的难题

2.1 印染废水成分复杂，水质波动范围大，单一治理方法难以去除废水中的多种污染物。

2.2 印染废水可生化性差，传统的生物法难以使废水达标排放。

随着印染技术的迅速发展，聚乙稀醇PVA、海藻酸钠、羟甲基纤维素、新型助剂等难生物降解有机物大量进入印染废水，所采用的染料也更加稳定，既抗氧化又抗还原，极难被生物降解。

废水中含有的铜、锌等金属离子，助剂、浆料等有机物及其中间体，都具有很大的生物毒性，进一步降低了废水的可生化性。

2.3 印染废水治理成本高，现行工艺存在一定的局限性。

上世纪80年代以前，我国印染废水的可生化性较高，CODcr常在80Omg/L以下，采用传统的生物与物化联合处理系统，出水即可达到排放标准。近二十年来，印染废水水质发生了很大的变化。传统的印染废水处理方法，如吸附、悬浮、过滤、混凝等具有设备简单，虽然后操作简便和工艺成熟的优点，但是这类处理方法通常是将有机物从液相转移到固相或气相，不仅没有完全消除有机污染物，而且造成废物堆积和二次污染;生物法只能除去印染废水中的BOD，对于COD特别是有毒难降解有机物和色度的去除效果不明显。单一的处理方法已不能满足当前印染废水发展的要求。

3 废水治理方案

3.1 物化法

常用的主要有∶絮凝沉淀、气浮、吸附、过滤。

絮凝沉淀一般可去除40～50%的CODcr、60～80%的色度;气浮是在印染废水处理中常用，一般可去除40～50%的CODcr、60～80%的色度;吸附常用的有∶活性炭、硅藻土、树脂吸附剂等;过滤去除化学沉淀和生物过程未能去除的微细颗粒和胶体物质。主要有∶各类滤池、各种膜材过滤器等。过滤在印染废水处理中不常用，除非回用水的深度处理或针对某些难降解化合物的处理。

3.2 生化法

生化处理技术主要分为厌氧和好氧。厌氧包括∶水解酸化、UASB等;好氧主要包括∶生物膜法、活性污泥法等。

(1)厌氧技术∶在无氧的条件下，由兼性菌及专性厌氧菌降解有机污染物，最终产物是二氧化碳和甲烷。厌氧生物反应通常被划分成两个阶段过程∶第一阶段水解酸化阶段，第二阶段是甲烷发酵阶段。在印染废水处理中常将厌氧控制在水解酸化阶段，来降解废水中部分污染物，同时提高废水的可生化性。即印染废水中常用的水解酸化工艺，一般CODCr去除率为20～40%，色度去除率可达40～70% 。

(2)好氧技术∶由好氧微生物降解污水中有机污染物，最终产物为水和二氧化碳。在印染废水中常用的主要有∶活性污泥法、接触氧化法，一般CODCr去除率为55～88% 。

图1 处理工艺流程1

该工艺是近年来在印染废水处理中采用较多，较成熟的工艺流程。这里的厌氧处理不是传统的厌氧硝化，而是进行水解和酸化作用。目的是对印染废水中可生化性很差的某些高分子物质和不溶性物质通过水解酸化，降解为小分子物质和可溶性物质，提高可生化性和BOD5/CODCr值，为后续好氧生化处理创造条件。同时好氧生化处理产生的剩余污泥经沉淀池全部回流到厌氧生化段，因污泥在厌氧生化段有足够的停留时间(8h～10h)，能进行彻底的厌氧消化，使整个系统没有剩余污泥排放，即达到自身的污泥平衡。

图2 处理工艺流程2

图2是二级生化处理串联的工艺，合建式氧化沟内设沉淀池，内沉池中污泥回流到厌氧水解酸化池，既提高生物量，又使污泥硝化。此处理工艺用于有机物浓度高，以印染废水为主的综合工业废水处理。如某市工业区，把印染厂、织染厂、针织厂、地毯总厂、日化厂和啤酒厂的废水集中起来，用此工艺进行处理，既节省了投资，减少占地面积，又便于管理，降低了运行费用。混合废水水质平均浓度约为 CODCr1220mg/L、BOD5480 mg/L、SS 370 mg/L、色度350 mg/L，经运行测定，处理后尾水 CODCr80mg/L、BOD522mg/L、SS 24 mg/L、色度35 mg/L 。

4 废水回用方案

为满足环保要求及企业自身的节能减排，印染企业一般都会在污水处理站后加污水深度处理系统，对污水站出水中的部分进行深度处理后回用于生产过程。

图3 废水回用工艺

图3为江西省某印染厂的废水回用工艺方案，处理水量1500m3/d，处理后水质要达到《纺织染整工业废水治理工程技术规范》中漂洗用回用水水质，如表1。

表1 漂洗用回用水水质要求(单位:除pH、色度、浊度外，其余为mg/L)

该工艺为中水回用较为成熟工艺，主要为过滤与反渗透，反渗透主机是用足够的压力使溶液中的溶剂(水)通过膜(或称半透膜)而分离出来，经过反渗透膜处理，RO反渗透主机是该系统的心脏部分，RO装置能去除大部分无机盐和几乎全部有机物、微生物、细菌等杂质，该套系统出水稳定，但是经济费用成本较高。

5 结语

在达到设计所要求排放标准前提下，工艺处理流程尽可能简化，进行最佳的方案组合，以节省投资，减少占地面积，降低处理成本，便于管理操作。上述介绍的处理工艺方案仅供参考，不妥之处欢迎批评指正。

［1］黄川，刘元元，等.印染工业废水处理的现状.重庆大学学报，2001;11(6)∶139 ～142.

［2］欧洲共同体联合研究中心编著，纺织染整工业污染综合防治最佳可行技术，环境保护部科技标准司组织编译.左剑恶，李彭，谢帮蜜，等编译.

［3］北京水环境技术与设备研究中心、北京市环境保护科学研究院、国家城市环境污染控制工程技术研究中心主编，三废处理工程技术手册.