文 献 综 述

1 选题的背景和意义

1.1 背景介绍

随着我国经济的快速发展，纺织印染行业的排水量有很大幅度增长。据不完全统计，我国目前印染行业废水年排放量大约为20亿吨，位于全国工业废水排放量的第5位，由此而造成的环境破坏以及经济损失巨大。^[1]印染废水中含有大量有机物，排入水体会消耗溶解氧，破坏水体生态平衡，对鱼类和其他水生生物的生存有很大的危害。溶于水体的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，对环境产生一定的影响。因此，印染废水的综合治理是一个迫切需要解决的问题。

2印染废水来源及特征

2.1印染废水来源

印染企业的生产废水一般占综合排水量的60%～80%，主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。织造工段的废水排放较少。^[1]

2.2 印染废水特征

印染废水的特征可概括为: 有机物浓度较高，成分复杂，可生化性差，色度深，碱性大，PH值高，水质变化大。印染行业是工业废水排放大户，是工业系统污染负荷较大的行业之一。^[2]另外，它的组分差异明显，并且大多是芳烃和杂环化合物，其中带有有色基团以及极性基团，还混有酚类、苯胺、碱等。废水粘性大，水温和水量变化大，废水的化学需氧量（COD）较高且变化大，而生化需氧量(BOD₅)相对较小。印染废水水质随着原材料、生产品种、生产工艺的不同而差异较大，且废水的排放具有间歇性。^[3]

3 国内外研究综述

3.1 物理处理法

3.1.1 吸附法^[4]

该方法采用多孔状物质的粉末或颗粒与印染废水搅拌混合，或将废水通过由颗粒状物质组成的滤床，使废水中染料等污染物质被吸附于含有多孔物质的表面，从而除去它。吸附技术特别适合低浓度印染废水的深度处理，这一技术具有投资小、操作简单、易于管理、成本较低等优点。陈孟林^[21]等研究了树脂吸附与H₂O₂-V₂O₅催化氧化再生处理印染废水，发现印染废水中COD的去除率达到81.92%。王代芝^[22]研究了粉煤灰吸附处理印染废水，发现在搅拌20 min后，COD去除率为73.51%，色度去除率为89.17%。王湖坤^[23]等研究了活性炭作为吸附剂处理印染废水，废水COD去除率达85.7%，脱色率达82.9%。

3.1.2 膜分离法^[5]

膜分离技术是利用膜的微孔进行过滤，利用膜的选择透过性，使得废水中的某些物质被分离出来，从而使水质得以净化。该技术是一种新兴的高效分离、浓缩、提纯和净化的技术，具有能耗低、易于操作、可回收部分有用物质等优点。膜技术主要包括有超滤、纳滤和反渗透。QinJian-jun^[6]等运用纳米膜处理印染废水，染料的去除率高达99.1 %，而且可以回用70 %的印染废水。Renata Zylla^[7]等运用膜技术#8212;生物技术处理活性低温染料的印染废水，先运用纳米膜处理废水，色度和COD都能降低90 %以上，然后通过厌氧生物降解处理，COD_Cr的去除率平均达到50 %，并且处理的水可以用来进行重复染色。

3.2 化学处理法

3.2.1 絮凝法^[8]

絮凝法是以胶体化学为基础的去除水中污染物的方法)因其投资费用低﹑设备占地少、处理量大﹑脱色高，而被普遍采用。絮凝的机理是在废水中加入电解质，改变胶体离子的表面电势，或改变介质中电解质的浓度与价态，以影响胶体间的排斥位能、压缩双电层，增加颗粒间的吸引力，使颗粒聚集而沉降。潘涌璋^[9]等研究了絮凝#8212;水解#8212;接触氧化#8212;混凝气浮工艺处理印染废水，取得了很好的效果。

3.2.2 还原法^[4]

还原法使用的原料主要是机械加工过程中的废料铁屑，用于处理印染废水，不仅成本低，操作简便，且有以废治废的效果。其基本原理是:含碳铁屑浸于电解质溶液中，形成了无数个微小的Fe -C原电池，阳极生成Fe² ，阴极产生OH^-及新生态[H]，具有较高的化学活性，与染料发生氧化、还原、吸附、絮凝等作用。铁屑还原法一大特点是能明显地提高废水的BOD5PCOD值，增加了印染废水的可生化性，因此作为生化工艺的预处理具有显著的优点^{[10][ 11]}。

3.2.3 光催化氧化法^[12]

光催化氧化法是70年代发展起来的水处理方法，它是利用光催化氧化剂或半导体材料产生#183;OH或电子空穴，然后吸附水分子或氧化氢离子，形成吸附态的#183;OH，而#183;OH几乎无选择地将有机物最终氧化为CO₂和H₂O。常用的半导体催化剂TiO₂，ZnO，Fe₂O₃，SnO₂，WO₃等。该技术具有低能耗、易操作、无二次污染、可完全矿化有机物等突出的优点，但也存在着反应时间长、费用高、催化剂效率低且不易回收、UV灯的寿命较短和效率较低的缺点。涂代惠^[13]等采用自制的TiO₂膜和平板式固定床型光催化氧化反应装置对邯郸市某印染厂经过混凝、表面曝气处理后的废水进行光催化氧化降解试验，废水中主要污染物COD为526mg/L，色度为105倍，SS为32.8mg/L，在废水的pH值为6.0加入量为3.5mL和循环流量为228L/h条件下，对COD的去除率可达68.4%，色度的去除率为89.1%，对阴离子表面活性剂的去除效率为87.45%，出水达到了国家规定的废水排放标准。

3.3 生物处理法

印染废水的脱色主要发生在厌氧段，且较长的厌氧缺氧期会取得更好的脱色效果^[14]。厌氧系统比好氧系统能去除颜色，然而，中间产物是致癌的芳香胺，需好氧处理进一步处置^[15]。肖羽堂^[16]采用缺氧-二级好氧(A/O2)工艺处理印染废水后，出水色度去除率达90%;O.neill^[17]等厌氧-好氧生物处理含各种比例的淀粉和偶氮染料模拟纺织工业废水，大部分脱色发生在UASB反应器内，UASB反应器出水的BOD/COD增加了47%。总COD去除率最大是88%，BOD去除率达到99%，脱色率77%。Anetal^[18]等用UASB反应器-半连续好氧活性污泥法处理3种染料，水力停留时间约12 h时，好氧段没有明显脱色;在厌氧阶段，酸性黄17、碱性兰3和碱性红2去除率分别为20%、72%和78%。处理染料厂废水时，COD和脱色率超过83%和90%。表明，A²/O系统的厌氧段除去COD和颜色，而且还改善了进一步好氧处理的生物降解性能^[19]。刘帅霞等^[20]利用厌氧酸化水解-好氧生物接触氧化法相结合的工艺处理纺织印染废水，工程应用表明，该工艺具有占地面积小，运行费用低，处理效果高等特点，能广泛应用于处理印染废水的实际工程中。

4 展望

综观我国印染废水处理行业的现状，经过多年的努力，已经取得了一些实用技术，解决了不少的问题，但是仍然还存在没有实质性的突破，特别是产品结构以及工厂布局的不合理，往往给处理带来了不小的难度。因此，从以下几个方面去努力：

①工艺的合理组合

单独的物理法、化学法、生物法根本不可能取得良好的处理效果，必须要对症下药，针对不同的污染物质采用不同的方法，避免工艺的重复甚至处理不达标。合理的组合物理、化学、生物这三种方法，既能达到排放标准又能为企业带来更好的利益。

②发展新技术

对于已经得到的技术，例如沉淀法、吸附法等，应该通过对其实际的应用情况来进行分析总结，发现这些技术的不足，然后在其基础上改进，从而提高处理效果。另外，要注重各种光、声、电、磁等新型高效、低毒、低能耗、不造成二次污染的绿色处理技术的研究。

③推行清洁生产

对印染废水进行处理是一种被动的环境保护手段，不能彻底地解决环境与生产之间的矛盾，要想从根本上解决印染生产的环境污染问题，必须从源头抓起，实行清洁生产.清洁生产目的主要是:(1)减少废水排放量及污染物产量，这对于印染废水的处理至关重要.通过使用无水印花等节水工艺、纤维素酶法和淀粉酶法等减少污染物排放工艺，并且用高效活性染料替代普通活性染料等途径可以达到这一目的。(2)降低废水处理难度。（3）废水深度处理后回收利用，既环保又节约资源。

5 参考文献

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