印染废水处理技术浅析

(整期优先)网络出版时间:2024-05-23
/ 2

印染废水处理技术浅析

胡凤平

福建福能南纺卫生材料有限公司 353000

摘要:印染废水处理技术一直是环境保护领域的重要课题。随着纺织行业的快速发展,印染废水排放对水资源和生态环境造成了严重威胁。因此,研究和应用高效可行的印染废水处理技术显得尤为迫切和重要。本文将从物理、化学和生物等多个方面浅析目前常见的印染废水处理技术,旨在探讨如何有效地净化印染废水,减少对环境的不良影响,推动纺织行业的可持续发展。

关键词:印染废水;处理技术;环境保护

引言

印染废水处理技术一直是环境保护领域的重要课题。随着纺织工业的快速发展,印染废水排放对环境造成了严重污染和压力。因此,研究和应用高效、经济、环保的印染废水处理技术显得尤为迫切和重要[1]。印染废水的处理涉及到复杂的有机物、色素、酸碱度等多种因素,传统的处理方法往往难以完全满足环保要求。因此,需要不断探索和改进印染废水处理技术,寻求更加可行和高效的解决方案。本文将对目前常见的印染废水处理技术进行简要分析和比较,旨在为相关领域的研究人员和从业者提供参考和启发,共同推动印染废水处理技术的创新与发展。

一、印染废水的危害

含磺酸基、羧基、羟基等活性染料以及中性染料可以完全溶解在污水中。然而,具有少量亲水基(如磺酸基、羧基等)的小分子,在疏水悬浮颗粒物或胶体状态下存在时,即使浓度低至1 mg/L以下,仍会表现出较强的色度,并且能吸收太阳光,导致水体透明度降低。此外,这些染料还会消耗大量溶解氧,影响水生植物的生长,削弱水体的自净化能力,甚至引起可视的污染。已有研究显示,染料虽然急性毒性较小,但却具有很高的长期毒性[2]。例如,偶氮染料在苯环上的氢基团被硝基或胺基替代后,生成的多环芳烃类化合物,如芳胺和芳香族硝基化合物等,均具有很高的毒性。尽管染料的急性毒性不及杀虫剂那般显著,但偶氮、蒽醌、三苯甲烷等染料中存在诸如致突变、致癌等问题,严重影响人体健康和水生动植物的安全。一些染料中还加入了无法清除的重金属,如砷、锌、铅等,会长时间存在于自然界中,并通过食物链不断传播。

二、印染废水主要特点

(一)印染废水的色度较高,有机物含量很大

由于印染工艺中使用的染料、助剂等化学物质会溶解在废水中,赋予废水明显的颜色,这些染料和助剂在水中形成悬浮颗粒或溶解状态,使废水呈现出各种颜色,通常为蓝色、红色、黄色等,导致废水色度较高。其次,印染废水的有机物含量很大。印染工艺中使用的染料、助剂、树脂、溶剂等化学品都属于有机物,而且印染过程中会产生大量的有机废水,对水体具有一定的毒性和难降解性,可能对水环境造成污染和生态影响。

(二)水质变化比较大,pH值变化比较大

印染废水是由于印染工艺中使用的染料、助剂和其他化学品与加工过程中所产生的废水混合而成,化学物质使得印染废水的水质变化十分复杂,包括颜色、浊度、有机物含量、酸碱度等多个方面都可能发生明显的变化。其中,pH值的变化尤为引人关注[3]。首先,印染废水中的染料和助剂通常会导致废水呈现出鲜艳的颜色,使得处理这类废水更加困难。此外,染料和助剂还会增加废水的有机物含量,对水体造成污染。其次,pH值的变化也是印染废水的显著特点。在印染工艺中,酸性染料和碱性染料的使用会导致废水pH值的大幅波动。例如,酸性染料会使废水呈酸性,而碱性染料则会使废水呈碱性。

三、印染废水处理技术

(一)物理处理技术

1、吸附法

吸附法是一种简单、经济的污水处理方法,通过向污水中投加吸附剂来吸附和去除污水中的有害物质。目前常用的吸附剂包括粉煤灰、活性炭、硅藻土和膨润土等。其中,活性炭由于其大比表面积,在去除异味、有色物质和细小颗粒物方面具有良好的吸附性能。然而,目前的吸附方法存在一些不足,包括吸附容量较低、材料无法再生以及对有毒有害物质难以有效处理等问题,严重限制了该技术的应用。因此,通过对吸附剂的改良与创新,例如开发复合吸附剂、应用微波技术等,将成为未来吸附技术发展的新方向,以提高吸附剂的吸附性能和再生利用率,同时也有望解决对有毒有害物质的有效处置问题。

2、膜分离技术

膜分离技术利用半透膜将废水中不同直径大小的分子进行过滤、分离,达到净化废水的目的。微滤和超滤工艺可以分离大分子,常用于纳滤和反渗透工艺的预处理。然而,膜分离技术也存在一些问题,比如高成本、浓缩液产生大量盐等,这些问题影响了其处理效果,并未广泛应用于印染废水处理中。因此,膜分离技术仍需要改造和创新,以解决其存在的不足之处。

3、磁分离技术

磁分离技术是一种利用磁力将废水中的有害物质分离出来的技术。该技术根据废水中有害物质的性质,在待处理的废水中添加具有磁性的"磁粉",通过磁力作用将不同磁性强度的有害物质聚集、吸附成团,然后将这些有害物质从目标水源中分离出来。与许多化学和生物处理技术不同,磁分离技术在分离过程中不会产生其他新物质,能够确保所处理水质的洁净程度,意味着使用磁分离技术可以有效地去除废水中的有害物质,而不会引入其他污染物。

(二)氧化技术

氧化技术通过氧化反应将有机物氧化降解成无害的物质,从而实现废水的净化和排放。主要的氧化技术包括化学氧化、生物氧化和高级氧化技术。化学氧化是指利用化学氧化剂对废水中的有机物进行氧化降解的技术。常见的化学氧化剂包括过氧化氢、臭氧、高锰酸盐等,能够与有机物发生氧化还原反应,将有机物分解成较小的无害物质,从而达到净化废水的目的。化学氧化技术具有反应速度快、处理效果好的优点,适用于处理高浓度有机物的印染废水。其次,生物氧化是利用微生物对废水中的有机物进行降解的技术。通过生物氧化池等设备,将废水中的有机物转化为微生物可利用的物质,进而实现废水的净化。生物氧化技术具有操作简单、成本低廉的优点,适用于处理低浓度有机物的印染废水。

(三)生物处理技术

1、好氧处理技术

好氧处理技术是将废水暴露于充氧条件下,利用好氧微生物将有机物质氧化分解为无害产物的处理方法。在这个过程中,微生物通过呼吸作用将有机物质转化为二氧化碳和水,从而达到净化废水的目的。好氧处理技术适用于印染废水中有机物质含量较高的情况,能够有效地去除染料和其他有机物质,降低废水的污染程度。同时,好氧处理还可以有效地去除废水中的氨氮等无机物质,提高水质的处理效果。然而,好氧处理技术也存在能耗较高、设备投资大、操作管理难度较大等问题,需要综合考虑经济性和实际应用情况。

2、厌氧处理技术

厌氧处理技术则是在缺氧甚至无氧的条件下进行废水处理,通过厌氧微生物的作用将有机物质分解为沼气和部分有机酸。相比于好氧处理技术,厌氧处理技术具有更低的能耗和更少的产泥量,并且对氨氮等无机物质的处理效果也较好。厌氧处理技术适用于印染废水中有机物质含量较高、CODCr(化学需氧量)较高的情况,能够有效地降解有机物质,减轻废水的污染程度。但是,厌氧处理技术对操作管理和微生物的抗干扰能力要求较高,需要保持系统的稳定运行。

四、结束语

综上所述,印染废水是一种复杂的工业废水,其中含有大量有机物、颜料、酸碱等污染物,对环境造成严重影响。因此,加强废水治理和减少污染物排放是印染企业可持续发展的重要方向。只有通过不断创新和改进技术,我们才能为实现清洁生产、绿色发展做出贡献,共同建设美丽的环境和可持续的未来。

参考文献:

[1]左小梅,傅丹婷.印染废水处理技术浅析[J].资源节约与环保, 2023(8):67-70.

[2]石金华,王文举.浅析工业污水处理技术[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2022(4).

[3]俞海桥.印染废水反渗透深度处理的预处理工艺选择研究[J].  2022(9).

作者简介:胡凤平 1978.10.25 男 南平 汉 本科 天津工业大学 污水处理工艺员 福建福能南纺卫生材料有限公司 研究方向:印染废水