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发表时间:2011-11-11 08:38:49 编辑:编辑5 来源: 点击量统计:1747

当前,我国的面临着水资源短缺和水污染的严峻挑战,而污水深度处理和回用是解决水资源短缺的重要手段。印染行业是用水大户,同时也是污水排放大户。据不完全统计,我国印染废水排放量约为3×106-4×106m3·d,约占整个工业废水的35%。而印染废水处理普遍采用物化处理+生化处理工艺,出水水质基本能够满足《纺织染整工业污染物排放标准》(GB 4287-1992)中的二级标准,但随着废水排放标准的日趋严格和节能减排的压力,印染废水的回用也逐渐引起了人们的重视。人们对不同深度处理工艺进行了研究,取得了不少进展,现介绍如下。

 

1. 物理化学方法

1.1 吸附法

印染废水经二级处理后,虽然能够去除大部分有机物,但出水仍有相当大的色度,因此需要后续处理。而吸附法是最常用的水处理技术之一,常用的吸附剂主要有活性炭、吸附树脂、硅藻土等。目前在印染废水深度处理方面主要利用活性炭.张健俐等(2003)用臭氧和活性炭组合系统对印染废水进行回用研究,当进水CODcr80100 mg·L-1时,出水CODcr610 mg·L-1。处理后的水用于冷却水。但活性炭吸附存在着易于饱和及再生困难,且再生后其吸附能力下降等问题,处理成本较高。因此在工程实践中,活性炭吸附工艺收到很大限制。

1.2 膜分离技术

膜分离采用高分子薄膜作介质,以附加能量为推动力,对双组分或多组分溶液进行表面过滤分离的一种处理方法。曾杭成等(2008)采用超滤/反渗透双膜技术处理印染废水二级生化出水,反渗透产水不仅可以达到和超过城市工业用水回用标准,而且,由于水质好,可以回用于大部分印染过程的高级工序中。目前膜工艺应用到实际中存在着设备投资费用较高,膜寿命短,需要高水平的预处理和定期的化学清洗等问题,影响了其在实际中的应用,但随着膜技术的发展,膜在印染废水深度处理中会得到越来越多的应用。

 

2. 高级氧化法

2.1电化学氧化法

电化学氧化法是利用外加电场的作用,在特定的电化学反应器内,通过一系列设计的化学反应、电化学过程或物理过程,而氧化降解有机物的一种高级氧化技术。电化学氧化分为直接电化学氧化和间接电化学氧化,直接电化学氧化是使难降解有机物在电极表面发生氧化还原反应;间接电化学氧化是指用电化学方法产生一种氧化-还原剂,利用这种物质作为中间媒介物而将污染物转变为无害物质。

Lin1997)等采用电化学氧化+化学絮凝+离子交换处理印染废水二级出水,试验结果表明,此物化组合方法处理二级出水能够回用于印染工业。电化学氧化法因其氧化能力强,无二次污染, 工艺简单、占地面积小而被称为“环境友好”技术,在印染废水处理中越来越受到人们的重视

2.2 光氧化法

光化学氧化法是在化学氧化和光辐射的共同作用下,使氧化反应在速率和氧化能力比单独的化学氧化和光辐射有明显提高的一种水处理技术。光氧化法均以紫外光为辐射源,若与氧化剂同时作用即为激发氧化法,若与催化剂同时作用则为光催化氧化法(张莉莉,2008)。常见的光化学氧化法有UV/FentonUV/O3UV/H2O2等。从理论上讲,在足够的反应时间内和适宜条件下,光催化氧化法可使有机物完全矿化,但在实际水质条件下则难以达到这一目标。光催化氧化法目前尚处于研究阶段。

2.3 化学氧化法

化学氧化法是利用强氧化剂(如臭氧、双氧水、次氯酸钠、二氧化氯等)破坏有机物结构,使其发生断键或者是氧化分解。目前,最常用的氧化剂是臭氧。研究表明,臭氧能将不饱和发色基团的化学键打开,生成分子量较小的物质达到脱色的目的,但臭氧不可能完全矿化有机物。臭氧氧化法对活性染料、阳离子染料、酸性染料和直接染料等水溶性染料的脱色速度快、效果好;对分散染料、还原染料、硫化染料等疏水性染料的脱色速度慢、效果差且臭氧用量大。化学氧化法具有效果好,占地面积较小,一般不产生污泥的优点,但也存在着氧化剂投量大,运行成本及安全性要求较高的问题。

 

3. 生物法

生物技术不仅应用于印染废水的二级处理中,还可以作为印染废水的深度处理技术。由于印染废水的二级处理出水残留的多为难降解有机物,废水可生化性较差,目前对印染废水深度处理多采用生物强化技术。

3.1 生物活性炭

生物活性炭法( BAC ) 是将活性炭吸附和生物处理相结合的处理工艺。其机理是由于活性炭空隙多、比表面积大,能迅速吸附水中溶解性的有机物、富集微生物,而被吸附的有机物又可以维持微生物的生命活动。同时,微生物又具有氧化分解、生物吸附的双重作用,使得活性炭的吸附能力得到恢复,从而大大提高活性炭的再生周期(张莉莉,2008)。常州某缫丝厂采用压力接触氧化/砂滤/活性炭工艺处理缫丝废水,出水CODCr仅为12 mg·L-1,回用率可达95%(陆继来等,2007)。

3.2 曝气生物滤池

曝气生物滤池(Biological Aerated Filter-BAF)是在生物滤池和普通快滤池的基础上而发展起来的新型水处理技术,集物理吸附、过滤和生物降解于一体。BAF应用于印染废水深度处理时残余的难降解有机物被滤料和滤料上生物膜所吸附,可大大增加反应接触的时间,其停留时间相当于生物膜泥龄时间,有机物可以得到比较充分的降解。

王宇峰等(2009)采用曝气生物滤池对印染废水生化出水进行中试规模的深度处理试验研究。结果表明,在进水COD 约为100250mg·L-1SS约为80120mg·L-1、色度约为3050倍的条件下,当BAF水力负荷为1.0m3·m-2·h-1,气水体积比4:1时,出水COD50 mg·L-1,ρ(SS)≤20mg·L-1,色度≤20倍,出水水质可满足生产工艺对回用水的水质要求。与普通活性污泥法相比,BAF用于处理低浓度、难降解有机废水,具有占地面积小、抗负荷冲击强、氧传输效率高、避免污泥膨胀、出水水质稳定等优点。

3.3膜生物反应器

膜生物反应器(membrane bioreactorMBR)是高效的膜分离技术和传统活性污泥法的结合,膜能将活性污泥完全截留在反应器内,实现水力停留时间和污泥停留时间的分离,使反应器内维持较高的污泥浓度,将难降解大分子有机物质截留在反应器中不断反应和降解,提高系统的反应速率和耐冲击能力。

林德贤等(2007)采用臭氧-膜生物反应器工艺深度处理印染废水,废水COD 的质量浓度从100 mg·L-1降至25 mg·L-1,色度从35倍降至15倍以下,满足一定回用要求。

MBR作为一种新型高效的污水处理技术,与传统水处理工艺相比,具有固液分离率高、出水水质好、污泥产生率低、占地面积小、操作管理方便等特点,但是在实际运行过程中还存在着膜易污染、能耗大等问题。膜污染不但使MBR无法正常运行,还会缩短膜的使用寿命,增加处理成本,膜污染问题已成为MBR工艺进一步推广应用的“瓶颈”。

目前,深度处理是废水回用的基础,由于印染废水成分复杂且含有较多的难降解有机物,经过二级生化处理后,残余的溶解性有机物、色度及其他污染物影响着废水的回用,在水资源日益紧缺的今天,其具有深度处理的必然性。要将各种方法有机结合起来,充分发挥各技术的优点和特色进行综合处理,以期达到最佳处理效果。

 

参考文献:

张健俐, . 采用二级组合处理并回用印染废水的应用研究[J]. 水处理技术. 2003, 29(2):117-118.

曾杭成,张国亮,孟琴,等. 超滤/反渗透双膜技术深度处理印染废水[J]. 环境工程学报,2008,2(8):1021-1025

Lin, S. H. & Chen, M. L., Treatment of textile wastewater by chemical methods for reuse[J]. Wat. Res., 1997, 31(4): 868-876

张莉莉,李顺涛 印染废水回用技术初探[J]. 化纤与纺织技术,2008,1:36-39

陆继来,夏明芳,任洪强,等. 压力接触氧化/砂滤/生物活性炭工艺处理缫丝废水[J. 中国给水排水,2007,2314:6970

王宇峰,陶星名,孙建平,等. 曝气生物滤池在印染废水回用处理中的应用[J]. 水处理技术,2009,35(11)69-71,74

林德贤,秦四海,钟永泉,等. 臭氧-膜生物反应器深度处理印染废水的研究[J]. 工业用水与废水,2008,39(6)41-42,46

 

 


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