染料废水处理技术现状

1. 印染废水的我国现状

纺织工业发展主要阻碍之一是环保节能(低碳)问题,环保的主要问题是废水,而约80%纺织废水来自于印染行业。统计数据显示,2008年纺织工业废水排放量23亿吨,居各工业行业第3位,占全国工业废水排放量的10.60%。纺织工业排放废水中化学需氧量(CODCr)排放量31.4万吨,居各工业行业第4位,占全国工业废水CODCr的7.76%。该数据是对规模以上企业的统计数据,实际数据可能要大很多。实际上印染行业是以中小企业为主的竞争性行业,中小企业比重占99.6%,非公有制企业占95%,大量小企业数据并未统计在内。若以纤维加工量的70%需进行印染加工计,则年排放废水约在30亿吨左右。
印染厂废水处理的问题分析
印染厂废水处理成功的实例较多,但是成效不佳的也不少,其原因大致有以下几种情况:(1)印染厂未分析自身废水特质(水质、水量),照搬他厂经验,结果往往不理想。(2)将城市污水处理的设计规范,用于印染废水处理,仅仅改变一些参数,造成很大的损失。特别是在早期,大型印染厂废水集中处理,都由大型设计院负责,而其对印染废水性质不够深入了解,造成很大损失。(3)新技术、新工艺、新药剂未经中试,直接用于工程,造成很多失败。新技术多应经过小试、中试,才能用于工程,一般试规模是工程水量的3%~5%,即最多放大20倍左右。实验室研究成果直接用于工程,难有成功案例。工程应该采用最成熟、最稳妥的技术。(4)生产工艺相近的废水,可采用相似的处理工艺,但也要根据水质、水量适当调整技术参数,保证处理水平。(5)实际运行技术和管理技术不当,未根据废水变化作适当调整,也是运行不稳定的原因。
仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、人造丝碱解物(主要是邻苯二甲酸类物质)、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，其COD浓度也由原来的数百mg/L上升到2000～3000mg/L，从而使原有的生物处理系统COD去除率从70%下降到50%左右，甚至更低。传统的生物处理工艺已受到严重挑战;传统的化学沉淀和气浮法对这类印染废水的COD去除率也仅为30%左右。因此开发经济有效的印染废水处理技术日益成为当今环保行业关注的课题。

2. 印染废水处理太头痛，看看技术大咖怎么解决

染料废水中含酸、碱、铜锌等金属盐、硫化碱等还原剂、氯化钠等氧化剂以及中间体等，还含有色悬浮物(100~500mg/L)和溶解物(3000~16000mg/L)等成分。当前，国内外处理工业染料通常技术主要有废水吸附法、生物处理法、化学絮凝法、化学氧化法和电化学法等。除这些较为成熟的方法之外，还有一些正被推广应用的如辐照、膜分离等技术，但由于废水处理成本、效率的制约，一些新技术推广应用也有一定的局限性。

四类问题困扰废水治理
近年来，随着染料工业的发展和产业生态化的要求，一些研究者对染料废水研究采用了多种工艺进行处理。但每种处理工艺各有其适用范围与优缺点。目前，染料工业废水处理的突出问题可归结如下：
一是排放废水量巨大，对水环境安全威胁严重。
水体环境一旦流入高毒性废水，就会富集在水生生物体内，经处理染料废水降解产物可能比母体化合物更具生物毒性，染料废水处理究竟应将产物控制在何种状态，也是研究者面临的理论困境和实际工作的难题所在。
二是存在理论黑箱与技术困难。
主要表现在复杂难降解有机物的矿化以及色度的脱除方面。根据Wiff氏提出的发色基团理论，破坏染料废水发色基团结构是色度去除的关键步骤，而COD值的降低、可生化性的提高，则需靠裂解芳香环。问题是哪种处理技术能够同时解决难降解物质矿化与色度脱除的技术难题，以及在处理过程中，各类污染物又遵循哪种降解的规律，是亟待解决的理论问题。
三是处理技术推广受国内经济发展水平的制约。
在发展中国家，染料废水处理要考虑其经济性，推出经济性好的染料废水处理工艺成为当务之急。
四是研究者对各类处理工艺与污染物组合随机组合关注度高，但面向污染物分类的系统性工艺研究较为缺乏。
即使有研究者关注到按照染料结构开发处理技术，也忽视了从偶氮染料、蒽醌染料及三苯基甲烷类染料三大类应用最广泛的染料加以横向比较的研究思路。

面向未来的解决方案
由于当前应用于实际染料废水处理技术均难以在技术、经济两方面满足染料企业的需要，所以，新型染料废水处理技术的研究开发成为众多环保科技工作者努力的方向。近年来，研究较为活跃的染料废水处理新技术主要有：Fenton氧化技术、光催化技术、超临界水氧化技术、高温深度氧化技术、低温等离子体化学技术、超声波技术、萃取技术等。
1.Fenton氧化技术
目前，对于难生化降解的有机废水处理技术中，Fenton氧化法备受人们关注。Fenton试剂由Fe2++和H2O2组成。Fe2+与H2O2反应生成的羟基自由基(˙OH)具有很强的氧化性(仅次于氟)，且无选择性，能够氧化打破有机高分子共轭体系结构，降解持久性难降解染料有机物，使之成为无色的有机小分子，从而达到降解脱色的目的。且Fenton氧化技术反应物易得、操作过程简单、无须复杂设备、费用便宜且对环境友好性等优点，决定了其有极大的推广价值及广泛的应用前景。对染料废水中大部分难降解的有机物，传统的水处理工艺处理效果不好，而Fenton氧化技术具有使染料废水中大部分难降解的有机物完全降解，且无毒害作用的中间产物形成，使用的催化剂安全、容易获取等。但该技术仍存在羟基自由基利用率较低、铁离子含量高易产生二次污染以及有效pH范围窄等问题。
2.光催化降解技术
利用半导体作为催化剂的光催化氧化技术也大有前景。有研究文献表明，在光照的条件下，在半导体价带产生具有极强氧化性的空穴，将水中OH-和H2O分子氧化成具有强氧化性的˙OH自由基，通过˙OH自由基将难降解的有机物氧化成为CO2和H2O。常用的催化剂有TiO2、H2O2等无机试剂。光催化氧化技术是近年出现的一种新兴技术，对污染物降解彻底，具有明显的节能高效等特点。从目前研究成果看，光催化降解技术是一项应用前景广泛的废水处理技术，是未来染料废水处理解决方案之一。
3.萃取技术
萃取技术主要是通过萃取剂和污染物分子络合，或是水中的污染物在载体的作用下透过很薄的膜层进入萃取内相而净化废水的技术。萃取技术处理染料废水实质就是利用不溶或难溶于水的溶剂将染料分子从水中萃取出来。实验研究表明，萃取法实现了废水治理和资源化的统一，不仅可使废水CODcr值大幅度降低，而且可从废水中回收宝贵的原料或中间体，具有明显的经济效益和环境效益，是一项前景良好的清洁生产环保技术。但将萃取技术应用于生产实践，还为时过早，在萃取过程中尚可能存在有机溶剂的溶解和夹带而流失到水相，造成运行成本增加和二次污染。

4.超声波技术
超声波处理废水是一种有效的、能够加快染料脱色和矿化速率的新技术。超声波技术是指利用超声辐射所产生的空化效应在极短的时间内崩溃释能，形成具有极端物化条件和含有高能量的“微反应器”，并导致水分子裂解形成H2O2、˙H、˙OH，将溶解于水中的有机大分子化合物分解为环境可以接受的小分子化合物的废水处理技术。虽然超声波技术是具有良好应用前景的染料废水处理技术，有可能成为未来染料废水处理解决方案，但从现有研究成果看，超声降解染料废水在技术上可行，但仍存在着费用高、降解效率低等局限性。要使其走向工业化，必须进一步强化创新，加强攻关。
近年来，染料废水处理新技术研究取得飞速进展，未来一些新技术、新工艺、新的成果将不断涌现。在创新基础上的搭配联用、取长补短，将是未来染料废水处理解决方案，例如根据不同性质的染料废水采用不同的混搭办法如活性炭吸附与臭氧联合法等。与此同时，欲实现染料废水矿化高效处理与脱色，需从染料微观结构入手，分析其降解机制，并协同配合、系统开发出针对性较好的染料废水处理技术。

3. 印染废水的处理目的和意义

印染废水是指印染加工过程中各工序所排放的废水混合而成的混合废水。主要包括：预处理阶段(如烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光)排放的退浆、煮练、漂白、丝光废水；染色阶段排放的染色废水；印花阶段排放的印花废水和皂洗废水；整理阶段排放的整理废水。
印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、管理水平的不同而有所差异，导致各个印染工序排放后汇总的废水组分非常复杂。随着染料工业的飞速发展和后整理技术的进步，新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中被大量使用，难降解有毒有机成分的含量也越来越多，有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机物，对环境尤其是水环境的威胁和危害越来越大。总体而言，印染废水的特点是成分复杂、有机物含量高、色度深化学需氧量(COD)高，而生化需氧量(BODs)相对较低，可生化性差，排放量大。
印染废水处理的目的就是为了除去废水中的各种有害物质，防止环境污染，使水能够重新利用！
所以说印染废水处理大意义：水是一种易受污染而可以再生的自然资源。随着人口的不断增长和经济发展，加之水污染的日益严重，可利用的水资源数量日益短缺，造成水危机。根据水工业的观点，给水和排水分别是人类向自然界取用和归还可再生资源“水”的两个程序，为了使这个循环能够持续地为人类服务，水在使用后回归自然界前，必须进行废水的再生处理，使水质达到自然界自净能力的承受水平，恢复其作为自然资源的属性。对可持续发展战略的实施有着极为现实的意义。
水资源是不可再生资源，我们不仅要节约用水，保护自然生态环境，坚持可持续发展，并且要处理好废水，不能让废水污染了健康自然绿色的生态环境，把坚持科学发展观应用到实际环境保护中，给人类营造一个健康绿色的生态圈。

4. 印染废水怎么处理求处理工艺

(一)废水的水质特点以棉纺和混纺产品为主的印染厂，排出的多种废水及水质特点为：
1:退浆废水退浆废水是碱性的有机废水，含多种浆料分解物、纤维屑，酸和酶等污染物。其污染程度视浆料的种类而异。过去多用天然淀粉作浆料，水中BOD高，近些年来，逐渐由化学浆料代替，如聚乙稀醇(PVA)，废水中BOD很低，但COD很高，从而降低了废水的生物降解性能。
2:煮炼废水废水呈深褐色，含碱浓度约0.3%，废水BOD和COD均高达数千毫克/升。
3:漂白废水水量大，污染轻，可直接排放或循环回用。
4:丝光废水含氢氧化钠3%～5%，一般通过蒸发浓缩回收，工艺上可重复使用，外排的丝光废水呈碱性，BOD高于生活污水。5)染色废水主要污染是有机染料和表面活性剂等助剂。水质变化大，色泽深，pH值高。6)印花废水主要是皂洗、水洗废水。在采用活性染料时要用大量的尿素，故废水中氨氮较高。7)整理废水水量少，含有各种树脂，甲醛，表面活性剂等。国内几个有代表性印染厂的废水水质见表16-1。
(二)印染废水治理方法首先，从生产工艺上消除和减轻污染源。
如采用干法印花工艺，消除印染废水。按水质特点，分别回收，一水多用；用沉淀、过滤法回收土林染料和磁化染料，用超过滤法回收还原染料、分散染料等。其次，对废水进行无害化处理。对废水中碱度，一般设调节池并保证必要的匀质时间；对色度，根据废水排放和利用要求，可用凝聚法，吸附法。氧化法，电解法等化学或物理法处理，也有培养特殊的细菌在兼气条件下进行脱色。需要指出的是，采用凝聚法对直接染料，还原染料，磁化染料，分散染料的色度，去除效果好，但对酸性染料，活性染料，脱色效果差。活性炭对染料的吸附有选择性，对阳离子染料，直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料有良好吸附性能，但对硫化染料、还原染料、涂料等不溶性染料吸附性能很差。
常用的臭氧氧化剂，对直接染料、酸性染料、碱性阳离子和活性染料等亲水性染料，脱色效果好，对还原染料、硫化染料、分散染料等疏水性染料脱色效果差。废水中大量有机物，通常采用生物法处理能达到较满意的效果；对PVA等化学浆料，可采用生物分解法或回收利用法。在生物分解中，可分别采用高MLSS的一段和二段曝气法及厌氧—好氧串酸处理工艺；在回收利用中，可分别采用胶凝盐析法(投加硼砂及硫酸钠)、凝结剂法(如用芒硝和硼砂作凝结剂)、超过滤法(在北京、上海、河南等厂已采用)。总之，印染废水处理流程的选择，要根据生产工艺采用的原料、产品种类、加工的方法，工艺过程中投加的药剂，染料、助剂性质以及出水最终去向和要求，分别采用一级化．学和物化处理或二级生物法为主的处理或三级深度处理。

5. 印染废水处理工艺的印染废水处理工艺流程

(一)废水的水质特点以棉纺和混纺产品为主的印染厂，排出的多种废水及水质特点为：
1)退浆废水退浆废水是碱性的有机废水，含多种浆料分解物、纤维屑，酸和酶等污染物。其污染程度视浆料的种类而异。过去多用天然淀粉作浆料，水中BOD高，近些年来，逐渐由化学浆料代替，如聚乙稀醇(PVA)，废水中BOD很低，但COD很高，从而降低了废水的生物降解性能。
2)煮炼废水废水呈深褐色，含碱浓度约0.3%，废水BOD和COD均高达数千毫克/升。
3)漂白废水水量大，污染轻，可直接排放或循环回用。
4)丝光废水含氢氧化钠3%～5%，一般通过蒸发浓缩回收，工艺上可重复使用，外排的丝光废水呈碱性，BOD高于生活污水。
5)染色废水主要污染是有机染料和表面活性剂等助剂。水质变化大，色泽深，pH值高。
6)印花废水主要是皂洗、水洗废水。在采用活性染料时要用大量的尿素，故废水中氨氮较高。
7)整理废水水量少，含有各种树脂，甲醛，表面活性剂等。国内几个有代表性印染厂的废水水质见表16-1。
(二)印染废水治理方法
首先，从生产工艺上消除和减轻污染源。如采用干法印花工艺，消除印染废水。按水质特点，分别回收，一水多用；用沉淀、过滤法回收土林染料和磁化染料，用超过滤法回收还原染料、分散染料等。其次，对废水进行无害化处理。对废水中碱度，一般设调节池并保证必要的匀质时间；对色度，根据废水排放和利用要求，可用凝聚法，吸附法。氧化法，电解法等化学或物理法处理，也有培养特殊的细菌在兼气条件下进行脱色。需要指出的是，采用凝聚法对直接染料，还原染料，磁化染料，分散染料的色度，去除效果好，但对酸性染料，活性染料，脱色效果差。活性炭对染料的吸附有选择性，对阳离子染料，直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料有良好吸附性能，但对硫化染料、还原染料、涂料等不溶性染料吸附性能很差。常用的臭氧氧化剂，对直接染料、酸性染料、碱性阳离子和活性染料等亲水性染料，脱色效果好，对还原染料、硫化染料、分散染料等疏水性染料脱色效果差。废水中大量有机物，通常采用生物法处理能达到较满意的效果；对PVA等化学浆料，可采用生物分解法或回收利用法。在生物分解中，可分别采用高MLSS的一段和二段曝气法及厌氧—好氧串酸处理工艺；在回收利用中，可分别采用胶凝盐析法(投加硼砂及硫酸钠)、凝结剂法(如用芒硝和硼砂作凝结剂)、超过滤法(在北京、上海、河南等厂已采用)。
总之，印染废水处理流程的选择，要根据生产工艺采用的原料、产品种类、加工的方法，工艺过程中投加的药剂，染料、助剂性质以及出水最终去向和要求，分别采用一级化．学和物化处理或二级生物法为主的处理或三级深度处理。
(三)废水处理流程的选择
1)首先考虑清浊废水分流，把一些较浓的染色废水和不易生物降解的废水单独进行化学和物化法回收或处理后，再混合其他废水进行生物处理或排向市政污水处理厂统一处理；
2)如水质允许，采用化学凝聚和加压气浮相结合的处理方法，对小型印染厂可选用国内已有的成套装置，运行费用略高，在一般情况下，处理出水能符合要求。
3)生物处理可优先考虑活性污泥法，传统的鼓风曝气法和延时曝气法均能取得稳定的效果，在曝气4~6小时的条件下，BOD5去除90%，COD去除60~70%。鼓风曝气污泥负荷为0.3~0.5公斤BOD/公斤MLSS·日，延时曝气法采用污泥负荷为0.1公斤BOD/公斤MLS8·日。如采用加速表面曝气法，曝气池与沉淀池宜分建，这样有利于抑制污泥的膨胀，管理较方便，出水水质稳定。
4)当处理出水要求较高或废水处理后作重复使用时，则宜在生物处理后增加吸附或凝聚过滤装置。厌气-好气-活性炭工艺，不仅对化学浆料PVA和色度的去除效果好，而且出水水质好，受到人们注意。
5)关于生物处理中采用生物膜法时：
①接触氧化法-采用容积负荷2.3～5.0公斤BOD/(米·日)。优点是处理时间短且污泥不必回流，但气水比高，基建费和运行费略高。
②生物转盘-适用于处理水量小的印染厂，如水量在1OOO米³/日以内，运行简单，耗电省。关键在转盘材质和转盘前调节池的设置。有机负荷采用15～30克BOD5/(米·日)，水力负荷采用0.1～0.25米。/(米·日)。
③塔式滤池-主要特点是省地，它是一个不完全处理构筑物，采用容积负荷1.6～1.8公斤BOD/(米·日)时，COD去除率40%～50%，BOD去除率50%～60%。

6. 目前最新的印染废水处理技术是什么

企业生产过程来中产生源各种废水如：脱硫废水、反渗透浓盐水、混床再生水、锅炉排污水、循环水系统排污水、生活污水、其它零排放生产工艺废水如：焦化废水、生物制药废水等。
国内现有的污水处理技术路线大多是采取对废水进行处理后达标排放，有及少数企业也曾尝试对废水进行零排放处理，但都因为“投资高、运行费用高、能耗高”等原因而望而止步。
因此废水零排放在我国一直无法大面积实施和推广。适合中国国情的经济实用的废水零排放技术——“化学法废水零排放成套技术”，经过多个用户实际运行，各项指标达到设计要求，得到用户的肯定和验收。
该技术与其他污水处理工艺及技术比较，在综合利用废水方面，具有投资费用低，工艺技术简单，废水利用率高，设备运行安全等特点，可广泛应用于钢铁、发电、石化、煤化工、制药等高耗水的行业。它的出现必将为我国的环境保护、节能减排提供有力措施和技术保证。

7. 印染废水处理新技术有哪些

印染废水处理技术主要有物理化学法和生物法。

物理化学方法中, 常用的有内吸附法, 它是利用多孔性的固容体物质使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。混凝沉淀法可降低印染废水的色度,
去除呈胶体状态的染料。气浮法针对印染废水中含有机的胶体颗粒、呈乳浊状的各种油脂类杂质、细小纤维和疏水性合成纤维的纤毛等, 预先使用混凝剂进行混凝,
则分离效果更佳; 电解法以往多用于处理含氰、含铬电镀废水, 近年来开始用于处理, 该法的脱色效果显著, 产泥量少, 处理时间短, 但电耗和电极材料消耗较大,
宜用于小水量废水处理;

生物处理法中, 厌氧法范围广,能耗低, 剩余污泥少, 耐冲击负荷能力强。活性污泥法是好氧生物处理的一种主要方法, 利用好活性污泥的吸附和氧化作用,
去除废水中的有机污染物质。生物膜法是与活性污泥法并列的另一种好氧生物处理法, 该法通过生长在填料,如滤料、盘面等表面的生物膜来处理废水,
主要有生物接触氧化法、生物转盘和生物炭法等 。

8. 印染废水处理的印染废水处理技术

国内外对一般印染废水多数采用传统的生化法处理，以除去废水中有机物，有些工厂在生化处理前或处理后还增加一级物化处理，少数工厂采用多级的处理。在美国，印染废水多数采用二级处理，即生化与物化结合，个别用三级，增加活性炭。日本与美国相似，但应用臭氧的报导也较多。英国是羊毛加工的传统国家，一般用不完全流程，仅将洗毛水用物化初步处理与其他染色废水合并排入城市污水处理厂。国内投入运行的生化处理设施，大部分是采用完全混合活性污泥法。接触氧化等生物膜法，近年来也逐步增加。印染废水处理，应尽量采用重复使用和综合利用措施，与工艺改革和回收染料、浆料、节约用水、用碱等结合起来考虑。在国内印染废水处理中采用的完全混合式系统有加速曝气法和延时曝气法两种形式。废水量较大的采用延时曝气法较多，废水量较小的则以加速曝气法为主。印染废水处理中常以曝气时间作为曝气池的控制指标。由于印染废水的水质是多变的，因此曝气时间必须与有机负荷(POD含量)结合起来考虑。常用的治理印染废水有如下方法：
1．改革工艺、减少或消除印染废水对于合成纤维及含合成纤维75%以上的织物采用干法印花工艺，可以消除印染废水。对于棉织物，一直用淀粉浆料上浆和作为印花浆料中的粘合剂，使退浆、煮炼废水中，含大量淀粉。现在，印染工业用化学浆代替淀粉浆，如聚乙烯醇和纤维素衍生物作浆料，；可使退浆、煮炼废水的BOD降低33%，若用作印花浆粘结剂，则还可降低5~20%。此外，在酸性媒染染料染色中，用硝酸钠或双氧水代替重铬酸钾作氧化剂，能消除废水中有毒的铬污染。
2．废水和物料的回收利用
(1)印染废水要按水质特点，分别回收利用一般印染厂中，废水可分为三类，即淀粉浆料废水，废碱液和其他染整废水。据统计，它们占的百分率约为；淀粉浆料类废水为65%,废碱液为19%，其他染整废水为65%。按上述水质分开处理，有利于回收利用。
(2)碱回收利用丝光工序的淡碱液可循环利用，还可将淡碱液用于煮炼，煮炼废碱液，用于退浆，多次重复使用。如碱液量大可用三效蒸发器回收碱，如碱液量小，可用薄膜蒸发器回收碱。
(3)染料回收如含硫化染料的废水，可以在反应锅内加酸，放出硫化氢，经沉淀过滤后回用。对还原染料和分散染料可采用超过滤技术回收。废水回收染料后，可使色度减少85%，硫化物减少90%。
3．印染废水的无害化处理
废水和物料的回收利用，虽然是减少印染废水污染的根本出路，然而；目前国内外还远未达到应有水平，印染废水仍以无害化处理为主，印染废水的水质特点，主要是COD和BOD高，以及由此引起的色度等指标远远超过排放标准；国外纺织工业废水尤其是印染废水的处理，应用最广的是生化处理法，国内一般印染废水，多数也是采用生化法去除水中的有机物。投入运行的生化处理设施，大部分是采用完全混合活性污泥法，即废水和回流污泥进入曝气池后，与池内原有混合液得到充分混合。这一方法，较好适应印染废水COD高而且水质多变的特点，得到比较好的处理效果。所采用的完全混合式系统，有加速曝气法和延时曝气法两种，废水量大的用延时曝气法较多，废水量较小的，则以加速曝气法为主。
实践证明，用生物处理印染废水，BOD去除率一般为85~90%，并能使可溶性的BOD变成不溶性污泥而分离去除。同时还能去除部分色泽和悬浮物，降低pH值。为了解决生化处理后脱色问题i采用活性炭吸附法，可去除废水中很多种类染料和可溶性有机物。对非水溶性染料废水的色度，如硫化染料，还原染料和分散染料，可采用臭氧氧化法和混凝法加以去除。
综上所述，印染废水能达到排放和回用水的各项指标，需要采用联合处理方法，如用沉淀(或过滤)—生化—活性炭吸附—生物接触氧化—煤粉灰过滤，活性污泥—臭氧氧化(或混凝)等。现在多级的处理方法，如反渗透、离子交换、电渗析等已开始在印染废水中应用。据报道，日本纺织印染工业处理水回用率，巳达到8096。表2-4-2为各种不同染织物废水主要处理方法和优缺点比较。
1、混凝法的机理
混凝法是通过向污水中投加混凝剂，使细小悬浮颗粒和胶体颗粒聚集成较粗大的颗粒而沉淀，得以与水分离，使污水得到净化的方法。混凝法的机理主要是压缩双电层，吸附表面中和，吸附架桥和沉淀网捕四种机理。以上几种作用可能同时产生，在不同的条件下某种作用可能是主导因素。
混凝剂可降低印染废水中的浊度、色度，去除多种高分子物质、有机物。以及某些重金属有毒物质。
2、实验室研究
混凝沉淀是水处理过程中的重要单元，而混凝法最关键的是要选择合适的混凝剂。目前，主要有无机混凝剂、有机混凝剂、复合混凝剂及生物混凝剂四大类。近几年，许多研究者主要对高分子混凝剂和高效复合脱色混凝剂开展了较深入的研究，并在处理印染废水方面取得了进展。
陈文松和韦朝海研究了低剂量Fenton氧化一混凝法对三种不同模拟水样和实际印染废水的处理效果，结果表明，Fenton氧化一混凝法特别适合于处理成分复杂(同时含有亲水性和疏水性染料)的染料废水。实际印染废水的处理结果令人满意，CODcr和色度的去除率分别达到84%和95%。Fenton氧化一混凝法处理印染废水效果好，成本低，操作简单，便于推广。混凝剂的改性和复配能优化混凝剂性能，提高混凝效果。姚晓亮采用镁盐与亚铁盐混合复配对活性染料印染废水进行脱色处理，并与单一组分混凝剂的脱色效果作比较。结果表明：复合混凝剂MgSO4-FeSO4·7H2O的脱色效果明显优于单一组分，表现出显著的协同效应。祝社民和陈英文等将若干廉价的天然和废弃无机粉料(如粉煤灰，黏土等矿物，其中主要含硅、镁、钙和铁等)按一定比例配伍，再进行简单活化和极少量的高分子絮凝剂复配而成新型的混凝剂，其对印染废水具有良好的处理效果，COD去除率为74%，最终出水浊度低于5度。印染废水经过混凝处理后可达到国家污水排放的三级标准，可重复利用。余莹在实验中发现，将聚硅铝铁硼应用于处理印染废水，其脱色效果佳，透光率可达98%;且具有制备工艺简单、高效、矾花大、沉降速度快、污泥体积小、脱色及去除COD效果良好等优点。戴亚英和邱慧琴研究的是聚合硫酸铁硅混凝剂(PFSS)，它是一类新型无机高分子混凝剂，是在聚硅酸和铁盐的基础上发展起来的复合产物。实验说明此类混凝剂混凝效果好，易储备，价格便宜，因此受到了水处理界的极大关注。
利用废熔盐研制了一种新型复合混凝剂PMFC(聚合氯化镁铁)，应用该复合混凝剂对印染模拟废水以及实际废水进行了处理。实验结果表明，该复合混凝剂在合适的条件下对印染废水具有良好的处理能力，其脱水效果明显优于PAC。此外，该复合无机混凝剂具有成本低，脱水率高，沉降速度快等优点。
3、现场应用研究
研究者也从水处理工艺方面进行了研究，并应用到实践中，取得了好的成效。江阴市某印染厂采用物化+三级生化+物化法处理印染废水，设计处理能力360m/s，废水进水CODcr， BOD5，SS和色度分别为： 200—300mg/L，600—700mg/L，350—500mg/L和500～1000倍，经处理后，出水稳定并达到污水排放一级标准，此外，该工艺具有处理负荷高，耐冲击，出水稳定等特点，并于2002年年底完工验收运行至今，处理效果良好，出水稳定达标。王振川等采用混凝沉淀一酸化水解一悬挂链曝气一生物碳组合工艺对该类废水进行了大量的实验研究，优化了各项工艺参数，并在河北丽友印染有限公司建立了一套3000平米/d的废水处理设施。经2年实际运行表明，该设施具有投资少，运行费用低，水净化率高的特点，处理后出水CODcr，去除率高达93%以上，各项水质指标均达到了(GB4287—92)纺织染整工业水污染物排放一级标准。黄瑞敏等提出了采用混凝脱色一曝气生物滤池，再深度处理的回用处理工艺进行现场试验研究。研究结果表明，该工艺可以将印染废水色度去除至10倍以下，CODcr处理至20mg/L以下，SS达到2mg/L以下，浊度低于3NTU，高效脱色混凝剂色度去除率达到98%，曝气生物滤池的出水CODcr质量浓度为20mg/L。
4、结束语
研究表明，混凝法对印染废水具有工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高等优点，混凝法已经成为污水处理的常用方法。针对特定的印染废水，混凝剂的选择就成为影响混凝效果的关键因素，所以混凝剂的开发和研究是一个热点。目前较新型的无机高分子复合型混凝剂主要有聚合硅酸硫酸铝(PASS)、聚合硅酸氯化铝铁(PSAFC)、聚合硅酸硫酸铝铁(PSAFS)和聚合硅酸硫酸铝硼(PSBA)。无机混凝剂具有无毒或微毒，原料易得等方面的优点，在混凝技术中占有重要地位，一直得到广泛应用。离子型高分子混凝剂可以明显提高絮凝效果，增大捕捉范围，活性基团也得到充分暴露，有利于更好地发挥架桥作用，因此，离子型高分子混凝剂是今后的发展重点。近年来，混凝剂的发展由低分子到高分子，由单一型到复合多功能型。研制成本低、广谱、高效、无毒的混凝剂成为混凝研究的一个热点。总之，当前混凝剂的发展总的方向是“高分子化、复合化、多功能化”，今后需进一步开展的工作为：
(1) 复合型高分子混凝剂的研制。
(2) 天然高分子物质及其改性产品的应用。
(3) 混凝剂的多功能化。
(4) 微生物絮凝剂的研究和开发。
值得说明的是，除了混凝剂种类和水处理工艺和条件以外，如PH值，混凝剂的加入量，投加顺序，污染物的浓度及水力条件都是影响混凝效果的重要因素。混凝剂的加入量，投加顺序需要事先通过实验确定。

9. 染料中间体还原物废水为什么很难处理

【污水处理技术】染料及染料中间体废水处理

1前言

染料及染料中间体废水是指染料或染料中间体生产过程中排出的工艺废水。染料中间体的生产包括以下几个过程：由苯、萘、蒽等基本有机原料经磺化、硝化、还原、卤化、胺化、氧化、酰化、烷基化等化学反应过程，生成比原来结构复杂，但不具有染料特性的有机化合物，如H酸、土氏酸、J酸等。染料中间体经重氮化、偶合等反应过程制成原染料。原染料再经染料后处理，制成商品染料。染料生产过程耗用的原料多，每吨物耗可达几吨到几十吨，同时在其生产过程中，往往需要一次或多次水洗，因而产生大量的副产物或废料，尤其是废液产生量很大。

一般来说，染料及染料中间体废水具有如下特点：

①废水中污染物种类多。染料及染料中间体废水含有酸、碱、盐、卤素、烃、硝基物、胺类和染料及中间体等物质，有些还含有剧毒的联苯胺、吡啶、氨、酚、以及重金属汞、镉、铬等。

②有机物浓度高。其CODCr值一般在4000 mg/L以上，对于酸性染料、直接染料以及食用染料，由于原料往往带有磺酸基团，易溶于水，导致这些有机污染物多以水溶态存在于废液中。

③含盐量高。废水中含盐量可以达到几十到几百g/L。

④染料的使用要求，促使它向抗光解、抗氧化、抗生物降解方向发展，使得这些废水难以用常规的方法治理。

⑤染料生产多为间歇操作，工艺较落后，产生的废水水质波动很大，乡镇企业的水质波动更为显著。

2源头治理技术

从根本上讲，治理废水的途径应该从清洁生产入手，实行污染源全过程控制，少排或不排废水。源头治理技术主要是包括以下几个方面：

①推行清洁生产，实行工业污染源全过程控制。清洁生产、污染源全过程控制是以节能、降耗、减污为目标，通过产品开发设计、原材料使用、良好的企业管理、采用先进合理的生产工艺、有效的物料循环、综合利用等途径实施生产、产品周期的全生命周期控制，使污染物产生量最小化的一种科学性很强的综合技术，其目标是实现工业生产经济效益、社会效益和环境效益的统一。

②加强冷却水系统工艺管理，提高水循环利用率。意大利某厂设计产量为5000 t/d，年总用水量为6500 000 m3，其中50%是冷却系统循环水。发达国家工业循环水利用率一般达70%以上，目前国内染料厂冷却水循环利用尚未引起足够的重视，冷却水循环利用率不高，冷却水系统工艺管理更有待改进。

③实行工艺改革，使“三废”产生量最小化。同一染料产品常常有几条合成路线和不同生产方法，选用合理的合成路线和先进的生产方法，使“三废”在工艺过程中消灭或减低到最低限度。例如，同样一种产品中间体N－氰乙基苯胺的合成，国内某染料厂采用的工艺为：以苯胺为原料，在氰乙基化罐中加入丙烯氰，使用催化剂ZnCl2，在温度60~100℃下反应28小时，制得氰乙基苯胺。而意大利Acna公司采用苯酚做催化剂，苯酚可以通过蒸馏回收，产品质量有保证，废水中不存在Zn污染。

④提高产品回收率，降低原材料消耗。目前，我国染料及中间体生产技术水平与发达国家相比，还有一定的差距，产品回收率低，“三废”污染比较严重。因此，提高产品回收率，降低原材料消耗，既有经济效益又有环境效益。

⑤加强物料回收，大力开展综合利用。染料及中间体产生的“三废”实质是生产过程中流失的原料、中间体和副产物。应用资源循环原理，开展“三废”资源化技术，使染料工业废水中污染物减至最低限度。

⑥研究与开发无“三废”工艺。无“三废”生产工艺研究与开发，已成为染料中间体开发研究的重要方向。前苏联有机中间体和染料研究院，首先把以水为介质反应改为有机溶剂，废水数量大为减少，例如在有机介质中由邻氨基酚同光气作用制取苯并酮唑，可完全消除污水的产生，同时还提高了产品质量。间硝基苯磺酸生产中原来每吨产品产生20 m3废水，采用碱或碳酸钠中和并将过量的硫酸钠分离出来，废水套用到成品的分离和洗涤，成为无“三废”工艺。有废水需要处理的单位，也可以到易净水网服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。

3末端治理技术

一般来说，染料废水的末端治理以降低水中的CODCr、色度，回收废水中的有机物、废酸和无机盐为目的。根据不同水质和排放要求，采用不同的处理方法：去除固体杂质，可采用混凝法和过滤法；脱色一般采用混凝—吸附组合工艺流程；去除有毒物质和有机物，主要采用化学氧化法、生物法和反渗透法等；去除重金属，可用化学沉淀法和离子交换法等相关技术文档请参考易净水网资料库http://www.ep360.cn/qita/。

从染料及中间体废水末端治理技术原理上看，大致可把它们分为三类：物理处理法、化学处理法及生物处理法。

3.1物理处理法

物理处理法包括混凝沉淀法、吸附法、气浮法、电渗析法、结晶分离法、精馏法、离子交换法、萃取法等。一些比较常用的方法简述如下：

①混凝沉淀法

混凝沉淀法近年来发展较快，是染料废水净化的主要方法之一。对于成分复杂的染料废水，先经均化沉淀，加入适量的酸或碱中和后，再加混凝剂絮凝沉淀。

混凝沉淀法主要用于染料废水的脱色，对萘系染料处理效果较好，对蒽醌染料较差。染料废水混凝沉淀的处理效果取决于混凝剂、助凝剂的选择和用量、废水的pH值、混凝的水力条件等。该方法对色度的去除率约为70%~90%，CODCr的去除率约为50%~80%。英国水研究中心对某厂分散染料废水进行混凝沉淀处理，CODCr去除率为77.9%，色度去除率为80%。

常用的絮凝剂可分为无机、有机和高分子三种类型。使用最广泛的是铁盐和铝盐，常用的还有含活性氧化铝、高岭土、皂土的混凝剂。近年还开发了不少新型无机和有机絮凝剂，如聚硅酸、硫酸铝等。

②吸附法

吸附法可去除水中的色、臭、重金属离子和有机物。由于吸附剂对不同类型的吸附能力存在差异，即吸附剂具有选择性，因此，采用吸附法处理染料废水，吸附剂的选择是影响处理效果的一个关键因素。最常用的吸附剂是活性炭。天津长城化工厂以活性炭为吸附剂用于土氏酸生产中吸附母液中的二萘胺。

另外一些吸附剂是氧化铝和活性氧化铝。活性氧化铝的处理效果可以通过添加沉淀剂或絮凝剂来提高。其它的吸附剂有SiO2、活化煤、高分子吸附剂等，根据当地情况还可以使用一些廉价的吸附剂，如粘土、矿渣、粉煤灰等。

高分子吸附剂与离子交换树脂联合使用，可以去除染料废水中的重金属、酚类、胺类等。在一种二步法处理工艺中，第一步使用的吸附剂是具有较大表面积的非离子型聚合物，废水随后通过一个弱酸性的离子交换器。Rock&Stevens公司用这种方法去除水中酸性、活性、金属络合及碱性染料。该方法不大适用于分散染料的去除。在这种工艺中，吸附树脂去除废水中的有机物，未被吸附的残余离子随后被离子交换树脂去除。两种树脂都可再生利用。

吸附法能够去除废水中难以分解的物质，对于不能生化处理或生物法处理后达不到排放标准的废水，可用吸附法处理。

③萃取法

萃取法是利用有机物在水中和有机溶剂中溶解度的差异，选择一种适宜的溶剂，通过与水混合，使有机物从水中迅速转移到溶剂相中，然后经两相分离，水相得到处理，而溶剂相含有染料。

染料从废液中去除后浓缩于有机相中。根据废水初始浓度的不同，染料可浓缩5~10倍。在该过程中，其它一些带负电荷杂质也会从废水中去除，例如某些含卤素亲油性物质。有机相可以用蒸馏法再生，但目前更多的是用酸或碱进行反萃取，就可以使萃取剂得到再生，而染料以浓缩盐的形式分离出来，萃取剂循环使用，这是一个很大的优点。

④结晶法

结晶法是通过控制物理条件，使染料或盐分从水中结晶分离出来，从而达到去除水中污染物的目的。该方法不必向水中另行投加化学物质。采用冷冻分离法处理J酸生产过程中的酸性废液，将废液冷冻至-10~-20℃，使废液中Na2SO4结晶析出，然后过滤除去。滤液加热、浓缩后，返回原生产工序使用。

⑤气浮法

气浮法是废水经过混凝后，通过加气使水中污染物上浮。根据废水性质不同，采用不同的气浮方法。以疏水性染料、还原、冰染为主的染料废水，普遍采用压力溶气气浮法；废水中含亲水性物质、盐类物质、以离子化形态存在的待分离物质或苯环上有取代基团的苯胺类化合物，则其它气浮净水技术效果较好，这些气浮技术包括电解凝聚气浮、离子气浮、吸附气浮等。

3.2化学处理法

化学处理法主要是利用化学反应改变废水中有害物质的结构，以达到回收或分解去除的目的。化学处理法常与物理法或生物法联合使用。

①氧化法

氧化法的目的是通过强氧化剂的氧化作用，破坏发色基团或染料分子结构，达到脱色和去除CODCr的目的。常用的氧化方法有药剂氧化法、电解法、O3氧化法、光氧化法、湿式空气氧化法等。药剂氧化法一般可用氯气、双氧水作氧化剂。

随着太阳能利用研究的发展，利用太阳光为光源的光氧化法处理废水的研究越来越受到人们的重视，并取得了可喜的进展。

②还原法

偶氮染料可进行还原处理，但有时所产生的芳香胺是致癌物。对于蒽醌染料来说，还原是可逆的。基于上述原因，还原法在染料废水处理中应用不多。

③焚烧法

焚烧法是在高温下，利用空气深度氧化处理极高浓度有机物废水的最有效手段，是最易实现工业化的方法。CODCr大于1.0×105 mg/L，热值大于1.0×104 kJ/kg的高浓度废水，炉内操作温度为900~1000℃，停留时间3~4 s，空气剩余系数为1.2~1.4，可使废水直接燃烧。国内染料废水处理基本都是以回收无机盐为目的。目前，国内焚烧处理存在的主要问题是：热回收率低，不少焚烧装置因运转费用高而不能运行。国外先进的焚烧系统都配备废热回收和废气污染控制装置，有利于降低能耗和消除二次污染。

3.3生物处理方法

生物处理方法是污水处理的常规方法，也是染料废水常用的处理手段之一。常用的生物方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法和厌氧生物法等。废水中含胺、酚类等，用生物法处理有较好的效果；对于酸性和碱性废水，可先经中和处理后再用生物法处理；对偶氮染料和硫化染料废水，可先经还原和氧化处理，降低其毒性后，再用生物法处理；亦有采用菌藻共生系统降解偶氮染料的报导，废水先进入厌氧塘，使偶氮双键断裂，然后进入好氧塘，降解芳香胺。

近年来，由于染料行业发展迅速，为了提高染料的使用性能，染料产品逐渐向抗氧化、抗光解、抗生物降解方向发展，废水中难生物降解的物质越来越多，给生物处理带来一定的困难。

采用生物法处理染料废水，最重要的是解决废水的可生化性问题。目前，一般趋于采用强化生物法与物化法结合的方案。

4废水资源化技术

国内外关于染料废水的资源化研究主要集中在以下几个方面：

4.1稀酸的浓缩与回用

染料废水中常伴有稀酸的排出，这部分酸可以回收利用。稀酸的回收主要包括浓缩和净化。净化指去除水中的有机物，主要有气提法、水解法、吸附法、萃取法、氧化法等，其中以氧化法最好。浓缩方法主要有鼓泡多室浓缩法、升膜式真空蒸发浓缩法。日本的Yawata化学工业公司采用浸没燃烧法将含稀盐酸的染料废水中的有机物燃烧后，获得13%的盐酸，然后用浓H2SO4进行循环脱水，转化为浓盐酸，既处理了废物，又回收了盐酸。

4.2盐类的回收

染料废水中含盐量很大，可采用浓缩和焚烧法回收。浓缩法不能去除废水中的有机物质；焚烧法虽然能把有机物作为热源焚烧，但是，如前所述，由于其成本高，难以得到广泛应用。

4.3有机物的回收

染料生产过程中会产生高浓度废母液，这种废液有机物和无机盐浓度很高，处理困难，如果能将其中有用的有机物提取出来，加以回收利用，将具有很好的经济效益和环境效益。有机物回收的方法主要有：树脂吸附、液膜萃取、络合萃取和离子缔合萃取。

有机物回收后，废水中污染物浓度大大降低，经过适当处理后易达到排放标准。因此，这是一种很有前途的处理方法。

5小结

总的来说，对于染料工业废水，使用单一处理方法，难以使处理后的出水达到国家要求的排放标准。目前一般采用两级处理方法：即物化法加生化法、生化法加氧化法，或生化法加吸附法等。在地球资源日益枯竭的情况下，国内外关于废水资源化技术的研究越来越多，人们趋向于寻找不造成二次污染，同时可回收废水中有用物质的技术，以取代目前耗资巨大的各种处理方法。

10. 染料废水处理设计方案

随着经济的发展和科技的进步，在使用革制品中合成革已越来越多被广泛地应用，由于皮革品的增多和真皮量的不足，促进了合成革技术的不断更新，合成革技术的发展也带动了革基布产业的发展。通过引进国内外先进设备，开发适销对路的高档合成革基布产品对提高企业经济效益具有重要的作用。

聚氨酯等高聚物（PU）革基布生产工艺过程中退浆、漂白、卷染和清洗等工段将产生一定量的废水，此外车间地面还有一定量的冲洗水。目前在中文文献上尚无革基布废水处理方法的介绍，我们在实践中得知，革基布废水和印染废水有相似之处，但又有所不同。根据有关文献资料[1-4]，目前，印染废水的处理方法主要有化学法（化学混凝法、化学氧化还原法、光催化氧化法、电化学法）、物理化学法（吸附（气浮）法、膜分离技术、超声波气振技术）、生物法。我们认为，对革基布生产工艺产生的染整废水，采用化学混凝和生物处理相结合的方法，是有效的，技术上和经济上都是可行的。

一、水处理工艺方案

印染企业排放的废水成分比较复杂，废水中含有难生化降解的物质，如各种染料、化学浆料和大分子量的化学助剂等，又含有易生化的物质，如淀粉等。废水的色度和pH值较高，在废水处理技术上有一定的难度。革基布染整过程中所排放的废水与一般印染废水又有所区别。由于革基布生产工艺以及使用的染色剂、助剂等用量大、种类多。因此革基布染整废水的污染物的浓度比一般印染废水要高；其次，革基布在整理染色过程中，会掉落很多细小绒毛纤维，废水中悬浮物很高，在废水处理过程中必须通过多道格栅及多次沉淀，才能达到理想的处理效果；另外，由于革基布坯布大部分是经过化学浆或淀粉浆处理过的，经蒸煮退浆后，大部分浆料要转移到废水中，使得革基布废水处理后产生的污泥量大粘性强，污泥脱水干化也成为一大难题。我们采用化学混凝结合两级生化法即生物吸附－兼氧水解－好氧生化为主体的改良型AB生化法，较好地解决了革基布生产工艺产生的染整废水处理难题，取得了理想效果。

该工艺的主要特点：

a、多级生化，菌种多样，污染物降解完全。工艺流程中设置了两段兼氧水解，充分发挥了兼氧水解功能，将难生化的大分子和高分子化合物降解成易生化的低分子化合物，为后续好氧生化处理创造了有利的条件，可充分发挥好氧生化功能。同时由于兼氧段在低溶解氧和高污染负荷下运行，去除单位COD负荷能耗低。

b、各生化段隔离，防止不同菌种相互竞争，提高污染物去除率。流程中设置了斜板隔离池，使兼氧段的兼氧微生物与好氧生物段的好氧微生物隔离，避免了两种不同的微生物混合竞争而抑制好氧生化功能的弊端。提高了好氧生化功能。

c、充分利用生物混凝，降低混凝剂的用量和污泥产生量。工艺流程中兼氧和好氧段污泥回流，并设置了生物吸附反应段，使回流污泥和污水中的污染物被吸附、卷带。与污泥不回流工艺相比，混凝剂用量可减少约30％，产生的污泥量也相应减少。

d、艺布局合理紧凑，占地面积小，操作管理方便。调节池布置在地下，其余处理池均布置在地面，同一水平面上系同一大水池隔成不同的功能池，整个系统连续流动运转，连续出水。

e、兼氧好氧联合处理，脱氮除磷效果好。