摘要：为了更好地指导印染废水膜分离工艺选型，分析了印染废水的来源和水质特征，总结了常见物理法、化学法、生物法处理工艺的特点与潜在问题，比较了超滤-反渗透、微滤-反渗透、膜生物反应器-反渗透等双膜工艺对纺织废水的处理效果与应用情况；同时，有针对性地对今后反渗透双膜工艺的科研攻关重点和创新发展进行了展望。
关键词：印染废水；深度处理；反渗透；回用
引言
目前双膜技术是国际上研发和工程化应用的热点之一,而作为反渗透系统预处理的超滤膜的抗污染及其稳定性又在回用系统中起着关键作用。我公司经过多年工程实践,与高等院校,科研机构合作,开发出抗污染性能强、机械强度高、截留分子量小的超滤膜,将其与反渗透组成的双膜工艺应用于青岛海珊发展有限公司印染废水回用工程中。实践表明,系统运行稳定,出水达到回用水要求。
1印染废水的来源及特点
印染废水是印染各个工序产生的废水混合体系，主要由退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水等组成，因此印染废水具有以下特点：(1)水量大，成分复杂。印染厂每生产100m织物就会产生3~5t的废水；(2)色度高，有机物浓度高。染料是造成废水色度的主要因素，纺织过程中的染料（如活性染料、还原染料、硫化染料等）及其对应的各种助剂都是有机合成的，因此有机物含量较高；(3)盐度高，毒性大。染料中含有砷、铬等重金属离子。此外，印染废水中的难降解有机物含量较高，进入水体后长时间存留在水体中不能去除，大多数物质具有毒性，经过食物链的累积和富集，最终进入人体内，危害人们的健康。
2印染废水的传统处理方法及优缺点
常见的印染废水处理方法有物理法、化学法、生物法。其中物理法是将污染物进行转移以实现净化水体的作用。常见的物理法有吸附法、膜分离法、磁分离法等。由于不能将污染物消除，因此常常作为印染废水的预处理方法，以便回收废水中的染料分子、降低盐度和金属离子浓度，提高其可生化性，但物理法不能去除水中的胶体和疏水染料，仅能吸附阳离子染料、酸性染料和活性染料。化学法是将污染物进行氧化分解或电解分解成小分子物质再进行小分子的脱除。常见的化学法有化学氧化法、电化学法、高级氧化法等。这种方法进行印染废水的脱色能够取得较好的效果，但是运行成本高、能耗高、对亲水性染料脱色较差，大规模推广应用有一定困难。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。常见的生物法有活性污泥法、臭氧氧化法、好/厌氧氧化法等。生物法能将难生化降解的大分子污染物分解掉，改善印染废水的可生化性，同时具有操作简单、运行费用低、无二次污染等优点。但是生物法处理印染废水的不足之处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。实际的印染废水处理过程中通常是几种常用方法的组合，以取得最佳处理效果。但是传统方法处理后的印染废水虽然能够达到废水排放的标准，但距离废水回用的标准相差较远，因此需要寻求分离性能更好的工艺进行印染废水深度处理与回用。
3反渗透技术在印染废水深度处理中的应用
3.1超滤-反渗透系统
超滤技术去除悬浮物、大分子物质效果良好，能够有效避免反渗透系统的污染，高效稳定的去除污染物，在反渗透的预处理和中水回用等领域发挥了重要作用，是当前印染废水深度处理回用中使用最多的一种双膜法水处理技术。如苏南某印染公司主要开发销售高档棉质衣物，印染废水中含有大量的染料、助剂，种类较多且复杂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该公司采用预处理系统+超滤-反渗透的工艺对印染废水进行深度处理及回用，运行结果显示：色度去除率及CODCr去除率分别达到了98.8%和94.2%，反渗透过滤后出水水质电导率约55.3~83μs/cm，硬度≤10mg/L，出水水质中未检测出铁锰等重金属离子，达到了纺织印染工业污染物排放标准，且废水回用率达到了50%。如南方某印染公司采用过滤器系统+超滤-反渗透工艺技术处理印染废水，运行结果表明：经过超滤-反渗透双膜系统过滤后，出水的各项指标均优于纺织染整工业废水中的废水回用水质标准，且出水电导率达到了17μs/cm，CODCr和BOD5均未检测出，出水可回用于染色工序中。
3.2膜生物反应器-反渗透系统
膜生物反应器主要是结合膜分离和生物反应器两者优点的水处理技术，该法使得系统性能更加完善。膜生物反应器主要是在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，提高印染废水的可生化性。采用膜生物反应器-反渗透工艺对印染废水进行深度处理及回用的实验。研究表明，原水经过膜生物反应器系统处理后，色度、COD、SS的去除率分别达到了87.5%、89.9%和100%。膜生物反应器系统的出水水质满足了反渗透系统的进水水质要求，通过反渗透系统处理后，盐度和硬度的去除率分别达到了99.64%和99.62%，同时可进一步去除剩余的色度和COD，系统出水水质满足生产回用的要求。
3.3微滤-反渗透系统
微滤膜的膜孔相对较大，因此只能用于简单的粗过滤，去除细菌病毒等大分子物质。其发挥的作用与超滤技术相似，均作为反渗透技术的预处理方法。如佛山某化纤织造公司采用多介质过滤-活性炭过滤-YD微滤-反渗透的处理工艺，工程实践表明出水水质可以达到印染行业的用水要求，可回用于印染行业。对某集团印染废水采用水解酸化-接触氧化-连续微滤-反渗透的处理工艺进行深度处理回用，结果表明反渗透的出水水质优于企业染整软水标准，可以回用于染整阶段，回用率达到了66.7%。
结语
随着我国经济社会的不断发展， 废水排放标准的日趋严格， 传统处理方法已经不能满足现代工业的要求，而膜分离技术作为一种高新技术，其污染物去除效率高、设备简单、操作方便、无相变和节约能源等方面的特点， 使其在印染废水处理方面的应用具有巨大的潜力。 其中反渗透技术的去除率高、脱盐率高、出水水质优异等优点，使得反渗透技术在水处理领域受到了广泛的应用。通过超滤/反渗透双膜工艺应用于印染废水的深度处理是切实可行的。其出水水质远优于企业染色回用水标准，回用率高，运行稳定，经济和环境效益显著。
参考文献
［1］中华人民共和国国家统计局．中国统计年鉴－2009［M］．北京:中国统计出版社，2009.
［2］雷乐成，杨岳平，汪大翚，等．污水回用新技术及工程设计［M］．北京:化学工业出版社，2002:290.
［3］汪晓军，顾晓扬，简磊．纺织印染厂废水的深度处理中试及工程应用［J］．环境工程，2009，27(6):3-5.
［4］杨占红．不同方法深度处理印染废水的比较研究［J］．工业水处理，2010，30(7):42-45.
［5］王白杨，张卓，何慧．生物/化学/物理联合工艺处理高温印染废水并回用［J］．中国给水排水，2008，24(14):75-78.
［6］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.
论文作者:戴双建
论文发表刊物:《建筑实践》2019年10期
论文发表时间:2019/9/2
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