印染废水处理方法大揭秘：生物处理为主，辅以预处理和深度处理

印染废水处理方法大揭秘：生物处理为主，辅以预处理和深度处理

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1.印染废水处理的主要方法

印染废水以有机污染为主，成分复杂，处理对象主要是BOD5、不易生物降解或生物降解速度慢的有机物、碱性物质、染料颜料及少量有毒物质，废水性质一般较差，但除部分印染废水（如化纤纯纤维织物染色）外，仍属可生物降解有机废水，其处理方法以生物处理为主，辅以必要的预处理、物理处理、化学深度处理。

2.预处理

印染废水污染程度高，水质水量波动大，成分复杂，一般需要进行预处理以保证生物处理法的处理效果和运行稳定性。

1.调节（水质、水量的均衡）

前文提到，印染废水的水质、水量变化较大，因此在印染废水处理工艺中一般设置调节池，使水质、水量均衡，池内通常采用水力、气动或机械搅拌设备进行搅拌，水力停留时间一般为8小时左右。

2. 中和

印染废水的pH值往往很高，除了通过调节池均衡酸碱度不均匀性外，一般还需设置中和池，使废水的pH值达到后续处理工艺的要求。

3、废铬液处理

具有印花技术的印染厂，在印刷滚筒镀铬时要用到重铬酸钾，滚筒脱铬时会产生铬污染，这些含铬雕刻废水必须单独处理，才能消除铬污染。

4.染料浓水预处理

染色换品种时排放的染料废水量虽小但浓度极高，COD高达几万甚至几十万，单独对该部分废水进行预处理，可以降低废水的COD浓度，这对于小批量、多品种的生产企业尤为重要。

3.生物处理技术

生物处理工艺以好氧为主，目前采用的有活性污泥法、生物接触泵法、生物转盘法和塔式生物滤池法。为提高废水的可生化性，也有采用缺氧、厌氧工艺的。在印染废水处理中也有采用。

1.活性污泥法

活性污泥法是目前最常用的工艺，包括推流活性污泥法、表面曝气池等。活性污泥法具有投资相对较低、处理效果好的优点。推流活性污泥法由于存在回路短、充氧回流调节不便、表面活性剂过多时泡沫覆盖地表水影响充氧效果等缺点，近年来已较少采用。大型工业废水处理厂仍广泛采用。污泥负荷推荐值通常为0.3~0.4kg(BOD5)/kg(MLSS)·d，BOD5去除率可达90%以上，COD去除率可达70%以上。 根据印染行业经验，当污泥负荷小于0.2kg(BOD5)/kg(MLSS)·d时，BOD5去除率可达90%以上，COD去除率为60%～80%。

2.生物接触氧化法

生物接触氧化法具有容积负荷高、占地面积小、污泥量少、无丝状菌膨胀、无需污泥回流、管理方便、填料上易保存降解特定有机物的专门微生物等特点，因此近年来得到了广泛的应用，在印染废水处理中应用十分广泛。生物接触氧化法停止运行后，可迅速重新开始运行，对于因节假日、设备检修等停产的企业，无废水排放对生物处理效果的影响小。因此，虽然生物接触氧化法投资较高，但由于能适应废水处理管理水平低、用地紧张的困难局面，得到越来越广泛的应用。它特别适用于中小型印染废水的处理，通常容积负荷为0.6~0.7kg(BOD5)/kg(MlSS)·d，BOD5去除率大于90%，COD去除率为60%~80%。

3.缺氧水解好氧生物处理工艺

如前所述，缺氧段的作用是在兼性微生物的作用下，将一些结构复杂、难降解的大分子有机物转化为小分子有机物，从而提高其可生化性，达到更好的处理效果。缺氧段的水力停留时间一般根据进水COD浓度确定，当缺氧段采用填料方式时，通常建议按每100mg/L COD 1小时累计值取值。段负荷极限计算方法有两种，一种是忽略缺氧段的去除速率，这种情况下好氧段负荷极限比一般负荷值略高。 另一法是按缺氧段BOD5去除率按20%~计算，经此工艺处理后，BOO5去除率在90%以上，COD去除率一般在70%以上，色度去除率也比单一好氧法有明显提高。

4.生物转盘、塔滤器

生物转盘、塔滤等技术也应用于印染废水处理，取得了良好的效果，目前仍有一些工厂在运行，但这些技术占地面积大，对环境影响较大，处理效果相对其他工艺较低，目前已很少采用。

5.厌氧处理

厌氧处理可以明显提高浓度高、可生化性差的印染废水中有机物的去除率，厌氧处理在实验室研究和中试中已取得一系列成果，是一种具有良好发展前景的新工艺，但其生产运行管理要求较高，厌氧处理后需进行好氧处理才能满足出水水质要求。

4.物理化学处理及其他处理技术

在印染废水处理中，常用的物理化学处理工艺主要有混凝沉淀、混凝气浮等，此外电解、生物活性炭、化学氧化等方法有时也用于印染废水的处理。

1.混凝法

混凝是印染废水处理最常用的方法，有混凝沉淀和混凝气浮两种方法，常用的混凝剂有碱式氯化铝、聚合硫酸铁等，混凝对去除COD和色度有较好的效果。

混凝可在生物处理之前或之后使用，有时也可作为唯一的处理设施。

当混凝设在生物处理前时，混凝剂投加量大，污泥量大，易增加处理成本，增加污泥处理和最终处理的难度。一般为30%~60%，BOD5去除率一般为20%~50%。作为废水的深度处理，混凝法设在生物处理构筑物之后，具有操作灵活的优点。

当进水浓度较低、生化运行效果好时，可不加混凝剂，以节省成本；采用生物接触氧化法时，可以考虑不设置二沉池，让生物处理构筑物的出水直接进入混凝处理设施。在印染废水处理中，混凝通常设置在生物处理之后，其COD去除率一般为15%~40%，当原废水中污染物浓度较低，单用混凝即可达到排放标准时，可考虑只设置混凝处理设施。

2.化学氧化法

纺织印染废水的特点之一是色泽较深，这主要是由于废水中残留有染料所致，另外一些悬浮物、浆料及助剂等也能产生颜色。废水脱色就是为了去除废水中上述成色有机物。印染废水经生物法或混凝法处理后，随着BOD和部分悬浮物的去除，色泽也有一定程度的降低。一般来说，生物法脱色率​​较低，只有40%~50%。混凝法脱色率稍高，但根据染料种类和混凝剂的不同而变化较大，脱色率在50%~90%之间。因此，采用上述方法处理后，出水仍然色泽较深，不利于排放和回用，因此必须进行进一步脱色。常见的脱色方法有氧化法、吸附法等。 氧化脱色方法有氯气氧化法、臭氧氧化法、水氧化法和光氧化法三种。

化学氧化一般作为深度处理设施，安装在工艺的最后阶段，主要目的是去除色度，同时也降低部分COD，经过化学氧化处理后，色度可降低50倍以下，COD可去除，但去除率较低，一般只有5%~15%。

（1）氯氧化脱色法：氯在水处理中已广泛用作消毒剂，其作为氧化剂的作用与消毒不同，氯氧化脱色法利用废水中成色有机物比较容易被氧化的特点，以氯或其化合物为氧化剂，将成色有机物氧化，破坏其结构，达到脱色的目的。

常用的氯系氧化剂有液氯、漂白粉和次氯酸钠等。次氯酸钠价格较贵，但投加设备简单，产泥量少；漂白粉价格便宜，来源广泛，就地可得，但产泥量多，沉淀物少，但用氯批次大，余氯高，常温下反应时间长。而且有些染料经氯化处理后可能产生有毒物质。氯系氧化剂并不是对所有的染料都有脱色作用，对易氯化的水溶性染料(如阳离子染料、偶氮染料)和易氧化的不溶性染料(如硫化染料)均有较好的脱色效果。 对不易被氧化的不溶性染料(如还原染料、分散染料)有良好的脱色效果，但废水中含有大量悬浮物及浆状物时该法脱色效果较差，当废水中含有大量悬浮物及浆状物时，此法不但不能除去这类物质，而且要消耗大量的氧化剂，而且在氧化过程中并不是所有的染料都被破坏，绝大多数染料被充分氧化后仍能存在于水中，有的甚至放置一段时间后还能恢复原来的颜色。因此，单独用此法脱色效果并不理想，最好与其它方法配合使用，才能取得更好的脱色效果。

（2）臭氧氧化脱色法：臭氧作为强氧化剂，不仅用于水消毒，在废水脱色及深度处理中也有广泛的应用，臭氧之所以有强氧化作用，曾认为是它生成新生态的臭氧分子中的氧原子表现为强氧化剂，目前认为是臭氧分子中的氧原子本身是强的亲电子剂或亲质子剂，更重要的原因是它直接表现为强氧化剂。

染料的颜色是由其发色基团引起的，如乙烯基、偶氮、噁唑、羰基、硫酮、亚硝基、亚乙烯基等，这些发色基团都有不饱和键，臭氧能把染料中所含的这些基团氧化分解，生成分子量相对较小的有机酸和醛类，使其失去着色能力，因此臭氧是一种很好的脱色剂。但由于染料种类不同，发色基团所处位置不同，脱色率差别很大。对于含有水溶性染料的废水，如活性染料、直接染料、阳离子染料和酸性染料，脱色率很高。对含有不溶性分散染料的废水也有很好的脱色效果。但对于废水中以细分散悬浮状态存在的不溶性染料，如还原染料和硫化染料、涂料等，脱色效果较差。

影响臭氧氧化的主要因素有水温、pH值、悬浮物浓度、臭氧浓度、臭氧投加量、接触时间和臭氧残留量。

臭氧处理印染废水根据废水中所含染料种类的不同，有不同的处理工艺。对于含水溶性染料较多、悬浮物及盐分较少的废水，可采用臭氧单独处理或臭氧-活性炭联合处理。当废水中主要含分散染料，且悬浮物含量较大时，宜采用混凝-臭氧联合工艺。

（3）光氧化脱色法：光氧化脱色法是利用光和氧化剂共同作用产生的强氧化作用，将废水中的有机污染物氧化分解，从而显著降低废水的BOD、COD和色度的方法。

光氧化脱色法中常用的氧化剂是氯气，有效光线是紫外光，紫外光对氧化剂的分解、污染物的氧化有催化作用，有时某些特殊波长的光对某些物质有特殊的效果，因此在设计时应选择相应的专用紫外灯作为光源。

光氧化脱色的特点是：氧化性强，不产生污泥，适用范围广，可作为废水的深度处理，设备紧凑，占地面积小。除脱色效果较差外，对其他染料的脱色率均在90%以上。

3.电解

在外界电流作用下，通过化学反应把电能转化为化学能的过程叫电解，利用电解这种化学反应来转化、去除废水中有害杂质的方法叫废水电解处理，简称电解法。

电解法以前多用于处理含氰、铬的电镀废水，近几年才开始用于处理纺织印染废水，但尚缺乏成熟的经验。研究表明，电解法对一些活性染料有明显的脱色效果，对直接染料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染废水的脱色率可达90%以上，对酸性染料废水的脱色率可达70%以上。电解法对于处理少量印染废水具有设备简单、管理方便等优点。固定床电解法在工程中也有应用，并取得了良好的效果，其缺点是电耗大、电极消耗大，水量大时不宜使用。深度处理设在生物处理之后，其COD去除率为20%~50%，色度可降低50倍以下。

当原废水浓度较低，仅采用电解法即可达标排放时，可考虑仅设置电解处理设施，仅采用电解法处理时COD去除率为40%~75%。

电解法具有以下特点：

（1）反应速度快、脱色率高、产泥量少。

（2）常温常压操作，管理方便，易于实现自动化。

（3）当进水中污染物浓度发生变化时，可通过调节电压、电流进行控制，保证出水水质稳定。

（4）处理时间短，设备体积小，占地面积少。

（5）电解法需用直流电，功率大，电极消耗大，适合小量废水处理。

4、活性炭吸附法

活性炭吸附技术在国内制药、化工、食品等行业已应用多年，自20世纪70年代开始应用于工业废水处理。生产实践表明，活性炭对水中微量有机污染物有优良的吸附作用，对纺织印染、染料化工、食品加工、有机化工等工业废水有良好的吸附效果，一般能吸附以BOO、COD等综合指标为代表的废水中的有机物，对合成染料、表面活性剂、酚类、苯类、有机氯、农药及石油化工产品等有独特的去除能力。因此，活性炭吸附已逐渐成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。

吸附是一种物质粘附在另一种物质表面的过程。吸附是一种与表面张力和表面能变化有关的界面现象。引起吸附的驱动力有两种：一是溶剂水对疏水性物质的排斥力，二是固体对溶质的亲和力和吸引力。废水处理中的吸附多是这两种力综合作用的结果。活性炭的比表面积和孔结构直接影响其吸附能力，使用活性炭时应根据废水的水质通过试验确定。对于印染废水，宜选用过渡孔发达的炭。此外，灰分含量也有影响，灰分含量越小，吸附性能越好；吸附质分子尺寸与炭孔径越接近，吸附性能越好。吸附质浓度越高，越容易被吸附。 吸附质浓度也会影响活性炭的吸附容量，在一定浓度范围内，吸附容量随吸附质浓度的增加而增大。另外，水温和pH值也有影响，水温高时吸附容量减小，pH值低时吸附容量增大，因此，低水温和低pH值有利于活性炭的吸附。

活性炭吸附更适合于水量较小，一般的生化、物化处理方法不能达标的情况下进行深度处理，其优点是效果好，缺点是运行成本较高。

来源 | 印染学习交流