印染废水处理是一个复杂且具有挑战性的过程,其关键在于对废水特性的准确把握以及选择合适的处理技术。
印染废水具有独特的水质特性。首先,其水量大、浓度高、色泽深,有时还伴有高温2。这是因为印染行业生产规模大,用水量多,而大量的染料、助剂等物质进入废水中,导致废水浓度高、色度深。例如,每印染加工 1 吨纺织品耗水 100 - 200 吨,其中 80% - 90% 成为废水,且排放的废水含有大量的浆料、染料、助剂以及表面活性剂等1。其次,废水水质波动大2。印染厂的产品不断变化,生产工艺和所用染化料随纺织品种类和管理水平的不同而异,使得废水的污染物成分浓度变化与波动十分频繁2。再者,印染废水以有机物污染为主,除酸、碱外,大部分污染物是天然或合成有机物2。而且,由于染料品种的变化以及化学浆料的大量使用,废水含难生物降解的有机物,可生化性差,处理难度较大2。部分废水还含有毒有害物质,如苯胺类染料有较强的毒性,这进一步增加了处理的复杂性2。
准确分析废水中 COD 的来源对于印染废水处理至关重要1。以往人们常将焦点集中在染料的去除上,但实际上,印染过程中 90% 以上的染料已上色,只有不到 10% 的染料排入废水中,而大量的助剂才是 COD 的主要贡献者1。例如,东华大学的研究证明,印染过程中添加的助剂对 COD 的贡献最大,在生物处理法工程设计中尤其应优先考虑助剂的可生化性问题1。因此,明确废水中 COD 来源及污染物主要成分,能为处理工艺的选择提供重要指导。
在处理技术方面,物理法、化学法和生物法是常用的方法1。物理法中的物理吸附法常采用活性炭对水溶性染料进行吸附,但活性炭吸附易饱和且再生费用高,一般适用于深度处理或低浓度、小水量废水;膜分离法出水稳定、效果好,但分离膜重复利用率低、成本高,难以大面积推广1。化学法包括化学混凝法、臭氧氧化法和光催化氧化法1。化学混凝法处理成本小、操作简单,广泛应用于印染废水处理,但需要对泥渣进行二次处理,且对水溶性高的染料脱色效果不好1。臭氧氧化法处理废水色度和降低 COD 有优势,但臭氧发生器成本高、运行管理要求严格,实际运用效果不稳定1。光催化氧化法通过光催化剂产生自由基将有机物氧化成二氧化碳和水,但光催化剂对太阳光利用率低,限制了其在印染废水处理中的应用1。生物法是通过微生物的生长代谢去除废水中的有机污染物,但由于印染废水可生化性差,单独使用生物法很难达到排放要求1。通常,实际应用中会将物理、化学和生物法联合使用,以实现印染废水的达标排放1。
此外,在印染废水处理中,pH 值的调节与脱色剂的使用关系密切5。脱色剂能去除废水中的色素,降低水体的 COD 值5。不同种类的染料废水需要不同的脱色剂和相应的 pH 值调节5。例如,酸性染料废水通常使用碱性脱色剂,最佳 pH 值为 7 - 9;碱性染料废水则适合酸性脱色剂,通常需将 pH 值调节至 3 - 55。pH 值过低或过高都会影响脱色剂的效果,增加处理成本,因此实时监测 pH 值并准确调节至关重要5。同时,合理选择脱色剂类型、严格控制 pH 值,还能优化脱色剂用量,提高处理的成本效益5。
为实现国家节能减排要求,印染废水排放标准已大幅度提升,废水回用率也逐步成为硬性要求1。这不仅要求处理后废水高标准排放,更需要深入研究印染废水处理回用技术及方案1。例如,一些企业采用先进的印染废水膜处理系统,结合废水水质特点进行处理,提高回用水量及重复利用率;还有企业通过分质分流预处理,采用非均相催化臭氧氧化、反渗透等技术,实现废水回用3。
印染废水处理的关键在于全面了解废水的水质特性,准确分析污染物成分及 COD 来源,合理选择处理技术,重视 pH 值与脱色剂的关系,以及满足日益严格的排放标准和回用要求。只有这样,才能实现印染废水的高效处理和可持续发展。
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