印染废水处理技术进展（精选15篇）
印染废水组分复杂,常含有多种染料,色度深,毒性强,难降解,pH波动大,而且浓度高,废水量大,是难处理的工业废水之一.首先介绍了印染废水的组成及特征,然后将处理印染废水的方法分为物化处理法(吸附法、过滤法)、化学处理法(絮凝沉淀法、电解法、化学氧化法、光催化氧化法)和生化法加以介绍.并评述了各种处理方法的适用条件及处理效果,总结各种方法的优缺点.提出开发不同处理方法的`有效组合和研究高效、经济、节能的印染废水处理反应器将是印染废水处理工艺研究发展方向.
作 者：张宇峰 滕洁 张雪英 王晓军 徐炎华 作者单位：张宇峰,张雪英,徐炎华(南京工业大学,城市建设与安全环境学院,江苏,南京,210009)
滕洁(江苏省轻工业科学研究设计院,江苏,南京,210017)
王晓军(中国石化金陵石化公司研究院,江苏,南京,210093)
1 印染废水排放标准的发展
印染行业想要在废水处理技术上获得新的进展, 就要明确废水排放的标准。一般我国采用的废水排放标准都是《纺织染整行业水污染物排放标准》, 并对废水中所含有的物质标准进行了更为严格的标准控制, 面临这种新形式上的变革, 就要依靠科技发展, 生物技术等方面做好应对。
2 提标技术进展
为了实现印染废水的深度处理与回收利用, 国内外对印染行业中废水处理不同单元的组合与新技术的开发以及参数最优等方面进行了广泛而深入的研究。
2.1 传统工艺的改进和强化
采取一些预处理进行强化的方式, 例如混合微电解—生物铁—气浮法的方式和分质处理法的方式。第一种方式COD的去除率可以达到97%, 色度可达到98%。第二种方式主要是对废水处理工程进行改造, 将废水经UASB预处理后再进行混合废水处理, 入水时含有COD917mg/L, 出水时COD可保持为52mg/L。
采用一些常规处理优化的方式, 例如德国百乐卡工艺, 水解酸化—生物接触氧化—气浮工艺等方式。百乐卡的方式主要以好氧生化为主, 并加上末端物化处理, 其对水质的提高具有很大的帮助。水解酸化—生物接触氧化—气浮工艺的处理方式可以使废水的回用率达到55%左右。
2.2 强化生物技术
曝气生物滤池。运用曝气生物滤池的方式处理二级出水, 对COD的去除率达到31.4%。采用混凝脱色—悬浮曝气生物滤池的方式进行废水处理, 入水时的COD为130mg/L, 出水时可降至40mg/L。
生物活性炭。厌氧酸化+接触氧化+混凝沉淀+生物炭池系统组合的方法可以达到COD≤50mg/L的效果。运用加压富氧生物活性炭的方法, 对压力水力负荷与温度进行控制, 可使COD的去除率达到68%左右, 且可以对氨氮、色度进行去除, 有效的降低水的浊度。
高级氧化技术。采用臭氧与纳滤结合的方式进行废水处理, 能够有效的阻止膜污染, 且出水时的各项指标都能达到回用的标准。臭氧和活性炭组合的方式进行废水处理, 出水结果可以用于冷却水。
膜分离技术。采用陶瓷动态膜微滤技术处理二级水, 后用活性炭进行处理, 可达到色度与浊度为零的效果, 且COD去除率达到85%以上。采用连续膜过滤系统—活性炭吸附的方法, 其效果可以达到工艺用水的要求。纳滤。用自制的聚哌嗪均苯三甲酰胺—聚砜纳滤中空纤维复合膜的方式进行处理, 可以使COD的去除率>70%, 且能够对废水中的染料与有机物进行拦截。连续膜过滤和纳滤处理二级水, 可完全消除色度。反渗透。超滤+纳滤工艺和超滤+反渗透的方法进行深度处理, 出水可以在任何工序进行回用。曝气生物滤池/超滤/反渗透联合的方式, 其结果进出水的指标分别为:COD308mg/L-10mg/L, 色度120倍-小于2倍, 浊度56NTU-小于0.5NTU, 其水质可以满足印染工艺的要求。
膜生物反应器。分离式膜生物反应器的方法, 可达到97%以上的COD去除率。MBR的处理方法, 可以使处理出水达到回用的标准, 但能耗要高于传统生物处理法。加药除油—AOMBR的方式, 出水后再经过反渗透的处理, 可实现废水的零排放。
3 印染废水回用存在问题的分析
虽说要实现印染废水的回用率, 但回用率过高也会对企业造成一定不利的影响。
3.1 有机污染物循环积累
经过处理达到回用标准的废水中还是存在着一定的难溶性污染物, 其对于中水回用的次数越多, 污染物积累的程度就越深, 时间久了就难免会对污水处理系统造成不利的影响。
3.2 无机盐循环积累
印染过程中通常会加入无机盐类的物质, 很多废水处理的末端都无法对无机盐进行去除, 因此回用率的增高会带来无机盐的过度积累, 使得产品质量受到影响, 污水生化处理系统也会受到损害。
3.3 膜过滤浓水及膜污染
膜分离的技术虽对无机盐进行了脱盐处理, 使得出水能够被大量的回用, 但在其处理的过程中会形成许多难以降解的有机物, 这就需要在对这些有机物进行再处理。此外就是膜污染的问题较为严重, 并已形成了膜技术运用的一大障碍, 在采用膜技术进行污水处理时, 定要对膜污染进行控制。
3.4 经济与技术的平衡
以上所说的许多先进的印染废水处理技术的投入使用都需要较高的费用支持, 对于一些小的企业来说, 是无法承受的。
4 结语
科技与生物技术的进步为印染行业提供了不少废水处理的好方法, 特别是膜技术的处理方法, 在提高回用率的方面大有作为。印染废水深度处理技术的发展的还是一个很长久的过程, 望此文章可以为印染行业的发展提供有效参考。
参考文献
[1]汪开明, 冯海波, 徐凯杰.双膜法在印染废水深度处理中的应用[J].水处理技术.2013 (08) .
[2]陆洪宇, 马文成, 张梁, 陈志强.曝气生物滤池深度处理混合印染废水[J].环境工程学报.2013 (07) .
关键词：电吸附 深度处理 脱盐
电吸附技术[1]（Electrosorb Technology，简称EST），又称电容性除盐技术，是20世纪90年代末开始兴起的一项新型水处理技术。
电吸附技术是一种全新的水处理概念，在处理效率、适应性、能耗、运行维护以及环境友好等方面有着独特的优势，是一种非常有潜力的深度水处理技术。然而，企业在应用电吸附处理技术时的主要目的是为了部分脱除水中的盐度或某些离子[2]，对去除COD方面的内容关注不多，缺乏可借鉴的经验。
绍兴地区某污水处理厂是一家以处理印染废水为主的大型污水处理厂，目前正面临着提标升级的巨大压力。尽管已经有实际应用的报道，但电吸附技术在去除印染废水COD的效率仍然缺乏研究。鉴于电吸附高效无污染的特点及绍兴地区所面临的提标改造的要求，本项目拟采用电吸附技术对绍兴地区某污水处理厂二沉池出水进行深度处理，考察电吸附技术对印染废水深度处理应用的可行性。
1 试验装置与方法
试验以绍兴某污水厂二沉出水为研究对象，通过设计流量为0.5m3/h的电吸附中试装置的处理，达到脱盐和深度处理的目的。具体水质见下表：
1.1 试验装置与流程
1.2 试验方案
中试系统每天稳定运行6小时，取样1次，检测化验电导率、COD、pH值、TDS、氯离子、硫酸根离子、碱度等指标。
2 结果与讨论
2.1 中试脱盐效果
中试为7月17日-8月24日，流量为0.5m3/h，进水电导率平均4883.33us/cm，产水平均1451.48us/cm，浓水平均9331.11us/cm，产水平均去除率70.3%。
2.2 中试COD去除效果
中试为7月17日-8月24日，流量为0.5m3/h，进水COD平均92.3mg/L，产水平均54.4mg/L，浓水平均192.3mg/L，产水平均去除率41%。
2.3 中试其他离子去除效果
2.4 中试能耗和产水率
本次中试装有电表，模块耗电统一显示在控制柜电能表上，计算后得：
产水的吨水电耗为：2.95KW/h，本次中试产水率为70.5%。
3 结论
中试结果表明，经过常规处理后的印染废水，具有电导率高、处理难度大的特点，使用电吸附技术可对其进行深度处理，不但除盐率和产水率都可达到70%以上，对COD、TDS及其他离子均具有较高的去除率，但较高的能耗将是限制其大规模应用的主要因素，也是今后研究攻克的主要方向。
【参考文献】
[1] 韩 寒、陈新春、尚海利.电吸附技术的发展及应用[M].工业水处理，2010，30（2）：20-23
棉印染废水处理回用技术研究
摘要：为将污水回用于生产,降低生产成本和减少环境污染,对棉印染废水进行清浊分流,将轻质废水作为处理对象采用生化一陶瓷膜过滤工艺对废水进行深度处理后回用,处理后水质满足印染回用水水质要求,其中COD、浊度和色度去除率分别达到85%,98%和95%.将处理后水全部回用于生产,对印染产品质量无影响.作 者：史智国 马春燕 奚旦立 陈季华 SHI Zhi-guo MA Chun-yan XI Dan-li CHEN Ji-hua 作者单位：东华大学环境科学与工程学院,上海,20期 刊：环境科技 ISTIC Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：,21(5)分类号：X5关键词：棉印染废水 陶瓷膜 废水回用
摘要：通过对某印染公司原有设施的`改造,把HCR技术应用在废水改造中.进水量为11000m3/d,COD2200～2500mg/L,pH12左右,色度600～800倍,改造后运行稳定,废水处理效果有大幅提高,出水COD为360mg/L、色度为300倍均能达标排放,其去除率分别为86%、50%.作 者：王伟 焦玉木 贾洪斌 黄理辉 WANG Wei JIAO Yu-mu JIA Hong-bin HUANG Li-hui 作者单位：王伟,焦玉木,WANG Wei,JIAO Yu-mu(山东滨州市环境保护监测站,滨州,256618)
贾洪斌,JIA Hong-bin(山东华纺印染股份有限公司,滨州,256617)
黄理辉,HUANG Li-hui(同济大学城市污染控制国家工程研究中心,上海,92)
期 刊：环境科学与技术 ISTICPKU Journal：ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY 年，卷(期)：, 29(10) 分类号：X791 关键词：HCR技术 印染废水 工艺改造
水解-接触氧化工艺处理印染废水
摘要：针对印染废水的.水质特点,本文采用水解酸化与接触氧化相结合的生化工艺对废水进行处理.水解酸化和好氧接触设计停留时间均为10h,运行结果表明,水解酸化单元可有效提高废水的可生化性,废水经水解酸化后B/C值可从0.2～0.3提高至0.4左右,有效保证了好氧接触处理效果.根据环保监测结果,COD一般在80mg/L,BOD5在10mg/L以下,COD去除率80%以上,BOD5去除率90%以上.作 者：陈晗 龚明 CHNE Han GONG Ming 作者单位：南通市环境监察支队,江苏,南通,226006期 刊：水处理技术 ISTICPKU Journal：TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT年，卷(期)：2006,32(12)分类号：X703.1关键词：水解酸化 接触氧化 印染废水
关键词：活性炭,印染,吸附,研究
近年来, 随着人们对生活质量要求的提高, 对服装的要求也越来越高, 由此带来了印染行业的高速发展。染料使我们的生活绚丽多彩, 并带来了经济效益, 同时也产生了大量的染料废水。目前, 我国每年的染料生产量约为1.6亿立方米的染料废水会直接排入水体中[1], 印染废水具有废水种类多、水量变化大、成份复杂等特点, 不仅造成了资源的极大浪费, 而且对水环境造成了巨大影响, 染料废水已成为工业废水处理的重点和难点之一。
1 染料废水的来源及水质情况
1.1 印染工业废水特点
(1) 废水种类繁多。企业产品、生产工业以及废水来源决定了印染废水的复杂性。随着化学行业的飞速发展, 各种新的化学纤维和天然纤维产品不断增加, 同一个企业的产品成分也在不断变化, 其生产过程产生的废水水质也在不断的变化中。从废水来源来看, 印染废水主要有以下几种:在进行预处理过程中, 要排出退浆废水、漂白废水等;染色工序要排出染色废水;印花工段要排出皂液废水、印花废水和其他废水。
(2) 废水水质变化大。印染废水作为一个统称, 指的是印染企业在其生产过程中排放的各种废水。印染废水的水质主要与企业产品、选用的染料、污水收集工艺等多种因素有关。部分企业实行生产、生活分离, 对生产废水和生活污水分别进行治理。部分企业则实行污水混合排放, 因此造成水质变化幅度较大。国内印染废水水质见表1[2]。
(3) 废水水量日益变大。印染企业规模不同、工艺不同, 造成了用水量的不同。随着规模化经济的不断发展, 在持续的经济压力下, 小规模的印染企业逐渐面临淘汰。印染行业通过规模化减少成本压力, 随之而来的就是废水产生量的增加。
2 活性炭吸附处理染料废水的原理
2.1 依靠自身的空隙结构
活性炭是一种多孔性的含炭物质, 具有很大的表面积, 同时具有高度发达的、更细小的微孔, 这使得活性炭拥有很强的吸附能力。当活性炭和液体 (气体) 中的杂质充分接触时, 这些微孔能“捕捉”各种有毒有害气体和杂质, 从而赋予活性炭特有的吸附性能, 使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。
2.2 利用分子间的相互作用力
吸附是一种界面现象, 主要与表面张力、表面能的变化有关, 主要来自于范德华力, 普遍存在于不具有永久性偶极矩的分子之间。这是一种自然吸引力, 只要分子足够近, 都会很自然地产生这种力。当一个分子被活性炭微孔捕捉进入到活性炭孔隙中后, 在分子相互吸引力的作用下, 会导致更多的分子不断被捕捉到孔隙中, 直到孔隙被填满。
3 活性炭吸附处理印染废水的研究进展
李欣珏等[3]利用不同种类的活性炭 (煤灰质炭、椰壳炭、竹炭) 在不同实验条件下对印染生化单元废水进行吸附处理。实验结果表明, 煤灰质炭在化学需氧量去除、溶解性有机碳去除和吸附量等性能测试中表现最为优越。同时, 煤灰质炭较易去除不饱和键的有机物和生化出水的生物毒性, 建议可以将活性炭应用于印染废水处理工艺的预处理、后处理以及脱毒处理。
国外Arami[4]教授等人研究了活性炭对染料的吸附速率。实验选取直接蓝78和直接红31作为污染物, 分别检测了活性炭投加量、初始浓度以及盐度对吸附性能的影响。研究结果表明, 活性炭对染料废水的吸附作用符合假二级动力学模型。不管是单独一种染料存在还是两种染料同时存在, 吸附过程都遵循Langmuir模型, 并且单独一种染料存在和两种染料同时存在的吸附饱和量相差不大。
厦门大学张晓璇[5]等人取用一定量的活性炭, 使其与印染废水在水浴恒温振荡器中充分混合, 离心过滤后取上清液进行检测, 以浓度、化学需氧量及脱色率作为检测项目。检测结果显示, 活性炭对印染废水有着良好的脱色效果, 酸性品红废水最易脱色, 碱性品红废水次之, 活性黑B-133废水最难, 对化学需氧量也有着较高的去除率, 并在结论中把活性炭量作为影响吸附效果的最重要因素。
肖敏等人[6]以亚甲基蓝水溶液模拟印染废水, 采用连续流活性炭吸附装置对其进行处理, 把水样浓度作为评价指标, 出水水样浓度与吸光度的相关系数达到99.86%。随着吸附时间的延长, 去除率逐渐增大, 并于40min左右达到最大值。随后出现下降现象, 分析原因为污染物质发生解析现象。
利用活性炭吸附处理染料废水在国内外已经取得丰硕的成果, 进行了有益的实践, 国内外不同学者研究了用量、温度、p H值等对处理效果的影响, 发现活性炭对印染废水浓度、脱色率、化学需氧量等指标都有很好的去除效果, 并且活性炭使用量是影响吸附效果的最重要指标之一。综合考虑, 利用活性炭吸附处理印染废水是一种行之有效的方法, 但在实际应用中要充分考虑活性炭价格因素和预防活性炭产生二次污染, 重点研究提高活性炭性价比和活性炭脱附性。
参考文献
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关键词：氧化钙，改性粉煤灰，甲基橙溶 液；搅拌
中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）05-0161-02
我国火力发电厂年产粉煤灰量达到亿吨以上，大量未被充分利用的粉煤灰被当作固体废弃物堆放在灰场，不仅造成了土地的浪费，更重要的是导致了空气和地下水的不同程度污染，破坏了生态环境。粉煤灰由于表面结构致密，使其直接使用时投放量大、效率低，因此限制了其在水处理中的大规模应用。实验证明，对粉煤灰进行不同类型的改性可改善或提高其吸附性能。
染料是人们生活中必需的化工产品。最早采用直接染料印染棉布，酸性染料印染羊毛等。随着化学纤维工业的发展，大量新型染料随之产生，如印染化纤产品的分散染料、阳离子染料等，种类越来越多，应用也广，因而染料生产及印染行业产生的染料废水已成为工业废水处理中的难点。
本项目在对粉煤灰进行改性的基础上，将其用于染料废水的处理，这不仅是废水资源化利用的有效途径，同时也能达到以废治废的目的。
1实验部分
①仪器与试剂。仪器：PHS-3C型数字酸度计；恒温干燥箱； HANGPING JA5003型电子分析天平；78HW-1型恒温磁力搅拌器；分光光度计。试剂：氧化钙；甲基橙；去离子水；氢氧化钠溶液；稀盐酸；粉煤灰。
②改性粉煤灰的制备。准确称量100 g粉煤灰，将其和1 mol/L的CaO溶液按固液比1g∶10 mL混合，在室温下搅拌3 h，静置沉淀30 min，抽滤，在90℃下烘干1 h，过100目筛，制得改性粉煤灰。
③改性粉煤灰吸附工段。验测定甲基橙溶液的最大吸收波长和最大吸收波长下使其吸光度在0.4～0.6之间的甲基橙溶液的浓度。在室温下，取50ml0.05% g/L的甲基橙溶液，加入适量的改性粉煤灰，调pH值，在磁力搅拌器上搅拌后沉淀，过滤，滤液用分光光度计测定其吸光度。在此过程中，考察改性粉煤灰的用量，甲基橙溶液的pH值，搅拌时间3个因素对甲基橙溶液去除率的影响。
2结果与讨论
改性粉煤灰吸附工段最佳运行条件的确定包括以下几个方面。
①改性粉煤灰的用量对去除率的影响。取50 mL甲基橙溶液 5份，分别加入0.4 g、0.7 g、1.0g 、1.3 g、1.6 g的改性粉煤灰，搅拌27 min，过滤，测滤液的吸光度。考察改性粉煤灰的用量对去除率的影响，结果如图1所示。由图1可以看出，随着改性粉煤灰的用量增大，去除率也在增大，当用量达到1.0 g时，去除率达到最大值76.61%。继续增大改性粉煤灰的投放量，去除率反而减小，所以选择改性粉煤灰的用量为1.0 g。
②搅拌时间对去除率的影响。取50 ml甲基橙溶液 5份，各加入1.0 g改性粉煤灰，常温下分别搅拌20 min，25min，30 min，35 min，40 min，过滤后，取清液测定处理后甲基橙溶液，测其吸光度，结果如图2所示。由图2可以看出，最佳搅拌时间在25 min至30 min中。在此范围内，缩小时间梯度（以2 min为间隔），重复试验，结果如图3所示。从图3中可以看出，27 min去除率为最大值，但是31 min至35 min，去除率在缓慢增大，为了提高试验效率，所以最佳搅拌时间为27 min。
③甲基橙溶液的pH值对去除率的影响。取50mL甲基橙溶液 5份，分别将其pH值调至3、4、5、6、7、8，再各加入1.0g改性粉煤灰，常温下搅拌27min，过滤，测其滤液的吸光度。甲基橙溶液的pH值对去除率的影响如图4所示。由图4可以看出，当pH值达到4以后吸附能力迅速下降，去除率逐渐降低。故选择pH值为4的时候，去除率最大。
3结语
实验采用CaO改性粉煤灰的方法，用甲基橙溶液代替印染废水，进行改性粉煤灰处理印染废水的研究。通过试验结果分析，可以得出以下结论：改性粉煤灰吸附甲基橙溶液的最佳运行条件为：改性粉煤灰的用量为1.0 g，pH为4，搅拌时间为27 min。在此条件下，COD去除率可达80.12%。
参考文献：
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理酸性蓝染料废水的研究[J].粉煤灰
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壳聚糖处理印染废水的研究
在不同的壳聚糖浓度、pH和温度条件下,采用分光光度法测得吸附后染料的浓度,得到了壳聚糖对染料的最佳吸附条件,结果为:壳聚糖的`投入量在红3B为2%,兰2BG和黄3GE为3%时,pH8.4在碱性范围内,温度为50℃效果最佳.其结果将为壳聚糖在印染废水处理提供一定的理论基础.
作 者：朱启忠 赵亮云 赵宏 韩晓弟 张伟 ZHU Qi-zhong ZHAO Liang-yun ZHAO Hong HAN Xiao-di ZHANG Wei 作者单位：山东大学威海分校海洋学院,山东,威海,264209 刊 名：四川环境 ISTIC英文刊名：SICHUAN ENVIRONMENT 年，卷(期)： 25(1) 分类号：X703 关键词：壳聚糖 絮凝 印染废水 净化混凝-Fenton试剂对印染废水的处理
摘要：研究了混凝-Fenton氧化法对两种不同模拟水样的处理效果,筛选了最佳的混凝条件及氧化条件.试验结果表明,混凝-Fenton氧化法对亲水性染料和疏水性染料废水都适合;pH值对混凝-Fenton氧化法影响较大,混凝的适宜pH值为8～10,而Fenton法氧化的适宜pH值为3左右;废水CODCr与色度去除率分别达到90 %和95 %以上.作 者：谭万春 稂友明 王云波 王秋云 TAN Wan-chun LANG You-ming WANG Yun-bo WANG Qiu-yun 作者单位：长沙理工大学,水利学院,湖南,长沙,410004期 刊：长沙理工大学学报(自然科学版) Journal：JOURNAL OF CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE)年，卷(期)：,7(1)分类号：X791关键词：混凝 Fenton 亲水性染料 疏水性染料
关键词：放射性废水：膜处理技术；研究
前言：膜分离技术因其自身的高效率、节能、不产生二次污染等优势被广泛的应用在水处理行业中，得到了显著的效果。随着核能应用市场的开发，在膜处理技术的使用中，国内外均开展了使用于放射性废水的研究，现阶段已经有部分装置开始投入使用，通过大量的研究与实践表明，膜分离技术在放射性废水处理中的使用非常具有发展前景。国内核电站的发展计划有指出，截止2020年核电站装机容量将达到4000万KW，对于放射性废水处理的问题，加深了对膜分离技术研究的关注。
一、膜分离技术分析
（一）膜分离技术概念。20世纪60年代美国某公司研发了第一章工业用膜，至此膜技术得到了快速的发展。至今膜技术经历了几十年的发展历程，以其自身的优势，被广泛的应用到各种工业领域。膜分离技术所指的是一选择性透过膜为分离截止，当膜两侧存在推动了使，工业原料的组分可透过选择膜进行对混合物的分离、提取、浓缩的一种分离技术。膜分离的过程属于物理反应过程，不需要发生变化与化学试剂的添加，所以不会产生其他有害物质，根据膜的孔径可将膜分为位滤膜、超滤膜、反渗透膜等几种。
（二）膜分离技术特点。膜分离技术的科学理论是，同种元素的同为素化学性质基本相同。膜分离技术包含了电渗析、微滤、超滤、反渗透等几种形式，需要以及放射性核元素的存在形态与不同膜技术的分离特征选择适合的处理技术。使用膜分离技术处理放射性废水时需要结合传统的废水处理技术进行，对不能够溶解的颗粒与悬浮物等核元素，需要使用常用的废水处理技术进行处理，为膜处理技术的实施进行基础处理。
二、放射性废水分析
（一）放射性废水来源。放射性废水主要指的是核电站与核燃料前处理以及放射性同位素应用过程中所排放的各种废水，所排放出的废水中含有的放射性核元素种类与浓度等化学成分均有不一致性。核电厂是放射性废水的主要来源，由于其不同的堆型设计，所排放出的放射性废水量与种类均有不同，反应堆运行时所出现的放射性废水源自于循环冷却水。另外部分医疗机构、同位素的生产与使用过程中、核动力运用过程中都会形成放射性废水的出现，这些都是放射性废水的主要来源。
（二）放射性废水危害。放射性废水根据放射性活度高低被归类为高、中、低放射废水，主要来自于科研、医疗、核研究等几个方面。其中核电站的废水主要涵盖了主设备与辅助设备排空水、反应堆排水、清洗排水等，主要是中低型放射性废水。乏燃料后处理废水的危险系数最高，主要包括了铀、超铀元等，放射性废水的浓度极高。放射性危害具有隐蔽的特性，不容易被发现，一旦放射性废水直接进行排放，将极大的影响到水资源与土地资源，放射性元素经由多种渠道进入到人体，威胁到生命健康。
三、放射性废水膜处理技术应用
（一）膜分离技术处理废水概况。不同的环境下所产生的放射性废水元素含量均有不同，需要按其实际情况进行处理技术的选择，所以选择的膜分离技术的组合与措施也都不同。膜分离技术的微滤与超滤以及反渗透技术多被运用在低放射性废水处理中，其中反渗透技术在发达国家被得到广泛的应用。进行放射性废水处理的膜分离技术包括单一的膜处理技术、多种膜处理技术组合使用等，同时在发展过程中也不断在出现新型的技术，例如纳滤、膜蒸馏等技术。膜分离技术在放射性废水处理领域的应用，得到了极大的发展。
（二）微滤处理。微滤膜的孔径范围在0.1到10之间，其主要的职能是过滤掉废水中的悬浮物质，微滤膜的孔径较大，不能够对放射性核素进行截流，所以微滤技术通常被作为反射性废水的预处理工作。微滤技术处理放射性废水于上世纪80年代开始被投入到工业领域中，在1988年加拿大的研究学者研究使用微滤膜技术处理放射性污染地下水，研究中部分受污染的水被净化，后期经过不断的研究与优化，在1996年出现了一套微滤系统，用来处理含有铀、重金属等有机毒物的污染废水处理。
（三）反渗透处理。反渗透膜的孔径较小，可以过滤出多数的离子，去污系数较高，所以通常被使用在反射性废水处理的研究与应用中。其中加拿大的研究实验室与1970年开始进行反渗透处理放射性废水的研究，使用微滤与反渗透技术相结合的方式对放射性废水进行浓缩处理，浓缩液通过蒸发处理后进行沥青固化，将固化体放置钢桶中进行处理，通过此技术的使用后排放出的废水水质达到国家要求标准。我国在进行反渗透处理技术的研究也得到了很大的进展，在反渗透处理含钚模拟废水的研究中得到了顯著的处理效果。
结论：现代工业的发展中会形成大量的放射性废水，同时医疗事业与核研究事业等领域也均有放射性废水的形成，放射性废水含有大量的危害元素.直接进行排放将造成水资源与土地资源的严重污染，也会严重威胁到人类的生命健康，所以加强放射性废水的处理是现阶段必要进行的工作。传统的放射性废水处理主要是通过蒸发、过滤等形式，通过多年的研究发现膜分离技术对于放射性废水处理有极强的功效，所以需要各个会形成放射性废水的行业有效的进行膜分离技术的使用，使其形成的反射性废水经过处理后符合国标准，严格控制放射性废水排放的水质。
关键词：印染废水,处理工艺,处理方案,处理效果
1 印染废水的污染特性
纺织印染工业作为中国具有优势的传统支柱行业之一, 自20世纪90年代以来获得迅猛发展, 其用水量和排水量也大幅度增长。印染废水是指棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的废水, 主要来自漂炼、轧染、退浆、整理等工序。据不完全统计, 中国每天排放的印染废水约为3.0×106 t～4.0×106 t, 年排放量约为6.5×108 t。同发达国家相比, 中国纺织印染业的单位耗水量是发达国家的1.5倍～2.0倍, 单位排污总量是发达国家的1.2倍～1.8倍, 并且随着科技迅速地发展, 印染行业使用的材料品种日益增多, 化学原料逐渐代替了原有的天然原料, 使处理印染废水的难度大幅度增加。印染废水的水质变化复杂而剧烈, 含有大量的有机污染物, 并且其色度深、pH值变化大、可生化性能差。目前印染行业一般染料的上染率超过70%, 所以印染废水主要污染源不是染料, 而是助剂和整理工艺, 废水中除含有大量的浆料和助剂外, 还含有各种有毒污染物, 如苯环、胺基、偶氮等基团的苯胺、硝基苯、邻苯二甲酸类等。这些物质难以生物降解, 而且多为致癌物质, 造成严重的环境危害, 危及人的身体健康。
2 印染废水的处理工艺及比较
目前处理印染废水的常用方法大致分为:化学法、物理化学法和生化法。化学法包括混凝法、化学氧化法、电化学法等, 其技术优点为:对COD的去除效果好, 对疏水性染料的脱色率高;技术缺点为:对亲水性染料的脱色效果差, 处理成本高, 泥渣难处理, 另外本方法不适合大流量的处理, 混凝法对COD的去除效果较差;物理化学法包括吸附脱色、混凝沉淀、臭氧、氯漂白等化学氧化法、离子交换、超滤膜脱色光催化、高压脉冲电解法等, 其处理效果显著, 技术缺点为:处理费用高, 适应范围窄, 易产生大量难处理污泥;生化法是利用微生物的代谢作用分解废水中有机物的处理方法, 是目前印染废水处理的主导工艺, 可处理印染工业废水所含有的大量能被生物氧化可溶性物质, 主要包括好氧法和厌氧法。生化法中生物接触氧化法是近几年发展起来的新型废水处理方法, 它在印染工业废水处理中得到了广泛的重视, 并已出现工业化的生产装置, 该装置的主要特点是处理效率高, 容积负荷可达1.5 kg/ (m·d) ～3 kg/ (m·d) , 停留时间短, 占地面积小, 生物量多 (种类也多) , 对生物难降解的物质也能除去, 同时可用于三级处理脱氮, 但它目前存在的主要问题是:填料容易堵塞, 需经常进行冲洗, 在处理印染废水时, 气水的比值较高, 约1.15～1.25, 动力消耗较大, 在一般情况下, 每处理1 t废水约需0.4度～0.5度电, 较活性污泥法偏高。由于印染废水成分非常复杂, 有时采用单一的处理工艺往往很难获得良好的效果。因此, 可以根据实际情况采用复合工艺, 将多种处理工艺联合起来对其进行综合处理。
3 印染废水污染实例分析
邯郸市成安县某印染公司年产高档印染面料1 000万m, 项目采用的工艺主要为:前处理工序包括的退浆、漂白、煮炼在设备内一步完成, 印染工序包括印染、固色、烘干, 最后采用定型机进行定型。
该项目产生的废水主要为印染前处理工序、印染工序、软化水反冲洗工序以及车间地面冲洗产生的废水和生活污水等。根据国内大量已建成印染废水统计资料和该项目的工艺情况, 本项目确定废水水质为:pH:7～11, 色度:335倍, SS:426 mg/L, COD:224 mg/L～828 mg/L, BOD5:72 mg/L～262 mg/L, S2-:2.9 mg/L。
4 项目废水处理方案选择
邯郸市成安县某印染公司项目印染废水包括前处理、染色等工序排放的混合废水, 其主要污染物是织物加工、染色后脱下的浆料、剩余染料、涂料、助剂、纤维等, 大多为有机污染物, 废水成分复杂, 色度深, pH较高, 合成浆料PVA (聚乙烯醇) 及合成染料的使用, 废水的可生化性变差, B/C比较小, 治理难度加大, 从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右, 甚至更低, 传统的生物处理工艺受到严重挑战;传统的化学沉淀和气浮法对这类废水COD去除率也仅为30%左右, 因此, 该项目印染废水处理技术路线确定为:以生化法为主, 尤其是厌氧部分 (水解酸化) 要充分, 另外为了降低色度和去除一些高分子、胶状物质以及重金属, 还需将物化法与之串联使用才能取得满意的效果。
根据项目环保要求以及废水特点, 该工程印染废水处理方案为“絮凝沉淀+水解酸化+生物接触氧化”处理工艺, 废水处理工艺说明为:1) 过滤格栅。印染废水中含有一些棉绒、布条、不溶性化学物质等漂浮物、悬浮物, 经过滤格栅去除, 以防堵塞水泵、管道, 影响后续处理设施的运行。2) 调节池。印染废水通过调节池对水质和水量进行调节才能保证后续处理设备的进水水质均匀, 并起到预沉淀、预曝气、降温和储存临时事故排水的功能, 为加药混凝沉淀创造有利条件。3) 絮凝沉淀。纺织印染废水中含有大量染料、助剂和浆料、洗涤剂和其他化学药剂, 其中染料多数呈胶体状态, 采用混凝沉淀法处理效果显著。印染废水采用混凝沉淀后, 可以去除大部分悬浮及胶状物, 有机污染物浓度COD大大降低, 同时色度也得以降低。4) 水解酸化。废水经过物化处理后, 其可生化性仍较差, B/C比较小, 一般小于0.3, 水解酸化池主要是利用厌氧过程的水解酸化阶段将废水中结构复杂的大分子有机物在产酸性厌氧兼氧微生物的作用下分解成结构简单的小分子有机物, 将不溶性有机物水解成可溶性物质, 提高废水的可生化性, 因此, 水解酸化过程要充分, 不应少于16 h。5) 生物接触氧化。生物接触氧化池为普通推流式结构, 池内装有高效填料和曝气装置, 填料是生物膜的载体, 污水在曝气装置作用下, 与填料上附着的生物膜充分接触, 使有机物充分降解, 水质得到净化, 主要特点是处理效率高, 容积负荷可达1.5 kg/ (m·d) ～3 kg/ (m·d) , 停留时间短, 占地面积小, 生物量多 (种类也多) , 对生物难降解的物质也能除去。6) 污泥处理。加药混凝沉淀池排出的污泥以及二次沉淀剩余污泥, 进入污泥浓缩池, 由泵提升到带式压滤机, 滤下来的液体流入调节池, 滤出的泥饼自然干化后外运。
5 处理效果分析
“絮凝沉淀+水解酸化+生物接触氧化”处理工艺目前已在多家印染企业的废水治理中得到应用。该项目实际运行后, 废水处理效果良好, 排水水质稳定达标, 项目排水水质见表1。
6 结语
通过以上成功运行实例说明, 采用何种方法和方法组合, 应根据废水性质、环保部门批准的排放标准等予以确定, 一般规律为:使用分散、硫化、靛兰等染料可以先采用混凝沉淀, 去除大部分污染物, 而酸性、阳离子、活性等溶解性很好的染料, 应先采用生化法, 进行多方面比较, 争取获得最佳处理方案。
参考文献
[1]李雅婕.生物技术在印染废水处理工艺中的应用[J].工业水处理, 2006 (5) :12-14.
[2]胡涛.印染废水的治理研究[J].江苏环境科技, 2005 (4) :28-30.
[3]孙丽.浅谈印染废水的深度处理及回用技术[J].山西建筑, 2008, 34 (26) :186-187.
水解酸化-生物接触氧化-气浮工艺处理印染废水
采用水解酸化-生物接触氧化-气浮工艺处理印染废水,结果表明,当进水CODCr、BOD5、SS的质量浓度分别为450～900、100～220、250～370 mg/L,pH值为7～11,色度为450～650倍时,出水CODCr、BOD5、色度、SS等各项指标均能达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-92)中的一级排放标准,处理成本为0.805元/t.
作 者：李红莲 LI Hong-lian 作者单位：闽西职业技术学院,福建,龙岩,364021刊 名：工业用水与废水 ISTIC英文刊名：INDUSTRIAL WATER & WASTEWATER年，卷(期)：37(6)分类号：X791.031关键词：印染废水 生物接触氧化 气浮
深度处理印染废水及其回用的可行性研究
印染废水经采用水解酸化-接触氧化-生物滤池-亚滤工艺深度处理后,水质指标优于建设部生活杂用水水质标准.将出水回用于生产工序,其染色产品各方面特性和质量上与自来水染色产品没有明显差异.
作 者：袁海源 陈季华 卢徐节 作者单位：东华大学环境科学与工程学院,上海,51刊 名：节能与环保英文刊名：ENERGY CONSERVATION AND ENVIRONMENTAL PROTECTION年，卷(期)：“”(9)分类号：X7关键词：印染废水 深度处理 回用 亚滤
处理印染污水的传统方法有很多,主要包括絮凝沉淀法、离子交换吸附法、化学氧化法、电化学法和光催化法等[3]。传统方法对印染污水处理有一定的效果,但也各自存在一些问题:氧化法和电化学法耗能大,COD去除率低;光催化法耗时长;絮凝法和交换吸附法则成本高,对BOD的处理较差。随着新型染料和助剂的不断使用,印染污水中的成分越来复杂,使用传统方法很难达到日益严格的污水排放要求。
膜技术作为一种节能、环保、高效的新技术,与传统污水处理方法的不同之处在于具有选择性好、不添加任何助剂、低能耗等优点,可去除印染污水中绝大多数的污染物,实现污水减排和清洁生产,在印染污水的处理上具有巨大的应用前景。
1 膜分离技术
膜分离技术是以选择性透过膜为分离介质,在浓度差(或压力差、电位差等)的推动作用下,选择性地透过某些物质而保留溶液中其它组分,以达到分离、纯化、浓缩的目的。依据膜孔径的大小,一般可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等。
1.1 单一膜分离技术处理印染废水
1.1.1 微滤膜分离技术
微滤膜的孔径在0.1~10μm之间,是发展最早、技术最成熟的膜之一。微滤膜的工作机理与传统过滤筛机制基本相同,属于筛网状过滤,可将细菌、微粒和胶团等不溶物除去而保证滤液纯净,膜通量大,能应用于污水大处理量的情况。
问世近百年,微滤膜分离技术在印染污水处理方面已经发展的很成熟。Jedidi等[4]采用厚度为20μm的新型微滤膜处理印染污水,色度和化学污染物(COD)去除率分别为90%和75%,出水浊度小于0.5 NTU。杨大春等[5]采用微滤工艺处理印染污水,结果表明:色度去除率为99.5%,COD去除率可达69.8%。
1.1.2 超滤膜分离技术
超滤膜技术也是膜技术中发现较早的膜形式之一,主要用于印染污水中染料及助剂的回收。超滤膜的膜孔径在0.01~0.1μm之间,截留分子量为500~50000,主要是依靠膜表面的微孔结构对物质进行选择分离,溶液中的小分子物质或无机离子可以通过,大分子物质、细菌和胶体微粒等则被截留下来,从而实现了大小分子的分离和净化。
刘玲等[6]考察了不同预处理方式对超滤膜技术处理印染污水效果的影响,结果表明:微絮凝的预处理方式能使出水浊度低于0.1 NTU,COD去除率可达70%。Barredo-Damas[7]采用金属氧化物超滤膜处理印染污水,污水中色度、浊度和COD的去除率分别达到90%、99%和70%。范苏等[8]采用自制的Ti O2超滤膜对印染污水进行处理,发现:超滤膜的截留相对分子质量为9000,对染料和聚乙烯醇的截留率均可高达99%。
1.1.3 纳滤膜分离技术
纳滤膜的孔径在0.001~0.01μm之间,对分子质量在200~1000具有很好的截留效果。超滤膜传质机理与超滤膜和微滤膜不同,属于压力驱动型膜,大多数纳滤膜为荷电膜,其行为与自身荷电性能及溶液的荷电状态有关。这种膜对有机物和高价离子具有很高的截留率,而对小分子物质则截留效果较差,只有一些无机盐能透过纳滤膜,因此分离效率较高。
Nielson[9]先对纳滤膜的通量进行了改进,发现改性后的纳滤膜对印染污水混合染料的截留率高达99%,废水回收率也能达到97%。Bes-Pia等[10]的研究表明:印染污水经物化方法预处理后,再通过纳滤膜,COD含量和电导率分别降至100mg/L和1000μs/cm,达到了污水回用标准。
1.1.4 反渗透膜分离技术
反渗透膜属于无孔致密膜,一般来说,只允许溶剂透过而截留离子性物质,它以膜两侧静压差为推动力,克服溶剂的渗透压,实现对污水混合物分离的膜过程。采用反渗透膜处理后的污水,色度去除率在99%以上,出水几近无色,废水回收率大大提高,主要用于超滤、纳滤后废水深度处理及染料回收等方面。
常向真[11]设计了一个采用反渗透膜处理印染污水的工程,并分析了经反渗透膜运行后的水质及其产水成本,处理后的出水完全可以满足GB 4287-92的一级排放标准,且该法具有一定的经济效益。Marcucci等[12]采用反渗透法处理了二级出水,污水盐分的去除率达95%以上,出水几乎不含有任何有机物和色度。
1.1.5 陶瓷膜分离技术
陶瓷膜的膜孔径介于微滤膜和超滤膜之间,是一种较新的分离用无机膜,已开发用于制备陶瓷膜的材料有:氧化铝质、氧化硅质、氧化锆质、硅酸铝质、氧化锌质和碳化硅质等。与有机膜相比,陶瓷膜具有耐高温高压、耐酸碱和有机质的腐蚀、机械强度高、不易堵塞、寿命长、孔径分布均匀、价格低廉、通量大等诸多优点,在废水处理领域的应用也已逐渐展开。
Voigt等[13]利用Ti O2陶瓷膜处理了30种不同的印染污水,由于污水成分存在差异,30种污水的脱色率范围约在70%~100%,COD去除率达和膜通量分别在39~216 L/(m2·h)和45%~80%之间。李炜等[14]研究了多孔陶瓷膜对印染废水的处理效果,结果表明:运行20 min后,COD和NH3-N去除率就分别达到了30%和20%左右。
1.1.6 炭膜分离技术
炭膜是20世纪80年代发展起来的一种新型无机分离膜,主要由炭素材料构成。目前,国内有报道将炭膜应用于印染污水的研究:李文翠等[15]以海南椰壳为原料制备植物基炭膜,研究表明该膜对染料分子具有一定的截留率。虽然碳膜是一种极具应用前景的新材料,但距离工业化应用还需要进一步努力。
1.2 双模分离技术处理印染废水
在印染污水深度处理和回收方面,单一膜的处理已不能满足日益严格的执行要求,而双模技术在这方面表现出相当强的优势。双膜技术处理过的印染污水可直接回用于印染工序的各个环节,浓水则可回流至常规工序处理,实现了印染污水零排放的梦想,从而达到了印染企业清洁生产的目的。
Grilli等[16]采用超滤膜-纳滤膜组合工艺处理印染污水,研究表明:经过超滤膜处理后的一级出水色度去除率为70%,COD去除率达到了90%以上;采用纳滤膜进一步处理污水,二级出水的COD、色度和盐分脱去率分别为80%、90%和70%,出水几乎无色,远远超过了水质回用标准。付江涛等[17]采用超滤膜-反渗透膜工艺处理印染污水,研究表明:最终出水的COD去除率和盐分去除率分别达到了99%和98%以上,浊度和色度的去除率将近100%。
1.3 膜分离技术与其他方法组合处理印染废水
目前所采用的技术由于过程或功能的单一性,都无法从根本上解决印染污水深度处理和回收的难题。膜分离技术在印染污水处理中的应用主要表现在两个方面:一是上面提到的几种膜分离技术的组合工艺,二则是膜分离技术与其它技术结合使用。
Bes-Pia等[18]使用臭氧作为预处理工艺,采用纳滤膜技术处理了经生化后的印染污水,研究发现:出水电导率下降至57%左右。陈桂娥等[19]将紫外氧化(UV氧化)与膜生物反应器组合使用,研究了耦合工艺对模拟印染污水的处理效果,结果表明:UV氧化大大降低了污水的生物毒性,耦合工艺对总有机碳的去除率达到89%,活性污泥经生物强化后具有更高的活性和抗冲击能力。于海容[20]在用碳纳米管对聚乙烯醇超滤膜改性后,复合膜对印染污水中偶氮类类物质及三苯甲烷类物质的去除率分别达到了80%及85%。
2 电催化膜技术
20世纪80年代,电催化氧化技术受到了研究者们的广泛关注,并发展成为一种非常重要的污水处理手段。相对于膜分离技术单纯的分离作用实现有机物的去除,电催化氧化技术间接将污水中的有机污染物氧化,这种降解途径能使有机物分解得更彻底,李建新等[21]也于2009年首次提出了复合电催化膜的构想。
2.1 电催化膜作用机理
电催化膜对有机物的降解过程为间接氧化过程,一般以碳膜作为阳极,Ti O2作为阳极催化剂。电催化膜的作用原理表述如下:
当作为阳极Ti O2/炭膜被电能激发时,半导体Ti O2发生电子跃迁,分别产生价带上的空穴和导带上的电子。这些电子和空穴主要发挥两种作用方式:一方面,在电解水的过程中,阳极氧化产生氧气,阴极还原产生氢气,电催化膜反应器中产生的气体微流能有效防止污染物在膜表面的沉积;另一方面,Ti O2表面的电子和空穴可分别与表面吸附的水和氧气结合生成·OH、O2-或H2O2等活性自由基,这些自由基可将有机污染物间接氧化为CO2、H2O或其他易降解的小分子物质。
2.2 电催化膜技术处理印染废水
电催化膜技术实质上是膜分离与催化氧化的技术集成,属于很新的处理污水科技,即使是实验室使用也很少见诸报端。于2009年学者李建新首次提出复合电催化膜的构想后,该学者后期也研究过电催化膜处理模拟印染污水:利用电催化膜对200 mg/L亚甲基蓝溶液进行处理,处理后溶液显示无色,色度去除率接近100%,且3 h内通量没有下降[22]。
3 结语
随着印染工业的发展,印染企业污水排放量不断增加。作为一种水量大、组分复杂的污水,随着排放标准的日渐严格,传统的处理方法已不能适应需求。作为21世纪最有发展潜力的高新技术之一,膜技术具有能耗低、操作简单、环保等优点,在印染污水处理方面具有美好前景。但膜技术应用于印染污水深度处理仍处于探索阶段:膜分离技术由于浓差极化、易结垢堵塞、成本高、更换频率较快等原因,目前还未大范围推广;电催化膜在实际应用中,由于受电极材料的限制,存在电流效率低、能耗高的问题,也一直难以实现大规模应用。未来发展是要开发具有化学稳定性高、抗菌、长寿、高通量、经济的膜材料,同时还要完善膜技术理论,不断开发膜技术与其它技术组合,使得膜技术出现新的生机,促进印染企业经济效益与环境效益的同步发展。
摘要：环境是人类生存和发展的基本前提。随着社会经济的发展,环境问题已经作为一个不可回避的重要问题提上了各国政府的议事日程。文中介绍了印染污水的来源和特点,在分析了印染污水传统处理方法的优缺点之后,重点阐述了膜技术(膜分离技术和电催化膜技术)在印染污水处理中的分类、机理及优缺点,并对今后膜技术处理印染污水的发展趋势进行了展望。
