纺织印染废水处理实验原理

㈠ 印染行业的煮炼工艺是如何进行污水处理的

根据纺织印染行业自身的特点，印染废水的处理，应尽量采用重复回用和综合利用措施，与纺织印染生产工艺改革相结合，尽量减少水\碱以及其它印染助剂的用量，对废水中的染料，桨料进行回收。
例如，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，可以消除生产过程中的印花废水;在使用酸性媒染染料过程中，如果用硝酸钠或双氧水代替重铬酸钾全长为氧化剂，就可以消除废水中的铬的污染。
目前，许多印染企业普遍将丝光工艺排放的碱液用于煮炼工序作为煮炼液，煮炼工序排放的废碱液用于退桨工序，多次重复使用可以大大减少整个过程中排放的总碱量。对于含有硫化染料的污水，可以首先在反应锅内加酸，使废水中的硫化氢释放，然后经过沉淀过滤后回收再用。对含有还原染料和分散染料污水，可采用超滤技术将非水溶性染料颗粒回收使用。通过以上这些生产技术的革新，可以有效减少纺织印染行业的污染物排放量。同时也为生产企业节约了许多原料，增加企业的经济效益。
棉纺织工业废水的主要处理对象是碱度，不易生物降解或生产降解速度极为缓慢的有机质，染料色素以及有毒物质。
在美国，印染污水多数采用二级处理，即物化预处理与生化处理品相结合的工艺路线，个别企业使用了三级处理系统，即在生化处理以后增加活性炭吸附处理。日本的纺织印染企业采用的处理工艺与美国相仿，但应用臭氧化处理的情况多一些。
在我国，处理印染废水也主要采用物化处理与二级特殊化处理工艺结合，其中物化处理以混凝沉淀和混凝气浮为主，而在已经投入运行的生化处理设施中，大部分采用了活性污泥法，近年接触氧化，SBR工艺的应用也在逐步增加。下面我们主要介绍混凝预处理工艺和后续生化处理工艺。
1.混凝预处理 混凝法是向废水中投加化学药剂，使印染污水中大部分非水溶性的染料颗粒和胶体有机物互相凝聚成大的颗粒，然后再通过自然沉淀，气浮等方式衩去除。由于混凝过程中絮凝开成的矾花有较强的吸附能力，因经也有一部分水溶性有机物可以被吸附去除。印染废水通过混凝处理后有80%以上的悬浮性有机污染物被去除，同时色度的去除率也可达到50-95%。
对印染污水的混凝处理，关键在于选择合适的絮凝剂，目前常规适用于印染废水处理的絮凝剂主要有硫酸铝，硫酸铁，氯化铁，这些絮凝剂在处理一些非水溶性染料废水是效果明显，例如分散染料，还原染料，硫化染料，COD和色度的去除率真都非常高。
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㈡ 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。

㈢ 印染废水的处理方法都有哪些

印染废水的处理方法及工艺流程.目前国内的印染废水处理手段以生物法为主，辅以专物理法与化学法。由于近年属来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使新型染料、PAV浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，给处理增加了难度。原有的生物处理系统COD去除率大都由原来的70%下降到50%左右，甚至更低。色度的去除是印染废水处理的一大难题旧的生化法在脱色方面一直不能令人满意。此外，PAV等化学浆料造成的COD占印染废水COD的比例相当大，但由于它们很难被普通微生物所利用而使其去除率只有20%~30%。针对上述问题，国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学药剂的探索和应用研究。其中具有代表性的有：厌氧-好氧生物处理工艺、高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用研究、光降解技术研究、高效脱色混凝剂的研制等。
印染废水常用处理技术印染废水的常用处理方法可分为物理法、化学法与生物法三类。物理法主要有格栅与筛网、调节、沉淀、气浮、过滤、膜技术等，化学法有中和、混凝、电解、氧化、吸附、消毒等，生物法有厌氧生物法.好氧生物法、兼氧生物法。

㈣ 印染废水处理工艺

印染废水处理中，常用的物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。此外，电解法、生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中：

1．混凝法
混凝法是印染废水处理中采用最多的方法，有混凝沉淀法和混凝气浮法两种。常用的混凝剂有碱式氯化铝、聚合硫酸铁等。混凝法对去除COD和色度都有较好的效果。
混凝法设置在生物处理前时，混凝剂投加量较大，污泥量大，易使处理成本提高，并增大污泥处理与最终处理的难度。混凝法的COD去除率一般为30%～60%，BOD5去除率一般为20%～50%。
作为废水的深度处理，混凝法设置在生物处理构筑物之后，具有操作运行灵活的优点。当进水浓度较低，生化运行效果好时，可以不加混凝剂，以节约成本；当采用生物接触氧化法时，可以考虑不设二次沉淀池，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，多数是将混凝法设置在生物处理之后。其COD去除率一般为15%～40%。
当原废水污染物浓度低，仅用混凝法已能达到排放标准时，可考虑只设置混凝法处理设施。

2．化学氧化法
纺织印染废水的特征之一是带有较深的颜色。主要由残留在废水中的染料所造成。此外，有些悬浮物、浆料和助剂也能产生颜色。废水脱色就是去除废水中上述显色有机物。印染废水经生物法或混凝法处理后，随BOD和部分悬浮物的去除，色度也有一定的降低。一般情况下，生物法的脱色率较低，仅为40%～50%。混凝法的脱色率稍高，但因染料品种和混凝剂的不同而有很大的差别，脱色率在50%～90%之间。因此，采用上述方法处理后，出水仍有较深的颜色，对排放和回用都很不利。为此，必须进一步进行脱色处理。常用的脱色处理法有氧化法和吸附法两种。氧化脱色法有氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法三种。
化学氧化法一般作为深度处理设施，设置在工艺流程的最后一级。主要的目的是去除色度，同时也降低部分COD。经化学氧化法处理后，色度可降到50倍以下，COD去除率较低，一般仅5%～15%。

3．电解法
借助于外加电流的作用产生化学反应，把电能转化成化学能的过程称电解。利用电解的化学反应，使废水的有害杂质转化而被去除的方法称为废水电解处理法，简称电解法。
电解法以往多用于处理含氰、含铬电镀废水，近年来才开始用于处理纺织印染废水的治理，但尚缺乏成熟的经验。研究表明，电解法的脱色效果显著，对某些活性染料、直接染料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染废水，脱色率可达90%以上，对酸性染料废水脱色率达70%以上。电解法对于处理小水量的印染废水，具有设备简单、管理方便和效果较好的特点。固定床电解法在工程上也有应用，取得了较好的效果。其缺点是耗电较大、电极消耗较多，不适宜在水量较大时采用。电解法一般作为深度处理，设置在生物处理之后。其COD去除率为20%～50%，色度可以降到50倍以下。
当原废水浓度低，仅用电解法已能达到排放标准时，可考虑只设置电解法处理设施。仅用电解法处理时，COD去除率为40%～75%。

4．活性炭吸附法
活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。70年代开始用于工业废水处理。生产实践表明，活性炭对水中微量有机污染物具有卓越的吸附性，它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下，对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物，如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等，都有独特的去除能力。所以，活性炭吸附法已逐步成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。

吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的过程。吸附是一种界面现象，其与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动能力有两种，一种是溶剂水对疏水物质的排斥力，另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附，多数是这两种力综合作用的结果。活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力，在选择活性炭时，应根据废水的水质通过试验确定。对印染废水宜选择过渡孔发达的炭种。此外，灰分也有影响，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近，愈容易被吸附；吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响。在一定浓度范围内，吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外，水温和pH值也有影响。吸附量随水温的升高而减少，随pH值的降低而增大。故低水温、低pH值有利于活性炭的吸附。

㈤ 印染废水，是染浆废水来的，脱色效果不好，怎么办

不知到你用的什么工艺,一般生物处理不易脱色的话,可以考虑加点絮凝剂,另外氧化法也比较常用,下面一个参考文摘不错的：
由于染料生产品种多,并朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展,从而使染料废水处理难度加大.染料废水处理难点：一是COD高,而BOD/COD值小,可生化性差；二是色度高,而成分复杂.三是水质水量不稳定,排放具有间歇性.印染废水的处理目标一般是COD的去除与脱色,但脱色问题难度更大.
3． 脱色处理方法
3.1 物理方法
3.1.1吸附法
吸附法是利用多孔性的固体物质,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.吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱除染料分子的.吸附按其作用力可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种.目前用于吸附脱色的吸附剂主要是靠物理吸附, 但离子交换纤维、改性膨润土等也有化学吸附作用.
常用的吸附剂包括可再生吸附剂如活性炭、离子交换纤维等和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤灰) 及天然废料(木炭、锯屑) 等.传统的吸附剂是活性碳,活性炭具有较高的比表面积（500- 600 m2/g）,它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能.活性炭去除水中溶解性有机物（分子量不超过400）非常有效,但它不能去除水中的胶体疏水性染料.若废水BOD5> 500mg/L,则采用吸附法是不经济的.膨润土作为水处理中的吸附剂和絮凝剂,已被广泛用于印染废水脱色领域,近年来制成多种复合膨润土、VS型纤维和聚苯乙烯基阳离子交换纤维等,具有物理吸附和离子交换功能,且比表面大、离子交换速度快,易再生,对难处理的阳离子染料废水有很好的脱色效果,有些改性的膨润土的脱色效果甚至高于活性炭[4]；某些集吸附与絮凝性能为一体的吸附剂如硅藻土复合净水剂也已开发；用电厂粉煤灰制成具有絮凝性能的改性粉煤灰,对疏水性和亲水性染料废水均具有很高的脱色率；另外工业废料（如煤渣、粉煤灰等）、天然废料（如木炭、木屑等）、植物秸秆（如玉米棒等）均对印染废水具有一定的吸附作用.
吸附法尤其适合难生化降解的纺织印染废水脱色处理,印染废水的吸附脱色技术是一项非常有效而又比较经济的方法.活性炭吸附脱色技术不适合印染废水一级处理,只能用于深度脱色处理,活性炭处理成本高,再生困难,所以活性炭的再生技术是正在研究的课题,其中生物再生是研究的重点方向.煤、炉渣吸附剂,原料来源广,成本低,但在处理印染废水之后存在二次污染,所以只适合与生化法或砂过滤等方法联合使用.离子交换树脂对水溶性染料离子吸附特别有效,离子交换吸附剂的开发研制是今后的主要发展方向之一.廉价、高效、因地制宜新型吸附材料的开发是一项很有前途的技术.吸附法与其它处理方法的优化组合处理印染废水,脱色效果更佳.[5]
综上所述,吸附脱色的发展方向体现在两个方面: ①根据吸附机制开发、寻找新的吸附剂; ②对现有吸附剂的改性与活化, 以提高脱色效果和再生能力.
3.1.2超滤法脱色
超滤是利用一定的流体压力推动力和孔径在20～200üA 的半透膜实现高分子和低分子的分离.超滤过程的本质是一种筛滤过程,膜表面的孔隙大小是主要的控制因素.该法的优点是不会产生副作用,可以使水循环使用.早在70 年代初期, 膜分离技术就尝试用来处理印染废水.目前, 该方法可用于去除各种染料和添加剂.但由于分离染料混合物的困难, 并未达到完美的程度.
在这种技术中,半透膜的性质起着决定性的作用.就材料而言,膜有动态膜,纤维素类膜,聚砜超滤膜,荷电超滤膜或疏松反渗透膜.[6]
(1)动态膜从处理效果和经济上讲,ZrO-PAA 动态膜是可行的.但能耗较大,其渗透水及化学物质的再利用率可达88% 到96%.
(2) 纤维素类膜.CA 膜的选择性随膜表面与各种染料互变异构体相互作用而发生变化,但膜材料本身在耐pH、耐温等方面仍然有所不足.纤维素类膜在耐pH值、耐压、耐温度等方面优于CA ,用纤维素超滤膜反渗透处理染色废液, 染料去除率97% 以上可实现水的循环使用,但反渗透所需的高压操作仍是它的不足.
(3) 聚砜超滤膜由于其良好的物理化学稳定性,有较大的应用前景.使用聚砜超滤膜代替纤维素膜可实现高温操作, 回收染料减轻污染, 但仍未达到国家排放的标准.
(4) 荷电超滤膜或疏松反渗透膜是用来描述其分离性能介于反渗透和超滤之间的一种膜.荷电超滤膜是以其化学结构含有荷电基团而定义的, 疏松反渗透膜是以其物理结构而命名, 它们往往指的一种膜.对盐NaCl 截留只有2%～ 3% , 而对于500～2 000 分子量的物质,具有较高的分离率, 同时保持高的水通量.一般染料的分子量正好在这种膜的截留范围, 特别是离子型染料.该膜在低压下操作(10 kg/cm 2) 耐pH值、耐压密、耐污染、耐温等方面都比较突出,前景广阔[7].
3.1.3辐射降解法
电离辐射可有效地降解染料水溶液,辐射技术和其它技术有很好的协同作用.与常规污染物处理技术相比,辐射技术在常温常压下进行,具有工艺简单、无二次污染等特点,对难降解有机污染物的处理更有其独特长处.[8]
用60Co γ射线辐照甲基橙和活性艳蓝KNR水溶液,辐照后染料水溶液的可见光区和紫外区的特征吸收峰随吸收剂量的增加而渐渐下降至接近零,说明辐射降解反应既破坏了染料分子的发色基团,同时也破坏了染料的有机分子结构.脱色率和COD去除率均随吸收剂量的增加而增加.过氧化氢与辐射有协同作用,在相同的吸收剂量下,脱色率和COD去除率均随过氧化氢的浓度增加而增加.另外,该法pH值适用范围很广；溶液的初始浓度越大,COD去除和脱色效果越差；氧的存在可以促进染料分子的降解.在同样辐照条件下,染料的辐射降解效果因染料分子的结构不同而略有不同[9].
辐射法处理印染等难降解污水时虽然有机物的去除率高、设备占地小、操作简便,但用来产生高能粒子的装置价格昂贵,技术要求高,而且该方法能耗较大,能量利用率不高,若要真正投入实际运行,还需进行大量的研究工作.
3.2 物理化学法
3.2.1絮凝法
印染废水的絮凝脱色技术, 投资费用低, 设备占地少, 处理量大, 是一种被普遍采用的脱色技术.某印染厂采用混凝脱色- 悬浮曝气生物滤池工艺处理主要含活性染料的废水,原水CODCr, SS的平均质量浓度分别为296,285 mg/L 和平均色度为550倍, 处理后出水水质相应各项指标分别为40, 20 mg/L 和10 倍, 其去除率分别为87%, 92%和98%.[10]
在印染废水中使用的絮凝剂很多,大致可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂三类,其中,有机絮凝剂还分为天然有机高分子絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂.由于印染废水水质比较复杂,无机单盐絮凝剂在水解絮凝过程中,未能完成具有优势絮凝效果的形态,投药量大,絮凝效果差；无机高分子絮凝剂可以较好地除去废水中大部分悬浮态染料,但对于水溶性染料中分子量小、不容易形成胶体的废水则难以处理;有机高分子絮凝剂对于水溶性染料等废水具有很好的脱色性能,但单独使用效果差,而且易于产生有毒物质；因此,开发研制价廉、无毒、高效的新型有机絮凝剂,已成为目前絮凝法的主要研究方向之一.
复合絮凝剂则能同时发挥几种絮凝剂的优点,使絮凝法用于印染废水处理既经济,又适用.如将有机絮凝剂与无机絮凝剂复配使用,充分发挥有机高分子絮凝剂的吸咐架桥性能和无机絮凝剂的电性中和能力,可以使处理出水达到较好的效果.此外,淀粉衍生物、木质素衍生物、羧甲基壳聚糖[11]等天然高分子具有无毒、原料广、价廉和可生物降解等优点,也得到科研工作者的高度重视.另外,微生物絮凝剂是利用生物技术,从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理剂.与普通的絮凝剂相比,有固液易于分离,沉淀少,适用性广等优点,因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题[12].总之,高效、无毒、无害的环境友好性絮凝即将在印染废水处理中有广阔的应用前景.
絮凝法虽然是含染料废水处理的常用方法,但对于许多可溶性好的染料, 处理效果往往不佳.因此, 复合絮凝法将成为工业废水处理工艺研究的主要内容和发展方向.根据实际出水要求,采用适当的预处理和后处理手段,发挥絮凝工艺与其它工艺的协同工作的优势,以达综合治理的目的,这对于提高印染废水的处理效果,降低处理成本具有极其重要的意义.
然而,用絮凝法进行废水脱色依然存在以下几个方面的问题：产生大量的淤泥；由于废水水质变化大,每批废水脱色前均需要进行预试验,以确定最佳条件,提高了成本,又费时.过量的阳离子絮凝剂会在废水中产生大量氮的化合物,它们对鱼类有毒且难以生物降解和硝酸化抑制,絮凝剂过量也可能导致沉淀重新溶解.脱色效率低,不符合排放标准.因此,实际生产中,应根据实际出水要求,采用适当的预处理和后处理手段,发挥混凝工艺与其它工艺的协同工作的优势,以达综合治理的目的,这对于提高印染废水的处理效果,降低处理成本具有极其重要的意义.
3.3 化学方法
3.3.1电化学法
电化学法是处理印染废水的另一种有效的处理方法.电化学法通过可溶性电极在阳极和阴极上发生电絮凝、电气浮和H的间接还原作用从而达到处理废水的目的.电化学法处理印染废水具有设备小、占地少、运行管理简单、COD去除率高和脱色好等优点,但同时电化学法存在着能耗大、成本高和析氧析氢副反应等缺点.近年来,随着电化学和电力工业的发展以及许多新型高析氧析氢过电位电极的发明,电化学法又重新引起人们的重视.根据电极反应方式划分, 传统电化学方法可细分为内电解法、电絮凝和电气浮法、电氧化学.
内电解法是利用废水中有些组分易被氧化,有些组分易被还原,在有导电介质存在时,电化学反应便会自发进行,同时兼有絮凝、吸附、共沉淀等综合作用的一种废水处理方法[13].最著名的内电解法是铁屑法, 即将铸铁作为滤料, 使印染废水浸没或通过, 利用Fe 和FeC 与溶液的电位差, 发生电极反应, 产生较高化学活性新生态H, 能与印染废水多种组分发生氧化还原反应, 破坏染料发色结构, 而阳极产生的新生态Fe2+, 其水解产物有较强的吸附和絮凝作用.该法不需要外加电源,操作简单,成本低廉,是种很有前途的处理方法.
电气浮法是以Fe、AL作阳极产生的H2将絮体浮起;而电絮法则是利用电极反应产生的Fe2+ 、Al3+实现絮凝脱色.采用石墨、钛板等作极板, 对染料废水通电电解, 阳极产生O2或Cl2, 阴极产生H2.通过O的氧化作用及H的还原作用破坏染料分子而使印染废水脱色, 脱色率可达98% 以上,COD去除率达80%以上.
国内重点研究的是电化学与其它方法相结合,其中较为有成就的是用絮凝复合床新技术处理高色度印染废水,对色度>10000倍的印染废水处理后,脱色率可达99%以上,CODCr去除率达75%.国外在新型电极方面研究较多,如：Sb/SnO2、Ti/SnO2、Ti/RnO2、Ti/Pt等电极.
电催化高级氧化技术(Advanced Electro catalysis Oxidation Processes , AEOP) 是最近发展起来的新型AOPs ,因其处理效率高、操作简便、与环境兼容等优点引起了研究者的注意.它能在常温常压下,通过有催化活性的电极反应直接或间接产生轻基自由基, 从而有效降解难生化污染物.陈武等进行了三维电极电化学方法处理印染废水实验, COD去除率达74.7% ,色度去除率达93.3%[14].
3.3.2氧化法
氧化法是使染料分子中发色基团的不饱和双键被氧化断开,形成分子量较小的有机物或无机物,从而使染料失去发色能力的一种印染废水处理方法.氧化法主要有：高温深度氧化法、化学氧化法和光催化氧化降解法等.
高温深度氧化法主要是焚烧法.
化学氧化法是印染废水脱色处理的主要方法,其机理是利用氧化剂将染料不饱和的发色基团打破而脱色.Fenton试剂（Fe2+-H2O2）、臭氧、氯气、次氯酸钠等是一般采用的氧化剂.常见的有组合法和催化氧化法等.如采用混凝- 二氧化氯组合法的优点在于ClO2氧化能力强,是HClO的9倍多,且无氯气氧化法处理废水时可能与水中有机物结合生成氯代有机物(AOX)[15].
化学氧化法能有效地去除印染废水中的色度,但不能很好地去除废水中的COD,对此有人提出了不完全氧化的方法,即只部分氧化,使有机物通过自由基耦合降低水溶性而絮凝去除.陈玉峰[16]等通过实验发现,电生成Fenton试剂处理实际工业印染废水,CODCr去除率在80 %以上, 脱色率达到95% ,处理费用1117元/m3,具有很好的实际应用价值和市场前景.盛翼春[17]通过研究发现,采用新型电催化氧化对染料浓度高达0.3g/l的水溶性染料废水在2分钟内脱色率高达95%以上.
同时,随着太阳能技术的发展进步,光催化氧化也越来越受到人们的重视.夏金虹[18]用纳米TiO2粉体光催化降解印染废水,脱色率为96% , CODCr去除率为86%,TiO2催化性能比较稳定,可重复使用.光催化氧化技术具有工艺设备简单、操作条件易控制、处理成本较低、氧化能力强、无二次污染等突出优点,在有机废水处理中有着广阔的应用前景.但悬浮体系的纳米TiO2颗粒由于粒径极为细小,存在着难以回收、容易中毒、不易分散等缺点,需通过先进的负载技术或光化学反应器,甚才会获得更高催化效率.因此,纳米TiO2光催化剂的负载技术对其实现大规模实用化、商品化和工业化具有重大的实际意义,是今后TiO2研究的主要方向[19].
总之, 氧化法是一种优良的印染废水脱色方法,但也有其自身的缺憾.如果氧化程度不足, 染料分子的发色基团可能被破坏而脱色, 但其中的COD仍未除尽; 若将染料分子充分氧化, 能量、药剂量消耗可能会过大, 成本太高, 所以氧化法一般用于氧化- 絮凝或絮凝- 氧化工艺.采用氧化- 絮凝工艺, 目的是通过氧化法将水溶性染料分子变为疏水性或使阳离子染料分子转变为中性, 阴性分子, 以利絮凝除去.反之, 采用絮凝- 氧化工艺则是将氧化作为后处理步骤, 对印染废水做深度处理经进一步去除残余色度及COD[20].
3.3.3还原法
还原法式使用还原型脱色剂对直接染料废水进行脱色处理的方法,使用的原料主要是铁屑.铁屑是机械加工过程中的废料, 用于处理印染废水,不仅成本低廉、操作简单, 而且能够获得以废治废的效果.该方法主要基于电化学反应.铁屑是铁-碳合金, 浸入废液后形成无数微小原电池.电极反应产物为Fe2+, H2,OH-, 均具有较高的化学活性, 可有效地脱除废水中的染料分子.其它还原剂有保险粉(+ 活性炭)、亚硫酸及其盐.洪俊明等[21]通过铁屑内电解的强化A/ O MBR 工艺处理印染废水, 出水的水质中色度的去除率超过90.0 %和COD的去除率达到94.9 %.董永春[22]等采用以含硫还原剂和氢化物引发剂为基础的稳定双组分还原反应系统,处理直接染料染色废水,使之与其中的直接染料发生还原脱色反应,其优点是脱色剂用量少,反应快速,脱色率高.还原法的主要缺点是还原降解产物具有毒性, 必须经过二次处理.如活性炭吸附等, 处理费用增大.
3.3.4高级氧化法
高级氧化法(Advanced Oxidation Processes ,AOPs)脱色被认为是一种很有前途的方法.所谓高级氧化法如UV + H2O2、UV + O3, 因为在氧化过程中产生羟基自由基（·OH）, 其强氧化性使染料废水脱色.经研究发现它对偶氮染料的脱色很有效, 高级氧化反应随O3和H2O2加入量的增加,其反应速率也随之增加[23]. 在实际生产中与某些化学辅助剂会提高脱色效果, 而且UV + H2O2方法处理偶氮型活性染料产生的降解产物对环境完全无害.最近的研究发现二氯三嗪基型偶氮类活性染料使用UV + H2O2方法脱色也有很好的效果[24].
氧化剂O3对绝大多数染料的脱色效果较好, 无二次污染, 引入紫外光(UV) 等可加快氧化和提高脱色率.有学者指出O3/UV 对偶氮染料脱色效果好,UV 的引入促使O3在溶液中产生氧化性强的羟自由基.胡文容[25]等指出, 虽超声波几乎不能降解偶氮肿I , 但对O3氧化有明显的强化作用, 当O3浓度为7107mg/ L , 加80w 超声波是超声波协同O3处理偶氮肿的最佳组合, 既可满足90 %脱色率, 又可节省48%的O3.但是目前用O3处理染废水费用较高, 开发新型臭氧发生器并和UV 或超声波连用以提高效率、降低费用是O3在染料废水处理中推广的前提, O3对COD的去除不理想.
高级氧化法的对环境污染极小,效果较好,但有一个严重不足之处是处理费用较高, 从而限制了它的广泛使用.
3.3.5超声波氧化
超声波处理印染废水是基于超声波能在液体中产生局部高温、高压、高剪切力,诱使水分子及染料分子裂解产生活性非常强的氢氧自由基, 对大部分有机污染物有氧化作用并可并促进絮凝；同时,在超声波作用下传质加强,超声空化产生局部高温高压,可大大强化氢氧自由基对有机物的氧化速度,提高降解效率.
用超声波可以强化臭氧氧化处理偶氮类染料废水,这是因为超声波空化效应产生高能条件促使臭氧快速分解,产生大量的自由基,从而使氮类染料脱色.张家港市九州精细化工厂用根据超声波气振技术设计的FBZ 废水处理设备处理染料废水[26],色度平均去除率为97.0 % ,CODCr去除率为90.6% ,总污染负荷削减率为85.9 %.符德学[27]等使用该法处理含碱性湖蓝-5B的印染废水,COD去除率达90.2%,脱色率达到98.3%.刘静[28]等的实验结果表明,超声波与微电场的协同作用大大提高了脱色率,在最佳条件下处理60min,色度去除率可达96.6%.
3.3.6萃取法
萃取是采用与水互不相溶,但能很好溶解污染物的萃取剂,使其与废水充分混合接触后,利用污染物在水中和溶剂中不同的分配比分离和提取污染物,从而净化废水.废水中的酸性染料可用混合胺进行萃取回收,阴离子染料可用离子对萃取法用长碳链去除,萃取剂可用氢氧化钠再生.由邻苯二甲酸与间苯二酚为原料制备荧光黄的生产废水可用N235/煤油系统萃取,其COD去除率可达91-98%,色度去除率为99.8%[29].
离子对萃取法是一种新的废水脱色方法.该法是将染色残液与一非水溶性有机溶剂一同振荡,当两相分离时,水相中便呈现无色,染料聚积于上层有机相中.只要燃料含有至少一个磺酸基团或者是染料必须是酸性的,那么任何深浓的染色废液均可用此法脱色.该有机相可反复使用数次[30].离子对萃取法的优点有：液/液相分离工艺简单,能耗低.对于活性染料来说,仅钠盐和钙盐形成的水解产物需处理.萃取剂无需再生就可重复使用[31].
3.4 生物处理方法
生物法是利用微生物酶来氧化或还原染料分子,破坏其不饱和键及发色基团,从而达到处理目的的一种印染废水处理方法.生物法目前仍是国内外主要的印染废水处理方法.
生物法的缺点在于微生物对营养物质、PH、温度等条件有一定的要求,难以适应印染废水水质波动大、染料种类多、毒性高的特点；同时还存在占地面积大、管理复杂、对色度和COD去除率低等缺点.生物法处理印染废水的脱色率和COD去除率不高,一般不适宜单独应用,可作为预处理或深度处理.
3.4.1传统生物处理技术
生物法处理印染废水中,以活性污泥法最为普遍,这是因为活性污泥法具有可分解大量有机物、能去除部分色素、可调节pH值、运转效率高且费用低等优点,但对色度的去除往往不够理想,因此组合式生物处理技术是目前印染废水的常用方法.我国生物法中以表面活性污泥法和接触氧化法占多数,此外,鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘法等也有应用,生物流化床尚处于试验性应用阶段.
在印染废水处理中,厌氧- 好氧工艺具有的这种独特降解机理引起国内的广泛关注,并得到了深入的研究和应用,取得了明显的效果[32].娄金生等在印染废水的处理过程中采用了厌氧- 好氧工艺,取得了良好效果,COD总去除率大于90 % ,脱色率大于95%.
3.4.2微生物强化处理技术
随着纺织工业新产品和新技术的开发,印染废水中水溶性染料、活性染料和化学浆料的数量和种类的不断增加,从而导致印染废水可生物降解性下降,如大量的聚乙烯醇（PVA）等,因此选育及应用优化脱色菌和PVA降解菌开始引起人们的关注.选育和培养出各种优良脱色菌株或菌群是生物法一个重要的发展方向.白腐真菌不但对活性艳红X3B染料有较好的脱色作用,而且对难处理的成分复杂的实际染料废水也有较好的降解作用,能有效去除印染废水的COD和BOD5.虽然不能彻底生化降解染料废水,但给后续的深度处理带来极大方便[33].
黄建岷[34]在实验中采用富集法分离菌株,所得脱色菌处理印染废水有明显的脱色效果,脱色率可达70 %以上.与活性炭吸附脱色相比差异不大,证明利用微生物处理印染废水的色度问题是可行的, 但在菌种筛选方面仍有大量工作可做.
3.4.3膜生物反应器处理技术
膜生物反应器处理技术作为一种新型的污水处理工艺,是传统活性污泥法和膜分离技术的有机结合,可通过膜片提高某些专性菌的浓度和活性,还可以截留许多分解速度较慢的大分子难降解物质,通过延长其停留时间而提高对它的降解效率.但由于膜易堵塞且制造费用较高,对膜技术在水处理领域全面推广产生一定阻力.不过,随着材料科学的发展、膜制造技术的进步、膜质量的提高、膜制造成本的降低以及工艺的改进,膜生物反应器的应用范围将越来越广.
3.4.4生物酶脱色技术
一些使用合适的厌氧和嗜氧的联合生物处理可提高染料的降解性, 但是在厌氧条件下, 偶氮还原酶通常将偶氮染料分解为相应的胺类, 其中许多会致低能或致癌,而且偶氮还原酶具有强专一性, 只分解被选择染料的偶氮键.与此相反,苯氧化酶——过氧化木质素酶(木质素酶, LiP) , 过氧化锰酶(MnP) , 和漆酶——对芳香环没有强的专一性, 因此, 有可能降解各种不同的芳香化合物.这些酶制剂可有效地使许多结构不同的染料脱色.初始反应速率与制剂中每一个酶(漆酶、LiP 和MnP) 都有关系.一些染料添加剂可显著降低脱色速率.因此, 在评价新的酶及其处理工艺时, 必须考虑染色助剂对酶活性的影响.今后研究工作主要集中于已选择出的酶的固定化以便为酶脱色的工业应用打下基础[35].
4. 发展前景
各种脱色方法比较分析,可以看出每种处理方法从经济性,技术性,对环境影响和实用性都有一定的缺陷, 气吹、混凝、吸附、过滤等一般具有设备简单、操作简便和工艺成熟等优点,但是这类处理方法通常是将有机物从液相转移到固相或气相,不仅没有完全消除有机污染物和消耗化学药剂,而且造成废物堆积和二次污染.吸附脱色具有只吸附染料, 但不破坏其结构的特点, 但目前使用的吸附剂往往存在吸附量不够, 或再生不容易的缺点.高级氧化法脱色如光氧化、超临界氧化、湿式氧化、低温等离子体化学法被认为是一种很有前途的方法, 但其昂贵的价格成为制约其广泛应用的重要原因.一些传统的氧化方法如NaClO、H2O2、臭氧和紫外氧化等证明对废水脱色并不有效, 采用强化物理化学与酶催化降解的方法可能将有非常广阔的应用前景.因此在实际工程中应该按照具体条件和要求,合理选择工艺组合,以便取得最佳的效果.

㈥ 印染废水的处理方法

目前有很多产业的废水处理场，需增设废水高级处理单元才能达到当地政府的放流水标准，至今已发展的废水高级处理技术包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分离法、湿式氧化法及Fenton氧化法等，其中以Fenton氧化法(H2O2/Fe2+rightleder)被认为是一种最有效、简单且经济的方法，其他方法则因初设成本或操作成本太高而较难被业者接受。Fenton氧化法虽有高效率、低操作费的优点，但同时因其会产生大量的铁污泥，成为应用时的一大缺点。

电解还原-Fenton法是利用电解还原的方法使Fe3+在阴极再还原为Fe2+催化剂，反应pH约操作在1.5左右，特别适合处理高COD且难生物分解的有机废液，阴极反应如式(2)，因此原先式(1)的反应可修正为式(3)，即反应过程几乎不会产生铁污泥。

反应过程中，H2O2直接连续添加于电解还原槽并与电解产生的Fe2+反应，用以氧化废水中的有机物，而反应产生的Fe3+又可直接于阴极还原成Fe2+并源源不断的参与反应，使得H2O2的氧化效率提高，降低H2O2的加药量及降低操作成本。此外，在阳极发生之电极氧化作用亦可去除部份有机物。反应完成后的Fe2+与Fe3+混合溶液可作为铁系混凝剂使用。

㈦ 设计一种纺织印染废水处理的工艺流程,要求画出工艺流程图

1 印染废水的产生及特点
印染废水复杂，污染物成分差异性大，很难归类，要污染指标 COD 高，和 COD的比值一般在 0.25 左右，可生化性较差，色度高，混合水中显色分子离子微粒大小重量各异性大，脱色难，水质水量波动大等特点。
2.污水处理工艺
3 工艺流程
印染废水---格栅---调节池---水解酸化池---生物接触氧化池---沉淀池---混凝沉淀池
4 主要构筑物
1） 格栅
格栅是一组平行的金属栅条或筛网组成，安装在污水管道、泵房、集水井的进口处或处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷[1]。
截留污物的清除方法有两种，即人工清除和机械清除。大型污水处理厂截污量大，为减轻劳动强度，一般应用机械清除截留物。小型污水处理厂和污水处理站截污量小，一般可采用人工清除截留物。
2） 调节池
所有进入废水处理系统的废水，其水量和水质随时都可能发生变化，这对废水处理构筑物的正常运转非常不利。水量和水质的波动越大，处理效果就越不稳定，甚至会使废水处理工艺过程遭受严重破坏。为减少水量和水质变动对废水处理工艺过程的影响，在废水处理系统之前宜设置调节池，以资均和水质、存盈补缺，使后续处理构筑物在运行期间内能得到均衡的进水量和稳定的水质，并达到理想的处理效果。
主要起均衡水量作用的调节池称为均量池，主要起均和水质作用的调节池称为均质池，既可均量又可均质的调节池称为均化池。
（1）设计调节池时应考虑的问题：
①调节池的几何形伏宜为方形或圆形，以利形成完全混合状态。长形池宜设多个进口和出口。
②调节池中应设冲洗装置、溢流装置、排除漂浮物和泡沫的装置，以及洒水消饱装置。
③为使在线调节池运行良好，宜设混合和曝气建置。混合所需的功率约为0.004 ～0.008 kW/m3池容。所需曝气量约为0.01～0.015m3空气／（ min·m2之池表面积）。
④调节池出口宜设测流装置，以监控所调节的流量。提升泵可设于调节池的前面或后面。
由于该厂废水的水质和水量变化均比较大，所以采用矩形均化池，两边进水中间出水。
（2） 污水泵房
污水处理厂的运行费用大部分来自于电能，其中40%的电能为水泵消耗，所以，确定合理的水泵及泵站具污水处理厂的关键所在。
泵站形式的选择取决于水力条件和工程造价，其他考虑因素还有：泵站规模大小、泵站的性质、水文地质条件、地形地物、挖渠及施工方案、管理水平、环境性质要求、选用水泵的形式及能否就地取材等。
污水泵站的主要形式：
①合建式矩形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数为4台或更多时，采用矩形，机器间、机组管道和附属设备布置方便，启动简单，占地面积大；
②合建式圆形泵站，装设立式泵，自灌式工作台，水泵数不超过4台，圆形结构水力条件好，便于沉井施工法，可降低工程造价，水泵启动方便。
③对于自灌式泵房，采用自灌式水泵，叶轮（泵轴）低于集水池最低水位，在最高、中间和最低水位都能直接启动，其优点为启动及时可靠，不需引水辅助设备，操作简单。
④非自灌式泵房，泵轴高于集水池最高水位，不能直接启动，由于污水泵水管不得设低阀，故需设引水设备。但管理人员必须能熟练的掌握水泵的启动程序。
由以上可知，本设计因水量较小，并考虑到造价、自动化控制等因素，以及施工的方便与否，采用自灌式半地下式圆形泵房。
3） 水解酸化池
水解池一般可采用矩形或圆形结构。对于圆形反应器，在同样的面积下其周长比正方形的少12%，但是圆形反应器的这一优点仅仅在采用单个池子时才成立。当建立两个或两个以上反应器时，矩形反应器可以采用公用壁。对于采用公共壁的矩形反映器，池型的长宽比对造价也有较大的影响，因此如果不考虑地形和其他因素，这是一个在设计中需要优化的参数。水解池依据水力停留时间进行设计时，反应器体积可根据停留时间计算。
（1）反应器的高度
选择适当高度的原则应从运行上的要求和经济方面综合考虑。从运行上选择反应器的高度要考虑如下影响因素：
①高流速增加系统扰动，因此增加污泥与进水有机物之间的接触；
②过高的流速会引起污泥流失，为保持足够多的污泥，上升流速不能超过一定的限值，从而反应器的高度也就会受到限制；
③土方工程随池深（或深度）增加而增加，但占地面积则相反；
④高程选择应该使得污水（或出水）可以不用提升或降低提升高度；
⑤考虑气候和地形条件，池子建造在半地下可减少建筑费用和保温费用；
⑥反应器的经济高度（深度）一般是在4-6m之间，在大多数情况下这也是系统最优的运行围。
（2）.反应器的面积和反应器的长、宽度
高度确定后，可以计算出反应器的截面积。
在确定反应器的容积和高度后，对矩形池必须确定反应器的长和宽。
在反应器面积一定的条件下，正方形池周长比矩形池小，从而矩形反应器需更多的建筑材料；从布水均匀性和经济性考虑，单个矩形池的长/宽比在2：1以下较为合适。长/宽比在4：1时费用增加十分显著；采用公用壁的（或多组）矩形池，池的长宽比对造价有较大的影响，但是影响因素相应增加，这是一个在设计中需要优化的参数。从目前的实践看，反应器的宽度<10m（单池）是成功的。反应器长度在采用管道或管道布水时不受限制。
（3）.反应器的升流速度
① 反应器的高度与上升流速（v）之间的关系表示如下：
v=Q/A=V/（HRT·A）=H/HRT
式中V、A表示反应器的容积和截面积。
②水解反应器的上升流速v=0.5-1.8m/h
③最大上升流速在持续时间超过3h的情况下vmax≤1.8m/h
（4）.反应器的分格
采用分格的反应器对运行操作和管理是有益的。首先分格的反应器的单元尺寸减小，可避免单体过大带来的布水均匀性问题；同时多池有利于维护和检修，可放空一池进行检修而不影响整个厂的运行。
（5）.反应器的配水系统
水解池良好运行的重要条件之一是保障污泥和废水之间的充分接触，因此系统底部的布水系统应该尽可能地均匀。水解反应器进水管的数量是一个关键的设计参数，为了使反应器底部进水均匀，有必要采用将进水均匀分配到多个进水点的分配装置。一个进水点服务的最大面积是应该进行深入研究的问题。
适当设计的进水分配系统对于一个运转良好的水解系统是至关重要的。水解池进水系统有多种形式，进水系统兼有配水和水力搅拌的功能，为了保证这两个功能的实现，需要满足如下原则[2]：
①确保各单位面积的进水量基本相同，以防止短路等现象发生；
②尽可能满足水力搅拌的需要，保证进水有机物与污泥迅速混合；
③很容易观察到进水管的堵塞状况；
④当发现的色后，很容易被清除。
⑤管道设计
采用穿孔管布水器（一管多孔或分枝状）时，不宜采用大阻力配水系统，需考虑设反冲洗装置，采用停水分池分段反冲。用液体反冲时，压力为100-200kPa，流量为正常进水量的3-5倍；用气反冲时，反冲压力大于100kPa，气水比（5-10）：1。
5） 生物接触氧化池
淹没式生物滤池亦名生物接触氧化池，它相当子在曝气池中填装了填料，也相当于生物滤池浸没于污水中工作。它具有容积负荷高，停留时间短，有机物去除效果好，运行管理简单和占地面积小等优点。它可以用于二级生物处理，也可用于三级生物处理；可以在好氧条件下去除有机物，也可在厌氧条件下脱氮。其最大隐患是填料的堵塞，要恰当设计才能避免。
淹没式生物滤池有鼓风曝气式和表面曝气式两种形式。后者气液冲刷力小，污水浓度高时往往引起填料堵塞，所以适于处理BOD5在100mg/L以下的低浓度污水。而鼓风曝气式则为一般常用的形式。
淹没式生物滤池的填料有所谓硬性的、软性的和半软性的等多种形式，其中以蜂窝型硬性填料应用较多。
（1）特点：
①处理效率较高。作为生物膜法的生物接触氧化法不仅兼有活性污泥的特点，而且起单位体积生物的数量比活性污泥法多，生物活性高；此外，底物和产物的传质速度快。因而处理效率高，缩小了处理池容积和占地，节省了基建费用。
②工艺适用范围广泛。无论是污染物的浓度高或浓度低，生物接触氧化法都能适应。尤其是对微污染的饮用水水源，生物接触氧化法能有效地去除水中的氨氮和微量有机物，而活性污泥法缺爱莫能助。
③没有污泥膨胀和污泥回流，管理简便。由于我国废水处理特别是工业废水处理领域中的操作技术水平、管理水平都有待于提高，所以，运转管理条件往往是影响处理方法选择的重要因素。而操作比较简单的生物接触氧化法正是人们乐意接收的方法之一。
④耐冲击，适应性较强。由于在填料上生长着大量的微生物膜，对负荷的变化适应性较强，尤其是采用多级或多段的工艺流程，可保障有稳定的出水水质。同时，在间隙运行的条件之下，仍有一定的效果。因此，这对于排水不均或者生产不稳定的工业企业以及电力供应尚不充分的地区更具有实用意义。
⑤挂膜简单，启动快。一般地，配制好的氧化池混合液只需经2～3d曝气就可以挂膜，再经20d左右的驯化和培养便可以达到正常运行能力，即使在运行中断后，只需很短几天就能回复到正常处理效果。
⑥节能效果明显。尤其在城市废水处理中，废水处理电耗是常规活性污泥法的1/5。
⑦污泥产量少，如与水解工艺合理组合，或将污泥单独水解后回流到氧化池中，有实现污泥少排放或零排放的可能。
（2）.缺点：
①填料上生物膜实际数量随BOD负荷而变。BOD负荷高，则生物膜数量多；反之亦然。因此不能像活性污泥法那样，通过污泥回流量和回流点的变化来灵活地调节生物量和装置的效能；但如果与活性污泥法联合，形成复合反应器，有可能弥补此缺陷。
②生物膜量随负荷增加而增加，负荷过高，则生物膜过厚，在某些填料中易于堵塞。所以，在某些多孔填料中，必须要有负荷允许的上限和必要的防堵塞冲洗措施。
③由于填料设置使氧化池的构造较为复杂，均布曝气设备的安装和维护不如活性污泥法来得便。
④填料的性能是生物接触氧化法工艺的关键，同时填料的使用寿命又直接影响到工艺的运行费用。因此，如果填料选用不当，会严重影响接触氧化法工艺的正常使用。
（3）.浸没式生物滤池设计中常采用如下数据和措施；
①池子个数或分格数不少于2，并按同时并联工作设计。
②设计污水量按平均日污水量计算。
③填料的容积负荷理应通过试验确定。当无试验资料时，对于生活污水及其类似的污水，容积负荷可取1000～1800gBOD5/( m3·d)。
④进水BOD5浓度以100～250mg/L为好。
⑤污水在滤料内的有效接触时间为1～2h。
⑥填料层总高度一般为3m，对蜂窝填料等为了支持和维修方便、应从下到上分几段填装，每段高度lm左右。
⑦为防止堵塞，蜂窝填料的孔径应不小于25mm。
⑧为保证布水均匀，每格滤池面积一般应不大于25m2。
⑨池中溶解氧含量应维持在2.5～3.5mg/L之间，供气量与进水量之比为10：1～15：1。
（4）填料
生物接触氧化池常用填料有硬性填料、弹性填料和软性填料等三种类型。硬性填料有蜂窝形、球形和波纹板型多种，一般用塑胶或玻璃钢制成。其优点是比表面积较大，空隙率大（一般都在98%左右），质轻高强．管璧光滑无死角，生物膜易于脱落等。其缺点是价格较高，当设计或运行不当时，填料易于堵塞，尤其是在两层填料的接合处。因此一般应采取分层充填，上下两层间留有200～300mm间隙，使水流在层间再次分配，形成横流和紊流，有助于避免填料堵塞。早期的接触氧化池多采用蜂窝型填料。
弹性填料是近年来发展起来的一种新型填料，它由弹性丝和中心绳组成。弹性丝由聚丙烯和助剂制成，具有强度高、耐腐蚀、耐老化和寿命长等优点。由弹性丝组成的弹性填料分柱状型和平板串型两种，该填料具有比表面积大、孔隙率高、充氧性能好、价格较低等特点。目前国内接触氧化他采用较多。
软性翻科由化学纤维，如维纶、睛纶、涤纶和锦纶纤维与中心绳制作面成。纤维丝在水中处于自由漂动状态。具有不易堵塞和价格低廉的优点。但此种填料容易产生断丝和结球而形响处理效果。
综上所述采用两座一段式生物接触氧化法，每座分为八格，单格生物池内分三层，每层一米的高度，曝气采用鼓风曝气的方式，填料采用蜂窝型玻璃钢填料。
6） 混凝沉淀法
（1）.混凝沉淀的作用
混凝法是印染废水处理的一种重要处理方法。用于印染废水处理，可有效除去水中疏水性染料物质及部分亲水性染料物质；作为生物处理的预处理，可大大减轻后续生物处理的压力；作为生物处理的后处理，可去除水中残存染料物质，以降低废水的色度。混凝法可去除多种高分子物质、胶状有机物、重金属有毒物质，如汞、镉和铅等，以及导致水体富营养化的物质，如磷等可溶性无机物。此外，还可以作为污泥机械脱水前的调质处理，以改善污泥的脱水性能。
印染废水中含有大量染料、助剂和浆料、洗涤剂和其他化学药剂，其中染料多数呈胶体状态，采用混凝法处理效果显著。
（2）.混凝的原理
压缩双电层：所谓压缩双电层是指向分散系中投加可产生高价反离子的电解质，通过增大溶液中反离子浓度，降低扩散层厚度，使胶体粒子的ξ电位降低的过程。这种作用特别使用于无机盐混凝剂提供的简单离子的情况，如Al3+、Fe3+等。
电性中和：胶粒表面对电性相异的胶粒，离子或脸子状分子带异好号电荷的部位的吸附，会中和电位离子所带电荷，导致静电斥力减少，电动电位降低，从而使胶体的脱稳和凝聚易于发生
吸附架桥：吸附架桥是指在悬浮液中加入链状高分子化合物，由于其架桥作用而使悬浮液中的胶体粒子脱稳的现象。高分子絮凝剂具有线性结构，可被胶体微粒强烈吸附，在相距较远的两颗粒间吸附架桥，使颗粒结大，形成粗头絮凝体。
沉淀物网捕：向废水中投加含金属离子的化学凝聚剂，当药剂投加量和溶液介质的条件足以使金属离子迅速生成金属氢氧化物沉淀或金属碳酸盐沉淀时，所生成的难溶分子就会以胶体或细微悬浮物作为晶核形成沉淀物，或是对其产生吸附作用，从而实现对水中胶体和细微悬浮物的网捕。
7） 浓缩池
污泥处理系统产生的污泥，含水率很高，体积很大，输送、处理或处置都不方便。污泥浓缩可使污泥初步减容，使其体积减小为原来的几分之一，从而为后续处理或处置带来方便。首先，经浓缩之后，可使污泥管的管径减小输送泵的容最减小。浓缩之后采用消化工艺时，可减小消化池容积，并降低加热量；浓缩之后直接脱水，可减少脱水机台数，并降低污泥调质所需的絮凝剂投加量。
污泥浓缩使体积减小的原因，是浓缩将污泥颗粒中的一部分水从污泥中分离出来。从微观看，污泥中所含的水分包括空隙水、毛细水、吸附水和结合水四部分。空隙水系指存在于污泥颗粒之间的一部分游离水，占污泥中总含水量的65% -85%之间；污泥浓缩可将绝大部分空隙水从污泥中分离出来。毛细水系指污泥颗粒之间的毛细管水，约占污泥中总含水量的15%一25%之间浓缩作用不能将毛细水分离，必须采用自然干化或机械脱水进行分离。吸附水系指吸附在污泥颗粒之上的一部分水分，由于污泥段粒小，具有较强的表面吸附能力，因而浓缩或脱水方法均难以使吸附水与污泥颗粒分离。结合水是颗粒内部的化学结合水，只有改变颗粒的内部结构才可能将结合水分离。吸附水和结合水一般占污泥总含水量的10％左右，只有通过高温加热或焚烧等方法，才能将这两部分水分离出来。
污泥浓缩主要有重力浓缩，气浮浓缩和离心浓缩三种工艺形式。国内目前以重力浓缩为主，但随着氧化沟、A2/O等污水处理新工艺的不断增多，气浮浓缩和离心浓缩将会有较大的发展。事实上，这两种浓缩方法在国外早已有了非常成熟的运行实践经验。
（1）.浮选浓缩池：适用于浓缩活性污泥以及生物滤池等较轻的污泥，并且运行费用较高贮泥能力小。
（2）.重力浓缩池：用于浓缩初沉池污泥和二沉池的剩余污泥，只用于活性污泥的情况不多。
（3）.离心浓缩：适用于不适合重力浓缩的污泥，由于其靠离心力浓缩，且为封闭结构，故效果较好。但运行成本较高。
综上所述，本设计采用间歇式重力浓缩池。
8） 污泥脱水
污泥脱水的方法有自然干化、机械脱水及污泥烧干、焚烧等方法。本设计采用机械脱水，采用板框式压滤机，脱水后的污泥运到垃圾填埋场进行卫生填埋。

㈧ 印染污水处理最佳处理方法

由于印染废水的多变性，生物法处理效果有时还不能达到十分满意的效果。

因此，开发适应能力强的菌种，提高生物法的处理效果，并使废水经过处理后达到回用的要求，将是今后生物法研究的主要目标。

新型的生物制剂有以下几种：

(1)酶制剂：利用生物酶制剂处理废水、净化环境比其他生物法效率高、速度快、出水好，不产生二次污染。用于处理印染废水的酶有漆酶、木质素过氧化物酶、嗜碱酶等。

在木质素等过氧化物酶存在的条件下，漆酶的色度去除率可提高到75％。

(2)废水脱色微生物制剂：将污水处理厂活性污泥中的微生物进行分离纯化，来提取对染料脱色效果好的微生物，并进行培养。活性污泥中微生物种类较丰富，包含有细菌、真菌、微型动物等不同门类的生物物种，活性污泥中的微生物形成一个生态系统，在这个系统中以自养型微生物为主。

细菌吸食环境十的有机物，而细菌又会成为某些原士动物或后儿动物的食饵，原生动物之叫还有互相捕食，不同的后生动物也可能处在不同的营养层次上多种类的微牛物形成一个复杂的食物网。

中同科学院微生物研究所分离出的5种高效细菌对酸性红B2GL、酸性媒介棕RH、酸性媒介蓝B和酸性媒介黄GG等染料具有脱色降解能力，在细菌隔膜接种厌氧菌或好氧菌种系统中，处理模拟染色废水，脱色率能达到85％以上。

中国科学院微生物所和中国纺织工业设计院等单位分离出数百株脱色菌，将脱色卤和PVA降解菌投加到废水处理池中，脱色率达80％，PVA去除率达75％一90％，远高于普通。

(3)士物絮凝剂：与无机和有机合成高分子絮凝剂相比，生物絮凝剂具有许多独特的性质和优点：

①易于固液分离，形成沉淀物少；

②易被土物降解，无毒无害，安全性高；

③无二次污染；

④适应范围广；

⑤具有除浊和脱色性能等；

⑥有的生物絮凝剂还具有不受pH值条件影响，热稳定性强，用量少等特点。

人们预见生物絮凝剂絮凝活性的广性将使彻底消除污染成为现实，它大部分或全部取代合成高分子絮凝剂址大势所趋。

现在用于处理印染废水的生物絮凝剂有PFIOI(用于处理含羧甲基纤维素的退浆废水)、MF一3和NA7(用于染液脱色)和NOC一1(可消除污泥膨胀。恢复活性污泥的沉降性能)。

㈨ 先看国外如何处理印染废水

国外纺织印染行业比较发达的地区，如韩国釜山，日本大阪，意大利米兰和墨西哥等地，染整企业较为集中，印染废水相对较大，同时在这些地区自然地形成产业链，即本地区和周围地区形成上游配套的原料生产、供应;纺织服装、服饰等下游产品生产、市场销售;三者形成相对完整的产业链，这种生产相对集中、产量大、市场规模大、销量在国内、国际有相当影响的“板块“经济对染整行业发展具有重要意义。这与国内也很相似。

1、关于处理方式，主要有二类。

意大利、日本等对印染废水处理采用工厂处理和城市污水综合处理相结合的方法。在对印染废水初步处理后达到一定标准后和城市污水混合一起进入污水处理厂处理。这样可以提高后续处理效果，如果印染厂多，则集中处理达到排放标准。

德国由于行业不集中，一般采用单厂处理的模式进行处理。在印染厂建造污水处理厂，对厂内产生的废水进行处理，由于清洁生产和水资源回收做得相对较好，水处理效果处理后的水可以达到排放标准。另外德国的印染废水排放量也较少，而且处理技术比较成熟，个别厂甚至做到“零排放“。

2、关于处理技术，印染废水主要是有机污染，所以处理方法以生化法为主，国外禁用硫化染料，对于废水量少，采用设备为主，大水量当然还是以构筑物为主，但从处理技术的原理上分析，似乎差别不大，但从技术深度、自动化程度、设备质量高于国内水平。