印染工業廢水的中水回用技術研究進展綜述

關于印染工業廢水中水回用的使用方向和運行成本分析，你知道幾何?來自華東師范大學環境科學系的黃興華撰寫的《印染工業廢水的中水回用技術研究進展綜述》一文詳細介紹了國內外在印染廢水中水回用方面的研究進展和研究成果的應用情況。相信會給同一研究領域的技術人員以參考，快去了解一下吧!本文節選自《凈水技術》2015年第5期，文章版權專有，轉載請注明出處。

1、印染廢水中水回用現狀

日本、美國、以色列等的中水回用技術相對較成熟。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9億m3;以色列在中水回用方面是比較出色的國家，污水經過處理后，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起步較晚，但近幾年發展較快，且起點較高。在印染行業廢水回用率較低，僅在10%左右，主要原因如下：(1)中水回用技術多處于小試或中試階段，在實際工程應用中較少，并且水的回用率較低，一般不足50%，主要用于對水質要求不高的工序。(2)中水回用是在對印染廢水處理達標的前提下進行的，而在實際運行中很難嚴格達到排放標準，尤其在鹽度和硬度方面。(3)在實際的中水回用過程中，回用水中的有機污染物和無機鹽的長時間積累會對生產及廢水處理帶來一系列問題。(4)中水回用系統前期投入較多，而收益時間較長，這對一些中小型企業是個很大的挑戰，根據不同處理規模和處理技術，總投資為131萬~2 373萬元，運行成本為0.57~1.76元/t。

印染廢水中水回用處理是在廢水達到排放標準的基礎上進行的深度處理，即CODCr為100 mg/L左右，色度在70倍左右時的廢水。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]。對印染廢水中水回用技術而言，關鍵在于對COD、色度和鹽度的去除效果。印染廢水經深度處理后主要用于工業用水上的冷卻用水、洗滌用水、工藝與產品用水等，或作為企業綠化用水、廠區地面或路面沖洗用水，企業內廁所沖洗用水等。根據《紡織染整工業水污染物排放標準》(GB 4782—2012)、《城市污水再生利用 工業用水水質》(GB/T 19923—2005)、《城市污水再生利用 城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)、《城市污水再生利用 綠地灌溉水質》(GB/T 25499—2010)等要求，印染廢水污染物排放標準及不同回用方式部分水質指標如表1所示。

表1 印染廢水污染物排放標準及不同回用方式水質指標要求

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?；蚍勰┪镔|與印染廢水結合，從而去除廢水中的污染物質的方法，常用于低濃度的、經過處理后的印染廢水。吸附法對水中的難降解和劇毒物質有很好的去除效果。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物，對一些膠體類型的，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對某紡織企業的印染廢水進行回用處理的研究，結果表明當進水CODCr為80~100 mg/L時，出水CODCr為6~10 mg/L，處理后的水可以用于冷卻循環水和水洗水。馬志毅等研究發現采用活性炭對染色廢水進行處理，在最佳處理條件下，色度去除率達92.17%，COD去除率達91.15%，達到了紡織工業對洗滌用水的標準，經小試和生產試驗都證明，其凈水效果好，出水可回用于洗呢和煮呢工序，且壽命長，經濟實用。除此之外，朱萍采用吸附法對印染廢水中水回用進行了探討，結果表明經過處理后的廢水COD降解率為71%，色度去除率為100%，出水符合回用水標準，將其用于產工藝試驗研究發現，回用水用于染整生產工藝的前處理工序中具有比較好的處理效果，在退漿效果、毛細效應上回用水處理效果優于生產用水處理織物。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，因此，吸附法研究的方向在于如何將吸附劑進行改性與活化，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藥劑，經物理或化學的作用，使原先溶于廢水中或呈細微狀態、不易沉降、過濾的污染物，集結成較大顆粒以便分離的方法，傳統的混凝劑有鐵鹽和鋁鹽。杜仰民采用無機鐵鹽對不同類型的印染廢水進行深度處理，結果表明脫色率平均達94%，COD的去除率平均達74.3 %，但出水CODCr為119 mg/L，沒有達到回用標準。胡恭任等研究了聚合氯化鋁和聚硅硫酸鋁對低濃度印染廢水的處理效果，經兩者處理后的出水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，傳統的單一的混凝工藝往往不能滿足中水回用的綜合指標。當前的研究更傾向于混凝劑結合助凝劑，或者混凝法與其他工藝結合的新型聯合工藝。高萌等將助凝劑聚丙烯酰胺和聚合硫酸鐵結合對某毛紡織廠印染廢水進行深度處理后，出水CODCr達到26.22 mg/L，并用于工業回水。此外，在利用絮凝-水解-接觸氧化-混凝氣浮聯合工藝對印染廢水的中水回用進行研究，結果表明其對有機物以及色度的去除明顯優于單個工藝。朱月琪等采用曝混凝法對經過曝氣生物濾池處理后的廢水進行深度處理，出水CODCr<50 mg/L，達到了企業的回用標準?；炷▽κ杷匀玖厦撋屎芨?，處理水量大，一次性投資少，但是對親水性染料的脫色效果差，還生成大量的泥渣。

2.1.3高級氧化法高級氧化法是目前對印染廢水脫色較成熟的方法，該法可在較短時間內將難降解的毒性有機物降解無害化。它利用強氧化劑將染料分子中發色基團的不飽和鍵斷開，形成分子量較小的有機酸或醛類，從而使其失去發色能力。在印染廢水的化學氧化法處理中，臭氧是常用的氧化劑。由于臭氧具有很強的氧化能力，對印染廢水色度去除效果相當明顯，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過生化處理后的印染廢水，結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，達到回用標準。臭氧氧化的主要優點是反應速度快、脫色率高、設備簡單，容易實現自動化控制，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已生化處理的印染廢水深度處理，結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。

光化學氧化法也是高級氧化法的一種，傳統觀念認為光催化氧化在反應速率和氧化能力上比單獨的化學氧化和光輻射要高。在印染廢水處理技術中常用的光化學氧化法有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，對印染廢水的生化處理出水進行深度處理，結果表明在最佳條件下，出水CODCr達到50 mg/L，色度為2倍，滿足印染行業回用水的標準。金亮基等對實際印染廢水進行光催化降解研究，結果表明在進水水質為色度為20~30倍，CODCr為150 mg/L時，經過深度處理后，出水CODCr平均值為46.05 mg/L，色度接近為0，出水水質達到印染廠回用標準。雖然該技術具有易操作、氧化徹底、無二次污染優點，但也存在著催化劑不易回收、耗電量大的缺點，目前難以實現大規模應用。

2.2生物法生物法主要是利用微生物的生理活動來消化分解污染物質，不僅可以用于印染廢水的預處理，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-生物炭流化床對印染廢水進行深度處理，結果表明COD、色度的去除率最高分別達到89%、90%，處理后的出水水質符合印染工藝的洗滌用水要求。由于印染廢水二級出水污染物可生化性不高，生物降解有一定難度，單獨作為深度處理生物技術較少，多采用生物聯用其他工藝技術。李達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二級生化后的印染廢水進行深度處理，結果表明該深度處理系統運行穩定，處理效率高，出水CODCr<35 mg/L，達到印染場洗水工序對水質的要求。王宇峰等采用曝氣生物濾池工藝對經兼性-好氧生化預處理后的印染廢水進行了中試規模的深度處理試驗研究，結果表明在進水COD為100~250 mg/L，色度為30~50倍的條件下，出水仍可滿足生產工藝對回用水的水質要求。