马海平
广州茵绿环境科技发展有限公司，广东，510700
摘 要：本论在探讨了当前我国印染废水污染情况、印染废水特点的基础上，分析了印染废水的主要技术方法，包括物理法处理回收技术、高级氧化法处理回收技术和生物法处理回收技术。并研究了臭氧-MBR法在印染废水深度处理中的应用，研究表明：废水经过臭氧处理其可生物降解性得到了一定程度的改善，当m(O3)/m(COD)值为0.075时，m(BOD5)/m(COD)从0.18提高到0.45；在m(O3)/m(COD)值为0.075，MBR停留时间4小时条件下，色度去除率可达70%以上，废水COD浓度从110g/L降低到27mg/L。
关键词：废水处理；印染废水；深度处理；臭氧-MBR法
印染废水包括了纺织印染过程中前处理、染色、印花和整理所产生的废水，印染废水是污染大户，根据统计显示，其排放量仅次于造纸废水、化工废水、电力废水和冶金废水之后，总工业废水总排放量的百分之七以上，这个排放量比起国外高出了两三倍，并且污染物的含量也更高。广东作为纺织品大省，对印染废水的处理是一个紧迫的任务，因此，很有必要对印染废水的处理方法与技术进行研究。本论在探讨分析了印染废水特点、印染废水深度处理方法的基础上，研究分析了臭氧-MBR法在深度处理印染废水中的应用，希望可以可以对印染废水处理从业人员提供一些有价值的参考。
1.印染废水的特点
纺织印染在对棉、毛、丝、化纤等材料的加工过程中，所采用的前处理工艺与化学原料不同，所用的染整染料和助剂也不同，其中棉织物在退浆、煮练、丝光和染色过程中都会产生比较严重的污染，如采用聚乙烯醇上浆的退浆废水BOD比较低而COD很高，生物降解性较差，煮练过程产生的废水有高浓度的碱、纤维素、油脂等污染物，丝光废水含碱浓度高，染色产生的废水则色度高，还有染料、助剂、表面活性剂等污染物。涤纶仿真丝的生产过程中也会产生高浓度废水，pH高，COD可达10000mg/L，处理难度大。毛纺过程洗毛过程有大量悬浮物和油脂污染物，还有高浓度的有机废水。因此，纺织印染过程废水含有很多浆料、油脂类、染料、表面活性剂等污染物，色度和COD高，pH变化大，对环境造成严重污染。
2.印染废水深度处理的方法
2.1 物理法处理回收技术
2.1.1 吸附处理技术
该方法应用含有吸附剂的滤床对印染废水进行处理，吸附并过滤到其中的污染物。所用的吸附剂具有多孔机构，其中活性炭是最常被使用的，这是由于活性炭具有发达的多孔结构，具有很大的吸附表面积，因而吸附能力较强。在印染废水处理中，活性炭吸附剂还能有效地去除废水中的色度。其缺点是价格较高，且对于水性染料的吸附处理效果不理想。
2.1.2 膜分离技术
膜分离技术利用选择性透过膜对不同物过滤性能不同来处理废水，在印染废水处理中，膜分离技术又可分为微滤（过滤掉悬浮物质）、超滤（过滤掉胶体和大分子物质）、纳滤（过滤掉小分子污染物）和反渗透（过滤掉各种悬浮物、胶体和溶解性污染物）。
2.1.3 微絮凝直接过滤法
微絮凝直接过滤技术是在滤池中加入絮凝剂，它可以使印染废水中的悬浮物、胶体、染料凝聚增大，形成絮凝体，再通过滤料进行过滤，从而使印染废水污染物沉淀并拦截，可以有效去除印染废水中的悬浮污染物和色度，是一种高效经济的污水处理技术，在发达国家得到了普遍应用。
2.2 高级氧化法处理回收技术
2.2.1 臭氧氧化法
臭氧具有很强的氧化性能，在印染废水深度处理中具有良好的脱色、除臭效果，这是由于印染废水中含有偶氮、重氮、苯环等发色基团，而臭氧可以使这些发色基团氧化从而达到脱色目的；同时臭氧也可以使印染废水中含有异臭味的酚、苯等物质氧化达到除臭的目的。此外，臭氧的絮凝功能还能够降低废水的出水浊度，提高废水过滤速度。臭氧氧化法在印染废水处理中具有工艺简单、效率高、无二次污染等优点。并且可以与膜技术等方法联合使用可进一步去除尾水中污染物。
2.2.2 光催化氧化技术
光催化氧化技术是利用半导体催化剂如TiO2、ZnS等，在紫外线或太阳光的辐射下，与氧气形成强氧化能力超氧离子?O2-，从而可以氧化分解印染废水中的污染物。光催化氧化技术能耗低，对有机污染物分解效率高，不会形成二次污染，是一种很有前景的印染废水处理技术。不足之处在于印染废水的透光性较差，制约了该方法的应用。
2.2.3 电化学氧化技术
电化学氧化技术主要包括两种，一种是污染物直接在阳极被氧化，转化成无毒物质，或者直接就把有机物氧化成为CO2。另一种是通过阳极电化学产生具有强氧化性能的自由基比如?OH、?O对污染物进行氧化分解。电化学氧化技术不需要添加化学试剂，比较容易实现自动控制，且产生污泥量很少。
2.3 生物法处理回收技术
2.3.1 膜生物反应器（MBR）
MBR由膜分离技术和传统活性污泥法结合的新型高效污水处理工艺，该技术采用膜组件过滤和拦截生化反应池中的有机污染物和污泥，代替了传统生物处理法中的二沉池，提高了活性污泥浓度和对难降解物质的分解能力，出水水质优良，并且占地面积小，在污水处理领域有着广阔应用前景。
2.3.2 曝气生物滤池（BAF）
BAF法是在反应器中的滤料上生长着微生物膜，微生物模可以吸收分解污水中的有机污染物并能作为自身的营养源，反应器下方提供曝气供氧，使滤料可以对有机污染物进行好氧降解。该技术在20世纪80年代在西方国家发展起来，已经在欧美和日本得到广泛应用。其不足之处是在处理废水后，滤料较难清洗且清洗耗水量较大。
3 臭氧-MBR法深度处理印染废水的研究
3.1废水来源和试验装置
试验所用的废水取自某印染厂经过厌氧好氧及沉淀处理的废水，其pH为6.9-8.1，色度为35-45倍，COD浓度为95-115mg/L，BOD5浓度为18-24 mg/L。
试验装置主要包括臭氧发生器和膜生物反应器MBR两部分。其中臭氧发生器是环境工程实验室小型臭氧发生器，臭氧生成质量浓度为20mg/L，射流泵流量800L/ h，反应时间为0.5h。膜生物反应器采用中空纤维膜，膜面积10平方米，活性污泥浓度为4000mg/L，停留4小时膜生物反应器容积负荷为0.7kgCOD/（m3·d）。
3.2试验方法
试验分成两个步骤进行，第一步骤试验臭氧的用量。将150 L印染废水试样平均分成6份，其中1份不加臭氧，另外5份分别按m(O3)/m(COD)比值为0.025、 0.05、0.075、0.1、0.125的量通入臭氧，反应半小时后将这6份废水试样分别测出COD值和BOD5值。
第二步骤试验为臭氧-膜生物反应器联合处理，试验流程如图1所示。污泥在膜生物反应器中培养成熟之后进行实验，主要考察在一定的m(O3)/m(COD)值下，印染废水在MBR不同停留时间情况下对的色度、COD等污染物的去除情况。
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图1.试验流程
3.3结果与讨论
3.3.1臭氧用量对废水可生物降解性能的影响
在第一步骤试验中，印染废水经过用量不同的O3氧化后，m(BOD5)/m(COD)的变化情况如图2所示。从图中可以看出，废水经过臭氧处理其可生物降解性得到了一定程度的改善。当m(O3)/m(COD)值为0.075时，m(BOD5)/m(COD)为0.45。
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图2.不同臭氧用量对印染废水可生物降解性的影响
3.3.2臭氧-MBR工艺深度处理印染废水
（1）臭氧-MBR工艺对印染废水色度的去除
印染废水经臭氧-MBR工艺处理后色度的去除情况如图3所示。m(O3)/m(COD)值为0.075时，印染废水经过臭氧段处理后色度去除率可达58％，说明臭氧对于废水色度的去除效率还是比较高的。废水在膜生物反应器停留2-5小时的情况下，对于色度的去除水平相当，色度去除率可达70%以上。
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图3.臭氧-MBR对印染废水色度的去除情况
（2）臭氧-MBR工艺对印染废水COD的去除
印染废水经臭氧-MBR工艺处理后COD的去除情况如图4所示。m(O3)/ m(COD)值为0.075时，印染废水经臭氧段处理后大约可以去除掉10％的COD。由于经过臭氧段处理后废水的m(BOD5)/m(COD)值提高了，废水的可生物降解性提高了，因此再经过膜生物反应器处理4小时后，出水COD浓度可以降低到27mg/L，去除率大约可达74％。
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图4.臭氧-MBR对COD的去除情况
四、结语
印染废水是我国主要的水污染源之一，纺织工业在退浆、煮练、丝光、染色、整理过程中都会产生严重的污染，比如浆料、油脂类、染料、表面活性剂、纤维等污染物，印染废水色度高，有机物浓度大，pH变化大，处理较为困难。目前，印染废水的深度处理方法主要有物理法处理回收技术、高级氧化法处理回收技术和生物法处理回收技术，其中物理法包括吸附处理技术、膜分离技术和微絮凝直接过滤法；高级氧化法包括臭氧氧化法、电化学氧化技术和电化学氧化技术；生物法包括膜生物反应器（MBR）和曝气生物滤池（BAF）等方法。本论通过研究臭氧-MBR法在印染废水深度处理中的应用，结果表明：废水经过臭氧处理其可生物降解性得到了一定程度的改善，当m(O3)/m(COD)值为0.075时，m(BOD5)/m(COD)从0.18提高到0.45；在m(O3)/m(COD)值为0.075，MBR停留时间4小时条件下，色度去除率可达70%以上，废水COD浓度从110g/L降低到27mg/L。
参考文献:
[1]刘俊逸，黄青，李杰等.印染工业废水处理技术的研究进展[J].水处理技术,2021,47(3):1-6.
[2]杨明，刘琪，孙健等.印染废水深度处理研究及应用进展[J].净水技术，2020，39( 10) ： 109-115.