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行业知识

印染废水处理能达到零排放要求吗

文字:[大][中][小] 本文首次发布时间:2020-01-04     浏览次数:

印染废水处理零排放可实现回用效果。常用处理工艺包括吸附处理、膜分离和高级氧化法。印染废水总化学需氧量相对较高,废水总量占工业用水的35%。印染废水回用,可以为企业节约相对较大的水成本,而印染废水处理的市场利用率不到10%,这也为印染废水回用带来了更多的可能性。

   印染废水深度处理技术    

1吸附处理技术
废水通过由吸附剂组成的过滤床,污染物被吸附在多孔物质的表面或通过过滤去除。活性炭是印染废水深度处理中最多的常用吸附剂,具有许多微孔,比表面积为500-600m2/g,具有很强的吸附脱色性能,特别适用于相对分子量小于400的水溶性染料的脱色吸附。然而活性炭对疏水性染料的吸附效果较差,再生复杂昂贵,限制了吸附法在印染废水深度处理中的应用。高岭土、硅藻土、活性白土和粉煤等天然矿物也具有高吸附性能,也用于印染废水的深度处理。此外,李梦颖等人[2]研究了青霉对印染废水的吸附处理。结果表明,它对黑、红印染废水的色度有较好的处理效果,去除率分别为98.0%和74.5%,为发展吸附法提供了新的选择。虽然吸附法见效快,但吸附剂使用后难以再生。如果不回收,很容易产生二次污染。因此,开发高效、易再生的新型吸附剂是发展的发展方向。  

2膜分离技术
膜对不同物质具有不同的渗透性。膜分离技术是利用膜的这一特性,在一定的传质动力下分离混合物的一种方法。用于印染废水深度处理的膜分离技术主要包括微滤、超滤、纳滤和反渗透。MF和UF常被用作NF和RO的预处理;超滤能分离大分子有机物、胶体和悬浮固体。纳滤膜可以实现同时脱盐和浓缩;反渗透可以去除可溶性金属盐、有机物、胶体颗粒等。拦截所有离子。阮慧敏等人[3]采用超滤反渗透工艺对浙江某印染厂废水进行生化处理后的出水进行处理。膜系统进水化学需氧量为100 ~ 350毫克/升,色度为180倍,电导率为800~1350微秒/厘米。膜系统处理后出水的化学需氧量小于10毫克/升,色度为1~2倍,电导率小于30微秒/厘米。徐杰禄等人[4]采用生物滤池与膜分离相结合的方法。当进水化学需氧量为150 ~ 450毫克/升时,出水化学需氧量降至50毫克/升以下,去除率为91%,对色度、浊度和铁锰浓度的去除效果非常好。膜分离技术的优点是它不仅能去除水中残留的有机物,颜色为降低,而且能去除无机盐,防止无机盐在系统中的积累。是印染废水深度处理的一项有前途的技术。然而,膜处理工艺的成本相对较高,膜组件容易被污染,从而缩短了其使用寿命。只有通过控制降低膜污染来延长膜寿命,从而延长膜成本,膜分离技术才能在印染废水深度处理中得到更广泛的应用。  

3高级氧化深度处理技术
(1)化学氧化技术。在印染废水深度处理中,O3和芬顿试剂是氧化剂,而常用是氧化剂。O3具有很强的脱色效果。虽然对化学需氧量的去除效果很小,但它可以改变废水的生化特性,从而提高废水的可生化性。鲁宁川等人[5]用O3氧化法处理印染废水。结果表明,化学需氧量的去除率为72%,色度为降低±94%。郭赵海等[6]研究了臭氧对色度去除和硼碳比的影响,发现当臭氧用量为15毫克/升左右时,色度去除率可达70%,硼碳比增加了一倍以上。O3氧化的主要优点是设备简单紧凑,占地面积小,易于实现自动控制。主要缺点是处理成本高,不适合大流量废水的处理。芬顿试剂是由H2O2和Fe2组成的氧化剂。酸性条件下产生的羟基具有很强的氧化作用,特别适用于处理成分复杂的染料废水。江兴华等人[7]利用芬顿试剂对印染进行深度处理 当二氧化钛受光照射时,在其价带中会产生电子空穴对。吸附在二氧化钛表面的有机物会被氢活化氧化,强烈氧化降解。冯丽娜等[9]利用二氧化钛/活性炭负载系统处理印染厂二次处理出水。进水化学需氧量约为300毫克/升,在最佳反应条件下,出水化学需氧量降至50毫克/升,色度降至2倍。研究表明,活性炭的吸附性能有助于解决二氧化钛的流失、分离和回收问题,提高光催化剂的处理效果。然而,废水的透明度和光利用率限制了光催化技术在废水处理行业的应用。(3)电化学氧化技术。在外加电场的作用下,通过一定的化学反应、电化学过程或物理过程,在特定的反应器中产生大量自由基,利用自由基的强烈氧化降解废水中的污染物。电化学技术具有易于控制、无污染或少污染、灵活性高等特点。肯尼迪·[10]指出电化学方法对印染废水脱色非常有效。电化学反应器废水主流区Fe2质量浓度为200~500mg/L时,色度去除率达到90%~98%,化学需氧量和生化需氧量去除率分别达到50%和70%。然而,这种可溶性电极氧化法的电极消耗太大,因此开发新的电极成为研究热点之一。贾锦平等人[11]利用活性炭纤维和铁的复合电极降解多种模拟印染废水,取得了良好的效果。雷阳明等人[12]以二氧化铅/钛为阳极处理模拟印染废水,色度和化学需氧量的最高去除率分别为99.5%和78.6%。  

4高效生物处理技术
印染废水二级出水污染物生物降解性差,生物降解有一定难度。生物法的重点是开发新的生物反应器,强化生物技术,进一步去除化学需氧量和色度。(1)曝气生物滤池。印染废水经过二次生化处理后,水中化学需氧量和生化需氧量相对较低。曝气生物滤池填料上生长的假单胞菌、芽孢杆菌等营养不良微生物比表面积大,对废水中的有机物亲和力强。周峰·[研究了曝气生物滤池处理印染废水的二级出水。水解酸化好氧工艺后增加曝气生物滤池深度处理工艺。当进水化学需氧量小于200毫克/升时,水力负荷为1.0 ~ 2.0立方米/(平方米·小时),气水比为(2 ~ 3): 1,出水化学需氧量去除率在50%以上,达到一级排放标准。曝气生物滤池生物浓度和有机负荷高,处理效果稳定,出水水质好,为水质。过滤器中滤料的粒径越小,处理效果越好,但粒径越小,工作周期越短,滤料越难清洗,相应的反冲洗水量也会增加。因此,充分发挥曝气生物滤池功能的关键是选择合适的滤料粒径。(2)移动床生物膜反应器(MBBR)。MBBR是一个新型生物膜反应器。反应器中填料上富集微生物,填料悬浮在反应器中并随混合液流动,使气体、水和填料在反应器中充分接触,有机污染物的氧利用率和传质效率高,生物膜活性高,老化的生物膜容易从填料表面脱落。MBBR还具有无需反冲洗、抗冲击负荷能力强、出水稳定的优点,[14]。目前,MBBR法处理印染废水的研究很少。霍桃梅[15]发现MBBR在印染废水深度处理中对化学需氧量和氨氮有较好的去除效果。进水化学需氧量从200毫克/升左右降至50毫克/升以下,氨氮从10毫克/升降至2毫克/升以下,但色度去除率仅为25%。印染废水中有机污染物种类繁多,生物填料上的多菌种体系具有很强的降解能力 膜生物反应器具有工艺流程短、占地面积小、出水稳定的优点。缺点与膜分离技术相似,主要是膜寿命短、成本高、膜污染造成的能耗高。

印染废水处理率不到50%,表明印染行业对废水处理认识不足。我国印染废水面临分散化和难以集中管理的特点。小型印染企业难以深度处理废水,而大型企业无法实现印染废水处理过程的集中处理和回用效果。也难以促进印染废水处理的零排放效果。

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