印染废水深度处理

印染废水水质复杂，含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。污染物按来源分为两类：一类来自纤维原料本身的夹带物，另一类是加工过程中使用的浆料、油剂、染料、化学助剂等。印染废水水质与织物种类、生产辅料、产品种类、生产工艺等因素密切相关，总体而言具有以下特点：(1)色度及有机物含量高；(2)水质水量变化大；(3)有较强的生物毒性。印染废水中除含有一些浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质以及无机盐外，染料结构中的硝基、胺基化合物、苯及其同系物均具有较强的生物毒性。印染生产环节比较多，每个环节产生的废水性质各不相同。
国家颁布实施《纺织染整工业水污染物排放标准》，对印染废水治理提出了更高的要求，而且随着水资源管理越来越严格，提高水资源利用效率也是企业发展的重要任务。国家还出台了《纺织染整工业回用水水质标准》，指导纺织染整工业加强废水的回收利用。随着我国环境保护力度加大，排放标准提高，必须要对印染废水进行深度处理，一是实现提高排放标准后的稳定达标排放，二是满足资源化利用的水质要求，三是最大限度削减有毒有机污染物，保障环境安全。这对缓解水资源危机、实现印染行业可持续发展具有重大的现实意义。
常规生化处理方式尾水中的污染物质主要是悬浮物、细菌、难生化降解有机物以及影响回用的溶解性矿物质。为进一步改善水质，需对二级或二级强化处理后的尾水进行深度处理，去除常规生化处理中剩余的污染成分，达到新的排放标准或回用水水质要求。国内外印染废水深度处理的方法有：吸附法、生物法、光化学氧化法、电化学氧化法、臭氧氧化法、膜技术以及它们之间的联合体。
1、常规印染废水深度处理工艺
 (1)生物活性炭
生物活性炭是将活性炭和生物膜技术相结合的一种深度处理方法，在脱色和处理低浓度、难降解的有机废水方面有明显效果。PACT工艺(粉末活性炭一活性污泥法)是美国比较重视的一种处理工艺。美国环保局早在70年代就要求工业企业采用BAT处理工艺(即经济上达到的最有效控制工艺)，在这种背景下，杜邦(Du Pont)公司开发了一种向活性污泥系统中投加粉末活性炭的技术，这就是PACT工艺，生物活性炭一方面由于活性炭的吸附功能，将有机物富集在炭粒表面，能提高炭粒周围有机物浓度，延长了有机物与微生物的接触时间。另一方面具有吸附作用的活性炭作为生物载体能刺激生物活性，反应器内的微生物具有更高活性，能够有效代谢难降解、难吸附有机物。
（2）曝气生物滤池
曝气生物滤池(BAF)是近年来广泛研究的新型生物处理技术，在生物反应器内装填高比表面积的颗粒填料，提供生物膜附着的载体，是一种集物理吸附、过滤和生物降解于一体的新型生物膜处理技术，可以用于有机物和氨氮的去除、反硝化脱氮等污水的二、三级处理，在污水的深度处理及资源化回用中具有良好的发展和应用潜力。由于填料的机械截留作用以及滤池表面的微生物和代谢中产生的粘性物质形成的吸附作用，使出水SS很低，一般不超过10 mg/L。周期性反冲洗使生物膜得以有效的更新，生物膜较薄，活性较高。在有氧条件下，颗粒滤料上的微生物膜去除部分COD并完成氨氮的硝化作用。即使生物处理系统发生故障，在短期内其物理吸附和过滤作用仍可保证较高质量的出水。
（3）光化学氧化
光化学氧化可分为光分解、光敏化氧化、光激发氧化和光催化氧化四种。目前研究和应用较多的是光催化氧化法。
关于光催化氧化法可用于印染废水脱色、降解有机物和提高废水可生化性屡有报道，光催化氧化法能够有效去除印染废水中可生物降解及不可生物降解的COD，且废水脱色效果显著，具有很高的抗冲击负荷及处理高浓度印染废水的能力。由于光催化氧化效率较高，无二次污染，是一种很有发展前途的脱色方法。
（4）臭氧氧化
臭氧氧化法反应完全，速度快，无二次污染，可改善高浓度难生化降解印染废水的可生化性。但单独使用臭氧氧化处理印染废水有其局限性，原因是臭氧分子直接氧化具有很强的选择性，速度慢，氧化效率不高。在实际应用中经常采用各种方法来强化臭氧的氧化能力，使其间接氧化能力增强。通常采用的方法是将臭氧与催化剂、超声波、活性炭或其他技术联用，提高其氧化性能。光催化臭氧氧化主要以紫外线UV为能源、臭氧为氧化剂，利用臭氧在紫外线作用下分解产生的羟基自由基强化臭氧的氧化能力，提高臭氧氧化处理印染废水的效果。臭氧氧化技术降解效率高，无二次污染，在印染废水处理中拥有广阔的发展和应用前景。目前处理成本还有待降低，若能将出水回用到生产中，经济效益和环境效益相当可观。
（5）电化学技术
电催化氧化处理印染废水的机理是利用电解氧化破坏污染物分子结构或存在状态。电催化氧化不仅对待降解有机物具有好的选择性，而且具有设备小、占地少、操作简便、易实现自动化、运行管理方便、降解效率高等优点，已成为印染废水处理的一种有效工艺。电化学过程产生的羟基自由基能有效地降解染料废水中的有机物。化学过程一般在常温常压下进行，能量效率高，既可单独使用，又可与其它处理方法相结合。如作为预处理，可提高废水生化性。传统的电化学法存在能耗大、成本高和析氧析氢副反应等缺点。
（6）膜分离技术
膜分离技术是一种新兴的高效分离、浓缩、和净化的技术，具有分离效率高、工艺简单、操作方便、易控制、无污染等优点。应用于印染废水处理的膜技术包括微滤、超滤、纳滤、反渗透以及它们的组合。随着膜技术的发展，膜分离技术在印染废水处理中的应用也会越来越多。目前膜分离技术在实际应用中主要缺点是：投资和运行费用高，膜易结垢堵塞，需要高水平的预处理和定期的化学清洗，膜污染已经成为限制膜分离技术进一步应用的瓶颈。超滤膜通常是作为反渗透膜的预处理工艺，可以降低废水中的胶体和悬浮固体浓度，减少反渗透膜的污染。但长期运行，作为预处理工艺的超滤膜也会受到污染膜污染可分为微生物污染、有机物吸附污染、胶体及颗粒物聚集污染和无机盐沉淀污染4种类型。膜分离技术在实际应用中存在的问题，主要表现在如何控制膜污染，从而减小膜压差，提高膜通量，以获得较长的膜寿命。
2、海普定制化工艺简介：
江苏海普功能材料有限公司地处苏州工业园区，是一家以特种吸附剂、催化剂为核心技术，配套应用工艺开发、技术服务、工程实施等，为客户解决相关环保难题的国家高新技术企业。海普的技术团队分别于2013年、2015年获得苏州工业园区领军人才奖，2015年获得姑苏领军人才奖，江苏海普功能材料有限公司于2015年、2018年连续两次被评为国家高新技术企业，2018获批为苏州市吸附与催化功能纳米材料工程技术研究中心。江苏海普功能材料有限公司在吸附材料处理方面具有领先的技术水平，配套的吸附处理工艺高效、稳定，为国内多家行业龙头企业解决了多项环保难题。
海普吸附工艺的原理是利用我公司开发的特种吸附材料对要去除的组分或物质进行选择性吸附，当吸附饱和时，再利用特定的脱附剂对吸附材料进行脱附处理，使吸附材料得以再生，如此不断循环进行，吸附法处理废水常规工艺见下图。  
采用海普的吸附工艺处理印染废水时，将废水预先过滤去除其中的悬浮和颗粒物质，然后进入吸附塔吸附，吸附塔中填充的特种吸附材料对废水中的COD进行选择性吸附并富集到吸附材料中，吸附出水COD浓度降低。吸附饱和后，对吸附材料进行脱附处理，使吸附材料得以再生并重新继续吸附，如此不断循环进行。
     
4、工艺处理效果：采用吸附工艺处理印染尾水，试验证明利用特种吸附剂吸附可以有效的降低废水中的COD浓度，具体处理数据见下表：          

指 标	COD（mg/L）
吸附进水	46
吸附出水	4.4
吸附出水	8.4
吸附出水	7.52

                         
江苏某印染企业的废水经吸附处理后，实验处理效果表明采用吸附处理，废水中的COD去除率达到80%以上，满足客户要求。 从上图及上表中可以看出原水与出水无色透明，废水中的COD降低至10mg/L以下，试验证明利用特种吸附剂吸附可以有效的降低废水中的COD浓度。
5、工艺的核心优势：
目前对于印染废水的深度处理方法无论是从处理效果还是其操作成本都有各自的缺陷。而吸附法能将印染废水中的COD有效的去除到排放限值以下，是一个印染废水深度出的经济、有效的方法。其优点有以下几点：
（1）稳定达标排放或重回产线使用，可以有效缓解企业环保压力。
（2）对企业现场产生的废水采样样品进行实验，以科技为基础，实验为依据来设计吸附工艺，废水和工艺之间的匹配度100%。
（3）设备占地节省、结构紧凑，土建和设备投资少；脱附剂多次套用、逐级提浓，药剂利用率高，运行费用低。  
（4）可实现模块组件形式，能根据生产能力灵活调节，安装方便。
（5）工艺先进、成熟，无二次污染，有强大的技术支持和丰富的工程应用经验。