印染工業(yè)廢水的中水回用技術(shù)研究進(jìn)展綜述

關(guān)于印染工業(yè)廢水中水回用的使用方向和運(yùn)行成本分析，你知道幾何?來自華東師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)系的黃興華撰寫的《印染工業(yè)廢水的中水回用技術(shù)研究進(jìn)展綜述》一文詳細(xì)介紹了國內(nèi)外在印染廢水中水回用方面的研究進(jìn)展和研究成果的應(yīng)用情況。相信會(huì)給同一研究領(lǐng)域的技術(shù)人員以參考，快去了解一下吧!本文節(jié)選自《凈水技術(shù)》2015年第5期，文章版權(quán)專有，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

1、印染廢水中水回用現(xiàn)狀

日本、美國、以色列等的中水回用技術(shù)相對(duì)較成熟。日本有污水處理廠600多座，中水回用量占處理水量的46%;美國城市中水回用量每年達(dá)9億m3;以色列在中水回用方面是比較出色的國家，污水經(jīng)過處理后，46%直接回用于灌溉，其余33%和約20%分別回灌于地下或排人河道。我國的中水回用技術(shù)起步較晚，但近幾年發(fā)展較快，且起點(diǎn)較高。在印染行業(yè)廢水回用率較低，僅在10%左右，主要原因如下：(1)中水回用技術(shù)多處于小試或中試階段，在實(shí)際工程應(yīng)用中較少，并且水的回用率較低，一般不足50%，主要用于對(duì)水質(zhì)要求不高的工序。(2)中水回用是在對(duì)印染廢水處理達(dá)標(biāo)的前提下進(jìn)行的，而在實(shí)際運(yùn)行中很難嚴(yán)格達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，尤其在鹽度和硬度方面。(3)在實(shí)際的中水回用過程中，回用水中的有機(jī)污染物和無機(jī)鹽的長時(shí)間積累會(huì)對(duì)生產(chǎn)及廢水處理帶來一系列問題。(4)中水回用系統(tǒng)前期投入較多，而收益時(shí)間較長，這對(duì)一些中小型企業(yè)是個(gè)很大的挑戰(zhàn)，根據(jù)不同處理規(guī)模和處理技術(shù)，總投資為131萬~2 373萬元，運(yùn)行成本為0.57~1.76元/t。

印染廢水中水回用處理是在廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的深度處理，即CODCr為100 mg/L左右，色度在70倍左右時(shí)的廢水。目前，印染廢水的中水回用處理方法主要有：物化法、生物法以及其組合方法[8]。對(duì)印染廢水中水回用技術(shù)而言，關(guān)鍵在于對(duì)COD、色度和鹽度的去除效果。印染廢水經(jīng)深度處理后主要用于工業(yè)用水上的冷卻用水、洗滌用水、工藝與產(chǎn)品用水等，或作為企業(yè)綠化用水、廠區(qū)地面或路面沖洗用水，企業(yè)內(nèi)廁所沖洗用水等。根據(jù)《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4782—2012)、《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T 19923—2005)、《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)、《城市污水再生利用 綠地灌溉水質(zhì)》(GB/T 25499—2010)等要求，印染廢水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)及不同回用方式部分水質(zhì)指標(biāo)如表1所示。

表1 印染廢水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)及不同回用方式水質(zhì)指標(biāo)要求

2、印染廢水中水回用處理方法

2.1物化法2.1.1吸附法吸附法處理印染廢水是利用比表面積較大的顆粒或粉末物質(zhì)與印染廢水結(jié)合，從而去除廢水中的污染物質(zhì)的方法，常用于低濃度的、經(jīng)過處理后的印染廢水。吸附法對(duì)水中的難降解和劇毒物質(zhì)有很好的去除效果。常用的吸附劑是活性炭和粉煤灰等。一般吸附一些可溶性的有機(jī)物，對(duì)一些膠體類型的，疏水性的污染物沒有太大的作用。張健俐等采用臭氧脫色和活性炭吸附處理系統(tǒng)對(duì)某紡織企業(yè)的印染廢水進(jìn)行回用處理的研究，結(jié)果表明當(dāng)進(jìn)水CODCr為80~100 mg/L時(shí)，出水CODCr為6~10 mg/L，處理后的水可以用于冷卻循環(huán)水和水洗水。馬志毅等研究發(fā)現(xiàn)采用活性炭對(duì)染色廢水進(jìn)行處理，在最佳處理?xiàng)l件下，色度去除率達(dá)92.17%，COD去除率達(dá)91.15%，達(dá)到了紡織工業(yè)對(duì)洗滌用水的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)小試和生產(chǎn)試驗(yàn)都證明，其凈水效果好，出水可回用于洗呢和煮呢工序，且壽命長，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。除此之外，朱萍采用吸附法對(duì)印染廢水中水回用進(jìn)行了探討，結(jié)果表明經(jīng)過處理后的廢水COD降解率為71%，色度去除率為100%，出水符合回用水標(biāo)準(zhǔn)，將其用于產(chǎn)工藝試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，回用水用于染整生產(chǎn)工藝的前處理工序中具有比較好的處理效果，在退漿效果、毛細(xì)效應(yīng)上回用水處理效果優(yōu)于生產(chǎn)用水處理織物。雖然吸附法在印染廢水中水回用上有較好的效果，但也存在吸附劑容易飽和，不易再生，廢棄的吸附劑容易造成二次污染的缺點(diǎn)，因此，吸附法研究的方向在于如何將吸附劑進(jìn)行改性與活化，以提高脫色效果;以及尋求吸附性能好的廢渣、廢料，這樣既可利用廢物又能降低成本。

2.1.2混凝法混凝法是通過向廢水中添加一定的化學(xué)藥劑，經(jīng)物理或化學(xué)的作用，使原先溶于廢水中或呈細(xì)微狀態(tài)、不易沉降、過濾的污染物，集結(jié)成較大顆粒以便分離的方法，傳統(tǒng)的混凝劑有鐵鹽和鋁鹽。杜仰民采用無機(jī)鐵鹽對(duì)不同類型的印染廢水進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明脫色率平均達(dá)94%，COD的去除率平均達(dá)74.3 %，但出水CODCr為119 mg/L，沒有達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。胡恭任等研究了聚合氯化鋁和聚硅硫酸鋁對(duì)低濃度印染廢水的處理效果，經(jīng)兩者處理后的出水CODCr分別為56 mg/L和48 mg/L，但色度仍較高，無法用于中水再利用。由此可見，傳統(tǒng)的單一的混凝工藝往往不能滿足中水回用的綜合指標(biāo)。當(dāng)前的研究更傾向于混凝劑結(jié)合助凝劑，或者混凝法與其他工藝結(jié)合的新型聯(lián)合工藝。高萌等將助凝劑聚丙烯酰胺和聚合硫酸鐵結(jié)合對(duì)某毛紡織廠印染廢水進(jìn)行深度處理后，出水CODCr達(dá)到26.22 mg/L，并用于工業(yè)回水。此外，在利用絮凝-水解-接觸氧化-混凝氣浮聯(lián)合工藝對(duì)印染廢水的中水回用進(jìn)行研究，結(jié)果表明其對(duì)有機(jī)物以及色度的去除明顯優(yōu)于單個(gè)工藝。朱月琪等采用曝混凝法對(duì)經(jīng)過曝氣生物濾池處理后的廢水進(jìn)行深度處理，出水CODCr<50 mg/L，達(dá)到了企業(yè)的回用標(biāo)準(zhǔn)?；炷▽?duì)疏水性染料脫色效率很高，處理水量大，一次性投資少，但是對(duì)親水性染料的脫色效果差，還生成大量的泥渣。

2.1.3高級(jí)氧化法高級(jí)氧化法是目前對(duì)印染廢水脫色較成熟的方法，該法可在較短時(shí)間內(nèi)將難降解的毒性有機(jī)物降解無害化。它利用強(qiáng)氧化劑將染料分子中發(fā)色基團(tuán)的不飽和鍵斷開，形成分子量較小的有機(jī)酸或醛類，從而使其失去發(fā)色能力。在印染廢水的化學(xué)氧化法處理中，臭氧是常用的氧化劑。由于臭氧具有很強(qiáng)的氧化能力，對(duì)印染廢水色度去除效果相當(dāng)明顯，但是不能很好的去除廢水中的COD。李昊等采用臭氧氧化法處理生化處理經(jīng)過生化處理后的印染廢水，結(jié)果表明廢水的色度去除率大于95%，處理后廢水色度小于5倍，CODCr<50 mg/L，達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。臭氧氧化的主要優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度快、脫色率高、設(shè)備簡單，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，但是處理成本較高，且不適合大流量廢水的處理。楊占紅采用臭氧氧化法對(duì)已生化處理的印染廢水深度處理，結(jié)果表明臭氧氧化法可以可去除印染廢水中75%的COD，出水COD降至60mg/L，滿足中水回用要求。

光化學(xué)氧化法也是高級(jí)氧化法的一種，傳統(tǒng)觀念認(rèn)為光催化氧化在反應(yīng)速率和氧化能力上比單獨(dú)的化學(xué)氧化和光輻射要高。在印染廢水處理技術(shù)中常用的光化學(xué)氧化法有TiO2/UV、H2O2/UV、O3/UV等。馮麗娜等通過TiO2/活性炭光催化劑的光催化氧化作用，對(duì)印染廢水的生化處理出水進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明在最佳條件下，出水CODCr達(dá)到50 mg/L，色度為2倍，滿足印染行業(yè)回用水的標(biāo)準(zhǔn)。金亮基等對(duì)實(shí)際印染廢水進(jìn)行光催化降解研究，結(jié)果表明在進(jìn)水水質(zhì)為色度為20~30倍，CODCr為150 mg/L時(shí)，經(jīng)過深度處理后，出水CODCr平均值為46.05 mg/L，色度接近為0，出水水質(zhì)達(dá)到印染廠回用標(biāo)準(zhǔn)。雖然該技術(shù)具有易操作、氧化徹底、無二次污染優(yōu)點(diǎn)，但也存在著催化劑不易回收、耗電量大的缺點(diǎn)，目前難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。

2.2生物法生物法主要是利用微生物的生理活動(dòng)來消化分解污染物質(zhì)，不僅可以用于印染廢水的預(yù)處理，而且可以作為深度處理。主要有曝氣生物濾池法(BAF)、生物活性炭法等。耿士鎖采用生物接觸氧化-生物炭流化床對(duì)印染廢水進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明COD、色度的去除率最高分別達(dá)到89%、90%，處理后的出水水質(zhì)符合印染工藝的洗滌用水要求。由于印染廢水二級(jí)出水污染物可生化性不高，生物降解有一定難度，單獨(dú)作為深度處理生物技術(shù)較少，多采用生物聯(lián)用其他工藝技術(shù)。李達(dá)寧等采用曝氣生物濾池-臭氧氧化-曝氣生物濾池三段組合工藝對(duì)二級(jí)生化后的印染廢水進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明該深度處理系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，處理效率高，出水CODCr<35 mg/L，達(dá)到印染場洗水工序?qū)λ|(zhì)的要求。王宇峰等采用曝氣生物濾池工藝對(duì)經(jīng)兼性-好氧生化預(yù)處理后的印染廢水進(jìn)行了中試規(guī)模的深度處理試驗(yàn)研究，結(jié)果表明在進(jìn)水COD為100~250 mg/L，色度為30~50倍的條件下，出水仍可滿足生產(chǎn)工藝對(duì)回用水的水質(zhì)要求。