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个性化教育第1页共15页1引言印染行业排放的印染废水是我国工业系统中重点污染源之一，据国家环保总局统计，印染行业排放的印染废水总量位于全国各工业部门排放的总量第五位。2004年，全行业排水量13.6亿立方，而其污染物排放总量(以COD计)则位于各工业部门第六位。印染废水属于含有一定量难生物降解物质的有机性废水。其污染物浓度高(COD)，色度深，是难处理的工业废水之一。近些年来，随着市场对印染产品需求的多样化，印染产品中小批量、多品种产品的产量加大，生产设备中间歇式印染设备占有较大比重。由于产品品种的变化及燃料和助剂投配量的自动化控制水平较低，其废水排放量和废水水质浓度均高于以往连续式染色工艺，这给已建废水处理工程增加了处理难度，也对传统的污染治理达标排放技术提出了挑战。总体上看，我国印染行业工艺设备水平在“十五”期间有较大提高，特别是东部沿海地区，为了参与世界纺织品市场竞争，增加出口创汇，很多企业已从国外进口了一定数量的当代先进印染设备，这些设备在节能降耗上效果叫明显，与原有印染设备的能耗相比有较大降低，但国内印染企业在生产工艺创新和生产管理水平方面以发达国家人有较大差距。近几年，随着我国经济的快速发展，很多城市都在进行规划改造。这些城市的印染企业多位于区域或近郊区，面临搬迁、改造的发展机遇。很多印染企业搬迁制经济开发区、高新技术区或工业园区内，并对各企业排放的废水进行统一规划，统一治理。由于处理规模较大，而且为新建工程，因此可以采用较完整的治理工艺和实用先进的设备和仪器，并用较高素质的运行管理人员，可以保证系统稳定实现达标排放。印染行业在新工艺、新设备、新燃料、新助剂的研究开发力度将加大，以及清洁生产的工艺和技术的不断推行，使印染废水的水质和水量也将发生变化，其万元产值废水排放量的特点，积极研发印染废水治理新技术、新工艺，并借助其他工业部门的废水治理经验，不断完善治理技术，在新排放标准要求下实现达标排放要求。个性化教育第2页共15页2印染废水的现状2.1印染废水的来源2.1.1退浆废水退浆是用化学药剂将织物上所带的浆料退除（被水解或酶分解为水溶性分解物），同时也除掉纤维本身的部分杂质。退浆废水是有机废水，呈淡黄色，含有浆料分解物、纤维屑、酶等，废水呈碱性，pH值为12左右，COD和BOD含量约占印染废水的45﹪左右。2.1.2煮炼废水煮炼是烧碱和表面活性剂等的水溶液，在高温（120℃）和碱性（pH=10-13）条件下，对棉织物进行煮炼，去除纤维所含的油脂、蜡纸、果胶等杂质，以保证漂白和染整的加工质量。煮炼废水水量大，水温高，呈深褐色和强碱性（含碱浓度约为0.3％）。煮炼废水中含有纤维素、果酸蜡质油脂碱表面活性剂含氮化合物等物质，其BOD和COD值较高（每升达数千毫克），污染物浓度高。2.1.3漂白废水漂白工艺一般是用次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面和内部的杂质。漂白废水的特点是水量大，污染程度较轻，BOD和COD均较低，属较清洁废水，可直接排放或处理后循环在用。2.1.4丝光废水丝光是将织物在氢氧化钠浓溶液在进行溶液处理，以提高纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率和提高对染料的亲和力。丝光废水碱性较强（含NaOH3％-5％左右），多数印染厂通过蒸发浓缩回收氢氧化钠，所以丝光废水一般很少排除，经过工艺多次重复使用最终排除的废水仍呈强碱性，BOD、COD和SS较高。2.1.5染色废水染色废水的主要污染物是染料和助剂。由于不同的纤维原料和产品要使用不同的染料、助剂和染色方法，加上各种染料的上色率不同，染液和浓度不同，使个性化教育第3页共15页染色废水水质变化很大。染色废水一般呈强碱性，水量较大，水质中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，废水色度可高达几千倍，COD较BOD高得多，COD一般为300-700mL，BOD/COD一般小于0.2可生化性较差。2.1.6印花废水印花废水主要来自于配色调浆、印花滚筒、印花筛网的冲洗废水，以及印花后处理时的皂洗、水洗废水。由于印花色浆中的浆料量比染料量多十几到几十倍，故印花废水中除染料、助剂外，还含有大量浆料，BOD5和COD都较高。印花废水量较大，污染物浓度较高，当印花滚筒镀筒时使用重铬酸钾、滚筒剥铬是有三氧化铬产生。2.1.7整理废水整理废水水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料、表面活性剂、钾醛等。整理废水数量很小，对全厂混合废水的影响也小。2.2印染废水的特点印染企业生产的产品多种多样，除了织造纺织方法不同外，纤维成分也发生了较大变化，特别是近年来化学纤维的快速发展，各类天然纤维与化学纤维混纺产品不断增加，即使同一企业其产品成分变化也较大，因而其产生过程中排放的废水水质可生物降解性较好，天然纤维与化学纤维混纺产品排放的废水水质可生化稍差，而纯化学纤维产品排放的废水水质可生化性则较差。这主要是生产加工过程中使用的浆料和染料以及对纤维的不同前处理工艺所致。总的来说，印染废水具有以下特点。(1)退浆废水：水量较小，但污染物浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性，pH值为12左右。上浆以淀粉为主的(如棉布)退浆废水，其COD、BOD值都很高，可生化性较好：下浆以聚乙烯醇(PVA)为主的(如涤棉经纱)退浆废水，COD高而BOD低，废水可生化性较差。(2)煮炼废水：水量大，污染物浓度高，其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂等物质。(3)漂白废水：水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。(4)丝光废水：含碱量高，氢氧化钠含量在3％-5％，多数印染厂通过蒸发浓缩回收氢氧化钠，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，个性化教育第4页共15页BOD、COD、SS均较高。(5)染色废水：水量较大，水质随所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD较BOD高得多，可生化性较差。(6)印花废水：水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD均较高。(7)整理废水：水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。2.3印染废水的危害印染废水含大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡，危机鱼类和其他水生物的生存。沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，恶化环境。印染废水的色泽深，严重影像受纳水体外观。造成水体有色的主要因素是染料。目前全世界染料年总生产量在60万吨以上，其中50﹪以上用于纺织品染色；而在纺织品印染加工中，有10﹪-20﹪的染料作为废物排出。印染废水的色度尤为严重，用一般的生化法难以去除。有色水体还会影像日光的透射，不利于水生物的生长。在使用化学氧化法去除色度时，虽然能使水溶性染料的发色基被破坏而褪色，但其残余物的影响仍然存在。印染废水大部分偏碱性，进入农田，会使土地盐碱化；染色废水的硫酸盐在土壤的还原条件下可转化为硫化物，产生硫化氢。3印染废水的处理方法3.1物理法3.1.1吸附法吸附法用于二级处理和三级处理，利用活性炭、天然矿物等吸附剂与废水混合，或让废水通过由吸附剂组成的滤床，使染料分子吸附在其表面或被过滤除去。虽然吸附法去除色度效果明显，但常用吸附剂(如活性炭)吸附容量有限，再生困难，运行费用高。因此，目前吸附法的研究热点主要集中于活性炭的改性、再生个性化教育第5页共15页及廉价吸附剂的开发。经研究表明，以活性炭的筛余炭作基炭，用碳酸铵溶液浸泡，烘干后再用水蒸气活化，可提高活性炭的吸附容量和使用寿命。此外，由于活性炭本身的催化氧化作用不能满足实际废水氧化处理过程的要求，需负载若干金属来提高.李伟峰[2]用负载铜活性炭催化剂处理印染废水，结果表明:最佳反应条件下COD去除率及色度去除率分别为84.6%和85%，且去除效率随时间的延长而增加，而未改性活性炭对COD去除率不足40%，后期由于逐渐饱和，去除率增加趋缓。活性炭再生指用物理或化学法在不破坏活性炭原有结构的前提下，将吸附于活性炭微孔的吸附质去除，恢复其吸附性能，从而得以重复使用。粉煤灰由于来源广泛，价格低廉，在印染废水处理方面有较大的潜力，但直接应用效果不理想，需通过加热、用酸碱溶液及含Al3+或Fe2+的溶液对其进行合理改性以提高利用附加值，增强其应用可行性。刘红[3]考察了粉煤灰及改性粉煤灰对活性艳红染料废水的脱色能力，结果表明：未改性的粉煤灰脱色效果不好且用量大；经1mol/LCa(OH)2溶液改性的粉煤灰效果最佳，脱色率可达99.9%以上，对高浓度活性艳红废水，脱色率也达95%以上，当加粉煤灰量为80g/L时，脱色率达99.3%。还有人以桃花心木木屑、丝绵皮、椰树木屑和玉米棒等为原料制备炭吸附剂，将其用于染料废水脱色，去除效果很好，可以作为活性炭的低价替代品。3.1.2膜分离法膜分离技术处理印染废水具有选择性好，生产效率高，设备简单，操作方便，无相变和节能及处理成本低等优点，无论从经济的角度还是从环保角度，膜分离技术都具有优势。膜分离法是利用膜的微孔进行过滤，利用膜的选择透过性，将废水中的某些物质分离出来的方法。目前用于印染废水处理的膜分离法主要是以压力差作为推动力，如反渗透、超滤、纳滤等方式。膜分离法是一种新型分离技术，具有分离效率高、能耗低、工艺简单、操作方便、无污染等优点。但由于该技术需要专用设备、投资高且膜有易结垢堵塞等缺点，目前还未能大范围推广。3.1.3混凝法混凝沉淀法是最常用的二级处理方法，是在废水中加入絮凝剂，将染料分子和其他杂质进行吸附、絮凝、沉降，以污泥形式排出，使废水得到净化.工艺流程简单，操作方便，处理效果较稳定，但运行费用较高，泥渣量多且脱水困难.个性化教育第6页共15页目前，混凝沉淀法的研究主要集中于新型混凝剂的开发。无机混凝剂对亲水性染料去除效果差，而有机混凝剂虽然能有效处理亲水性染料，但单独处理印染废水的效果欠佳。因此，无机、有机混凝剂联用及开发无机/有机复合混凝剂成为主要研究方向之一。霍宇凝[4]用阳离子型聚丙烯酰胺-聚合氯化铝复合絮凝剂对活性染料废水进行脱色，脱色率可达90%以上。3.2化学法3.2.1高级氧化法1987年，Glaze等人提出了以·OH作为主要氧化剂的高级氧化工艺(AOPs)，它用于二级处理和三级处理。AOPs法具有以下特点:(1)产生大量氧化能力仅次于氟的·OH无选择地直接与废水中的污染物反应，将其降解为CO2、H2O和无害物；(2)反应速度快，能在很短时间内达到处理要求；(3)既可单独处理，又可与其他处理过程匹配[14]。3.2.2光催化氧化光催化氧化法利用光照下产生的能量，促使催化剂或氧化物发生能级跃迁，由此产生的自由基或空轨道具有强氧化性，可与废水中的有机污染物发生反应进而达到去除污染物的目的。光催化氧化在印染废水中的应用主要集中在光催化剂的研究上，TiO2化学性质稳定、难溶、无毒、成本低，是理想的光催化剂。赵景联，白渡等人运用纳米TiO2粒子光催化降解酸性粒子元青溶液，结果表明:在pH为6.38的染料溶液中，当催化剂用量为4.0g/L时，降解率可达到93.3%。3.2.3芬顿(Fenton)试剂氧化芬顿试剂由亚铁盐和H2O2组成.在酸性条件（pH=4-5)、Fe2+的催化作用下，H2O2分解产生·OH，破坏染料分子发色基团，降低色度及COD，且由于Fe2+在一定pH值下形成Fe(OH)3胶体而兼有混凝作用，故该法对印染废水去除非常有效。王滨松等用芬顿试剂对3种活性染料配制的废水进行脱色研究，结果表明：当ρ(染料)=400mg/L、c(Fe2+)=0.5mol/L，ρ(H2O2)=167-333mg/L、pH为2-5、20℃反应20min时，对3种废水的色度去除率均达99%以上。3.2.4电化学法个性化教育第7页共15页电化学法是处理印染废水的一种有效的方法。电化学法中关于可溶性电极在印染废水中的研究表明，在阳极和阴极上发生电絮凝、电气浮和氢的间接还原作用能达到处理废水