印染廢水深度處理及回用技術
我國是一(yi)個水(shui)資源(yuan)(yuan)匱乏的國家,水(shui)資源(yuan)(yuan)人均占有量(liang)僅為世界水(shui)資源(yuan)(yuan)人均占有量(liang)的1/4,而(er)且分布不均、利用率低。隨著社會經濟(ji)發展,水(shui)的需求量(liang)不斷增加(jia),水(shui)資源(yuan)(yuan)短缺和社會經濟(ji)發展的矛盾更加(jia)突(tu)出,開展廢水(shui)深(shen)度處(chu)理(li)及回用對緩解我國水(shui)資源(yuan)(yuan)的緊張(zhang)形勢十分必要。
印染行業是我國的工業用(yong)水(shui)大(da)(da)戶和廢(fei)水(shui)排(pai)放大(da)(da)戶。據(ju)不(bu)(bu)完(wan)全統計,我國印染廢(fei)水(shui)的排(pai)放量(liang)約為3×106~4×106m3/d,約占(zhan)整個工業廢(fei)水(shui)排(pai)放量(liang)的35%,但回(hui)用(yong)率卻(que)不(bu)(bu)到10%〔1〕。對(dui)印染廢(fei)水(shui)進行深(shen)度處理,提高(gao)廢(fei)水(shui)回(hui)用(yong)率,這對(dui)緩解水(shui)資源危機(ji)、維持(chi)印染行業的可(ke)持(chi)續發展都(dou)有(you)重(zhong)大(da)(da)的現(xian)實意義(yi)和經濟意義(yi)。
1國內印染廢水處(chu)理及回用現(xian)狀(zhuang)
我國對印染(ran)廢(fei)水(shui)回用(yong)已有較多的研(yan)究(jiu),從目前研(yan)究(jiu)及應用(yong)的情況來看主(zhu)要有以下特點:
(1)回用(yong)(yong)技術大多處于(yu)試(shi)(shi)驗研究(jiu)階段,多為小試(shi)(shi)和中試(shi)(shi),實際(ji)工程應用(yong)(yong)較少,且(qie)水(shui)的(de)回用(yong)(yong)率較低,一般不超過50%,主(zhu)要回用(yong)(yong)于(yu)對水(shui)質要求不高(gao)的(de)前(qian)道(dao)工序(xu),缺乏(fa)有利(li)于(yu)提高(gao)回用(yong)(yong)水(shui)水(shui)質及回用(yong)(yong)率的(de)高(gao)效(xiao)技術的(de)推廣應用(yong)(yong)。
(2)回用處(chu)理主要(yao)是對印染廢水在達標處(chu)理的基礎上(shang)進(jin)一步進(jin)行處(chu)理,達到回用水水質標準。處(chu)理工藝主要(yao)采用混凝、吸附、過濾和氧化等技術(shu),其中對去(qu)除(chu)鹽度和硬度的關(guan)鍵技術(shu)研究較(jiao)少。
(3)由于現有技術水(shui)(shui)平的(de)(de)限(xian)制,印染廢水(shui)(shui)大量回(hui)用(yong)對生產及(ji)廢水(shui)(shui)處理系統會帶來一系列問題(ti),包(bao)括有機污染物和(he)無(wu)機鹽的(de)(de)積累(lei)。目(mu)前對廢水(shui)(shui)長期回(hui)用(yong)的(de)(de)水(shui)(shui)質問題(ti)及(ji)對水(shui)(shui)處理系統的(de)(de)影響研究(jiu)不多,特別是無(wu)機鹽的(de)(de)積累(lei)問題(ti)基本沒有涉及(ji)。
2印(yin)染(ran)廢水深度處(chu)理回用(yong)技術及工藝
印染(ran)(ran)(ran)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)深度處(chu)理(li)主(zhu)要(yao)對(dui)常規二(er)級(ji)處(chu)理(li)系統出水(shui)(shui)(shui)(shui)進行處(chu)理(li),去除的(de)污染(ran)(ran)(ran)物主(zhu)要(yao)是色度、COD和鹽度(電(dian)導率)等,使(shi)出水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)滿足生產(chan)工藝要(yao)求。印染(ran)(ran)(ran)工藝和產(chan)品質(zhi)(zhi)(zhi)量要(yao)求不同,對(dui)回用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)要(yao)求也(ye)不同。因(yin)(yin)此,我(wo)國(guo)尚沒有統一的(de)印染(ran)(ran)(ran)廢水(shui)(shui)(shui)(shui)回用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)標(biao)準(zhun)。根據行業經驗,水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)指標(biao)都(dou)必須控制(zhi)在用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)指標(biao)之內(nei)。因(yin)(yin)此,紡(fang)織印染(ran)(ran)(ran)業對(dui)回用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)要(yao)求遠遠高于城市生活(huo)雜用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)要(yao)求。
2.1深度(du)處(chu)理單元(yuan)技(ji)術
2.1.1吸附處理技術
將(jiang)廢(fei)(fei)水(shui)通(tong)過(guo)由吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)組(zu)成的(de)(de)濾床,污染(ran)物(wu)質被吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)在(zai)多孔物(wu)質表面上或被過(guo)濾除(chu)去(qu)。活(huo)性(xing)炭是印(yin)染(ran)廢(fei)(fei)水(shui)深度(du)處理中最常用(yong)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)(ji)(ji),其(qi)微孔多,比(bi)(bi)表面積可高(gao)達500~600m2/g,具(ju)有(you)很強的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)脫色(se)性(xing)能(neng),特別適(shi)合相對(dui)分子質量小于(yu)400的(de)(de)水(shui)溶(rong)性(xing)染(ran)料的(de)(de)脫色(se)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)。但活(huo)性(xing)炭對(dui)疏水(shui)性(xing)染(ran)料吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)效(xiao)(xiao)果(guo)較(jiao)差,其(qi)再(zai)生(sheng)也比(bi)(bi)較(jiao)復(fu)雜且費用(yong)昂(ang)貴,限制了吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)在(zai)印(yin)染(ran)廢(fei)(fei)水(shui)深度(du)處理中的(de)(de)應用(yong)。天(tian)然(ran)礦(kuang)物(wu)如高(gao)嶺土、硅藻土、活(huo)性(xing)白土以及煤粉等也具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)性(xing)能(neng),在(zai)印(yin)染(ran)廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)深度(du)處理中也有(you)使用(yong)。另外,李蒙英(ying)等〔2〕研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)了利用(yong)青霉菌對(dui)印(yin)染(ran)廢(fei)(fei)水(shui)進(jin)行吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)處理,結果(guo)發現:其(qi)對(dui)黑色(se)和紅色(se)染(ran)浴廢(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)色(se)度(du)具(ju)有(you)較(jiao)好的(de)(de)處理效(xiao)(xiao)果(guo),去(qu)除(chu)率達到了98.0%和74.5%,為吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)的(de)(de)發展提供了新的(de)(de)選擇。吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)法(fa)(fa)雖然(ran)見效(xiao)(xiao)快,但是使用(yong)后的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)再(zai)生(sheng)比(bi)(bi)較(jiao)困(kun)難(nan),如果(guo)不(bu)進(jin)行回收再(zai)生(sheng)則容易(yi)產生(sheng)二次(ci)污染(ran)。因(yin)此,研(yan)(yan)發新型(xing)高(gao)效(xiao)(xiao)且易(yi)再(zai)生(sheng)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)(ji)(ji)(ji)是當前吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)方法(fa)(fa)的(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)發展方向。
2.1.2膜分離技術
膜(mo)對不同物質具有透過性差(cha)異,膜(mo)分離(li)(li)技術就是利用(yong)膜(mo)的(de)這種特性,在一定的(de)傳質推動力下,對混合物進行分離(li)(li)的(de)方(fang)(fang)法(fa)。印染(ran)廢水(shui)(shui)(shui)深度(du)處(chu)(chu)理所用(yong)的(de)膜(mo)分離(li)(li)技術主要有微濾(lv)(lv)(MF)、超濾(lv)(lv)(UF)、納濾(lv)(lv)(NF)和(he)(he)反滲透(RO)。MF和(he)(he)UF常作為NF和(he)(he)RO的(de)預處(chu)(chu)理;UF能(neng)分離(li)(li)大(da)分子(zi)有機物、膠(jiao)體(ti)、懸(xuan)浮固體(ti);NF能(neng)實現脫鹽與濃(nong)(nong)縮(suo)的(de)同時進行;RO能(neng)去(qu)除可溶性金屬鹽、有機物、膠(jiao)粒等并截(jie)留所有離(li)(li)子(zi)。阮慧(hui)敏等〔3〕采用(yong)UF+RO工藝(yi)對浙江(jiang)某印染(ran)廠廢水(shui)(shui)(shui)生化處(chu)(chu)理后(hou)的(de)出(chu)水(shui)(shui)(shui)進行處(chu)(chu)理,膜(mo)系(xi)統(tong)進水(shui)(shui)(shui)COD100~350mg/L,色(se)度(du)180倍,電(dian)導(dao)率800~1350μS/cm。膜(mo)系(xi)統(tong)處(chu)(chu)理后(hou)出(chu)水(shui)(shui)(shui)COD<10mg/L,色(se)度(du)1~2倍,電(dian)導(dao)率<30μS/cm。XujieLu等〔4〕采用(yong)生物濾(lv)(lv)池結合膜(mo)分離(li)(li)的(de)方(fang)(fang)法(fa),當進水(shui)(shui)(shui)COD為150~450mg/L時,出(chu)水(shui)(shui)(shui)COD降到50mg/L以下,去(qu)除率高達(da)91%,且色(se)度(du)、濁度(du)、鐵錳濃(nong)(nong)度(du)的(de)去(qu)除效果都非常好。
膜(mo)(mo)分離技(ji)術的(de)優勢為(wei):其不(bu)僅能去除水中(zhong)殘余(yu)的(de)有機(ji)物(wu),降(jiang)低色度,還(huan)能脫(tuo)除無(wu)機(ji)鹽(yan)類,防止系統中(zhong)無(wu)機(ji)鹽(yan)的(de)積(ji)累(lei),是印染(ran)廢水深度處(chu)理(li)中(zhong)極具前景(jing)的(de)一項技(ji)術。然而,膜(mo)(mo)處(chu)理(li)工(gong)藝的(de)成本較高,且膜(mo)(mo)組件易(yi)被污染(ran)而縮短(duan)其使用壽(shou)(shou)命(ming)。只(zhi)有通(tong)過控制并降(jiang)低膜(mo)(mo)污染(ran)來延長膜(mo)(mo)壽(shou)(shou)命(ming),從而降(jiang)低成本,膜(mo)(mo)分離技(ji)術在印染(ran)廢水深度處(chu)理(li)中(zhong)才會得到更加廣泛的(de)應用。
2.1.3高級氧化(hua)深度處理技術
(1)化(hua)學氧化(hua)技術。在印染廢(fei)(fei)水深度(du)處理中,O3和Fenton試劑是比較常用的氧化(hua)劑。O3具(ju)有較強的脫色作用,雖(sui)然對COD的去(qu)除(chu)效果很小,但是可以(yi)改變(bian)廢(fei)(fei)水的B/C,從而提高(gao)廢(fei)(fei)水的可生化(hua)性。盧寧(ning)川等〔5〕采用O3氧化(hua)對印染廢(fei)(fei)水進行處理,結(jie)果發現:COD的去(qu)除(chu)率(lv)(lv)為72%,而色度(du)降低(di)了94%。郭召海等〔6〕研究了O3對色度(du)去(qu)除(chu)和B/C的影響,發現臭氧的投(tou)加量(liang)為15mg/L左右時,色度(du)的去(qu)除(chu)率(lv)(lv)可以(yi)達到70%,B/C也提高(gao)了一倍多。O3氧化(hua)的主(zhu)要優點(dian)是設(she)備簡單(dan)緊(jin)湊(cou)、占地面積(ji)小、容易實現自動(dong)化(hua)控制(zhi);主(zhu)要缺(que)點(dian)是處理成本高(gao),不(bu)適合大流量(liang)廢(fei)(fei)水的處理。
Fenton試(shi)劑是(shi)由H2O2和Fe2+復(fu)合而(er)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)劑,在(zai)(zai)酸性條件下(xia)產生的(de)(de)(de)·OH具有極強的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)作用(yong),特別適合處(chu)(chu)理成(cheng)(cheng)分比較(jiao)復(fu)雜的(de)(de)(de)染料廢(fei)水(shui)(shui)。姜興華(hua)等〔7〕利用(yong)Fenton試(shi)劑對(dui)印(yin)染廢(fei)水(shui)(shui)進行深度(du)處(chu)(chu)理,結(jie)果(guo)發(fa)現:pH2~3,H2O2用(yong)量3.2mL/L,鐵(tie)炭體(ti)積比1∶1,反(fan)應(ying)時間(jian)90min時,出水(shui)(shui)COD去(qu)除90%以上,色度(du)降(jiang)低(di)99%,鹽(yan)度(du)降(jiang)低(di)64%,回用(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)指標均達到(dao)了回用(yong)要求。史紅香等〔8〕也對(dui)Fenton試(shi)劑處(chu)(chu)理印(yin)染廢(fei)水(shui)(shui)進行了研究,獲得了類似(si)的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)。Fenton氧(yang)化(hua)對(dui)COD和色度(du)具有較(jiao)強的(de)(de)(de)去(qu)除能力(li),但(dan)是(shi)鐵(tie)離子的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)可能會影(ying)響水(shui)(shui)的(de)(de)(de)顏色,而(er)且反(fan)應(ying)的(de)(de)(de)pH較(jiao)低(di),可能對(dui)其(qi)他處(chu)(chu)理工序(xu)有影(ying)響。
(2)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)氧(yang)化(hua)技術。利用(yong)強(qiang)氧(yang)化(hua)劑在(zai)(zai)UV輻(fu)射下(xia)產生(sheng)(sheng)具有(you)(you)強(qiang)氧(yang)化(hua)能力的(de)(de)·OH來處理(li)(li)廢水(shui)(shui)(shui),具有(you)(you)低能耗、無二次污染、氧(yang)化(hua)徹底等優(you)點,最(zui)(zui)常用(yong)的(de)(de)有(you)(you)UV/Fenton、UV/O3、UV/H2O2等。光(guang)催(cui)(cui)化(hua)研究較多的(de)(de)還(huan)有(you)(you)以光(guang)敏化(hua)半導體為催(cui)(cui)化(hua)劑,其中TiO2光(guang)催(cui)(cui)化(hua)劑應用(yong)最(zui)(zui)廣,且處理(li)(li)效果最(zui)(zui)好。TiO2在(zai)(zai)光(guang)輻(fu)射下(xia),其價帶上會產生(sheng)(sheng)電子空穴(h+)對,TiO2表(biao)面吸(xi)附(fu)的(de)(de)有(you)(you)機物被具有(you)(you)強(qiang)氧(yang)化(hua)性的(de)(de)h+活(huo)化(hua)、氧(yang)化(hua)而降解。馮(feng)麗娜(na)等〔9〕采用(yong)了TiO2/活(huo)性炭負載體系對某印染廠的(de)(de)二級處理(li)(li)出(chu)水(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)行處理(li)(li),進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)COD在(zai)(zai)300mg/L左(zuo)右,在(zai)(zai)最(zui)(zui)佳反應條件下(xia),出(chu)水(shui)(shui)(shui)COD降到50mg/L,色度降為2倍(bei),研究表(biao)明:利用(yong)活(huo)性炭的(de)(de)吸(xi)附(fu)性能,有(you)(you)助(zhu)于解決TiO2的(de)(de)流失、分離(li)和回收問題,提高(gao)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)劑的(de)(de)處理(li)(li)效果。但廢水(shui)(shui)(shui)本身的(de)(de)透光(guang)性和光(guang)利用(yong)率(lv)制(zhi)約著(zhu)光(guang)催(cui)(cui)化(hua)技術在(zai)(zai)廢水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)工業中的(de)(de)應用(yong)。
(3)電(dian)(dian)化學氧化技(ji)術。在外加電(dian)(dian)場作用下(xia),在特(te)定反應器內,通過一定化學反應、電(dian)(dian)化學過程或物(wu)理(li)過程,產(chan)生(sheng)大量(liang)的(de)自(zi)由基(ji),利(li)用自(zi)由基(ji)的(de)強氧化性對廢水中的(de)污(wu)(wu)染(ran)物(wu)進行(xing)降(jiang)解的(de)過程。電(dian)(dian)化學技(ji)術具有易控制、無污(wu)(wu)染(ran)或少污(wu)(wu)染(ran)、高(gao)度(du)靈活等特(te)點。
M.Kennedy〔10〕指出(chu)電(dian)化學(xue)方法(fa)對印(yin)染廢水的(de)脫色(se)非常有效,當電(dian)化學(xue)反應器中(zhong)廢水主(zhu)流區Fe2+質量濃(nong)度(du)為200~500mg/L時,色(se)度(du)去除率達(da)到(dao)90%~98%,COD和(he)BOD去除率分別(bie)達(da)到(dao)50%和(he)70%。但(dan)這種(zhong)可(ke)溶性電(dian)極(ji)(ji)(ji)氧化法(fa)的(de)電(dian)極(ji)(ji)(ji)消(xiao)耗過大,故新型(xing)電(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)開發(fa)就成(cheng)為研究(jiu)的(de)熱點之一。賈金平(ping)等(deng)〔11〕利用活性炭(tan)纖維與鐵(tie)的(de)復(fu)合電(dian)極(ji)(ji)(ji)降解多(duo)種(zhong)模(mo)(mo)擬印(yin)染廢水,取得了較好的(de)結果(guo)。雷陽明等(deng)〔12〕以PbO2/Ti為陽極(ji)(ji)(ji)處理模(mo)(mo)擬印(yin)染廢水,色(se)度(du)和(he)COD去除率最高可(ke)達(da)99.5%和(he)78.6%。
2.1.4高效生物處理(li)技術
印染(ran)廢水二級出水污染(ran)物(wu)可生化性不(bu)高,生物(wu)降解(jie)有(you)一定難(nan)度(du),生物(wu)法的(de)重點(dian)在于(yu)開發強化生物(wu)技術(shu)的(de)新型生物(wu)反(fan)應器,以(yi)進(jin)一步去除COD和色度(du)。
(1)曝氣(qi)(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)濾(lv)(lv)(lv)池(chi)(BAF)。印染廢(fei)(fei)水經二級(ji)生(sheng)(sheng)(sheng)化處(chu)理(li)后(hou),水中COD及BOD相對(dui)較低,曝氣(qi)(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)濾(lv)(lv)(lv)池(chi)填(tian)料上(shang)生(sheng)(sheng)(sheng)長的(de)(de)(de)(de)貧營養微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)如假單(dan)胞菌(jun)、芽孢(bao)桿菌(jun)等,比(bi)表(biao)面積較大(da),對(dui)廢(fei)(fei)水中的(de)(de)(de)(de)有機(ji)物(wu)有較強的(de)(de)(de)(de)親和力。周鋒〔13〕研究(jiu)了BAF處(chu)理(li)印染廢(fei)(fei)水的(de)(de)(de)(de)二級(ji)出(chu)水,水解酸化+好(hao)氧(yang)工藝后(hou)增加(jia)BAF深度(du)處(chu)理(li)工藝,當進水COD<200mg/L,水力負(fu)荷(he)1.0~2.0m3/(m2·h),氣(qi)(qi)水比(bi)為(2~3)∶1時,出(chu)水COD去除率在50%以上(shang),達到一(yi)級(ji)排放(fang)標(biao)準。曝氣(qi)(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)濾(lv)(lv)(lv)池(chi)中生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)濃度(du)和有機(ji)負(fu)荷(he)高,處(chu)理(li)效果(guo)穩定(ding),出(chu)水水質(zhi)好(hao)。濾(lv)(lv)(lv)池(chi)中的(de)(de)(de)(de)濾(lv)(lv)(lv)料粒(li)(li)徑越(yue)小處(chu)理(li)效果(guo)越(yue)好(hao),但(dan)是(shi)(shi)小粒(li)(li)徑又會使工作周期(qi)變(bian)短,濾(lv)(lv)(lv)料不易清洗,相應的(de)(de)(de)(de)反沖洗水量也會增加(jia)。因此選用合適的(de)(de)(de)(de)濾(lv)(lv)(lv)料粒(li)(li)徑是(shi)(shi)充分發(fa)揮曝氣(qi)(qi)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)濾(lv)(lv)(lv)池(chi)功能的(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵。
(2)移動(dong)床生(sheng)物(wu)膜反應器(qi)(qi)(MBBR)。MBBR是一種新型的(de)(de)生(sheng)物(wu)膜反應器(qi)(qi)。微生(sheng)物(wu)在反應器(qi)(qi)內(nei)的(de)(de)填(tian)料(liao)上富集,填(tian)料(liao)懸浮于反應器(qi)(qi)內(nei)并隨著混合液(ye)流(liu)動(dong),因(yin)此(ci)氣(qi)、水(shui)、填(tian)料(liao)三者(zhe)能(neng)夠(gou)在反應器(qi)(qi)內(nei)充分(fen)接(jie)觸,氧的(de)(de)利(li)用率和有(you)機污(wu)染物(wu)的(de)(de)傳質效率高,且(qie)生(sheng)物(wu)膜的(de)(de)活性較高,老(lao)化的(de)(de)生(sheng)物(wu)膜易從填(tian)料(liao)表面脫落。MBBR還具有(you)不(bu)需要反沖洗、抗沖擊負(fu)荷(he)強、出(chu)水(shui)水(shui)質穩定等優點〔14〕。
目前關(guan)于用(yong)MBBR工藝處(chu)理印(yin)(yin)染廢水的研究不多。霍桃(tao)梅〔15〕發現(xian)MBBR深度處(chu)理印(yin)(yin)染廢水時(shi)對COD及氨氮(dan)兩項指標有良好的去(qu)除(chu)效果。進(jin)水COD由200mg/L左(zuo)右降(jiang)到50mg/L以(yi)下(xia)(xia),氨氮(dan)由10mg/L降(jiang)到2mg/L以(yi)下(xia)(xia),但色度去(qu)除(chu)率僅為(wei)25%。
印染(ran)(ran)廢水(shui)中有機(ji)污染(ran)(ran)物(wu)(wu)品種較多(duo),生物(wu)(wu)填料上的(de)多(duo)菌種體系有較大的(de)降解能力,所以MBBR作為深度處理工藝對有機(ji)物(wu)(wu)濃度較低(di)的(de)二級生化處理出水(shui)具(ju)有很大的(de)優勢。未來(lai)可以將MBBR在(zai)印染(ran)(ran)廢水(shui)深度處理中的(de)研(yan)究和(he)應用作為一(yi)個發展方向。
(3)膜(mo)(mo)生(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)(MBR)。膜(mo)(mo)生(sheng)物(wu)(wu)反(fan)應(ying)器(qi)集膜(mo)(mo)分(fen)離(li)與生(sheng)物(wu)(wu)降(jiang)解于一體,可(ke)去除廢水(shui)(shui)(shui)中(zhong)大部分(fen)殘余的(de)COD、色(se)度(du)和(he)(he)所有的(de)SS。而后通過NF(RO)工藝進一步(bu)處理(li)(li),去除大部分(fen)鹽度(du),出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質一般能達到回(hui)用(yong)水(shui)(shui)(shui)要求。戴舒(shu)等〔16〕以回(hui)用(yong)為目的(de),采用(yong)由(you)好氧反(fan)應(ying)器(qi)和(he)(he)超濾膜(mo)(mo)組成外置式MBR結(jie)合納濾膜(mo)(mo)處理(li)(li)印染(ran)(ran)廢水(shui)(shui)(shui),結(jie)果表明:系(xi)統COD、色(se)度(du)和(he)(he)濁度(du)的(de)去除率均達到99%,電(dian)導率去除率97%。P.Schoeberl等〔17〕先采用(yong)MBR和(he)(he)NF結(jie)合處理(li)(li)印染(ran)(ran)廢水(shui)(shui)(shui),出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質全部滿足回(hui)用(yong)水(shui)(shui)(shui)指標,但是考(kao)慮到技(ji)術難度(du)和(he)(he)高額(e)的(de)經(jing)濟(ji)成本,而后用(yong)UF代替NF同(tong)樣取得較好的(de)效果。MBR的(de)優點(dian)在于工藝流程(cheng)短(duan)、占地面積少、出水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質穩定(ding);缺點(dian)和(he)(he)膜(mo)(mo)分(fen)離(li)技(ji)術類似,主要是膜(mo)(mo)污染(ran)(ran)導致的(de)膜(mo)(mo)壽(shou)命(ming)短(duan)、成本高和(he)(he)電(dian)耗(hao)高。
2.2印染廢水深度處理回用集(ji)成(cheng)工藝
2.2.1傳統技術組合工藝
由于(yu)印染(ran)(ran)(ran)廢(fei)水(shui)水(shui)質(zhi)復雜,廢(fei)水(shui)回用只(zhi)靠單一技術難以(yi)實現,因此需要將各種方(fang)法有機結合(he)(he)起來,采用組(zu)合(he)(he)工藝(yi)進行綜合(he)(he)處理。XiaojunWang等(deng)〔18〕采用臭(chou)氧(yang)聯合(he)(he)生物(wu)(wu)法處理印染(ran)(ran)(ran)廢(fei)水(shui),臭(chou)氧(yang)氧(yang)化(hua)后廢(fei)水(shui)B/C由0.18提高到0.36,COD和(he)(he)(he)色度的去(qu)除(chu)率也都有一定的提高。黃瑞敏等(deng)〔19〕采用混凝脫色—曝氣(qi)生物(wu)(wu)濾池—離子(zi)交換組(zu)合(he)(he)工藝(yi)處理針織棉布染(ran)(ran)(ran)色廢(fei)水(shui),出水(shui)色度去(qu)除(chu)至(zhi)10倍以(yi)下,COD<20mg/L,SS低于(yu)2mg/L,濁(zhuo)度低于(yu)3NTU。郭召(zhao)海等(deng)〔6〕研究了O3氧(yang)化(hua)和(he)(he)(he)生物(wu)(wu)濾池組(zu)合(he)(he)工藝(yi)處理印染(ran)(ran)(ran)廢(fei)水(shui)的效果(guo),發(fa)現O3-生物(wu)(wu)濾池組(zu)合(he)(he)技術很好地發(fa)揮了化(hua)學氧(yang)化(hua)、吸附和(he)(he)(he)生物(wu)(wu)降(jiang)解的協同作用,且具有運行成(cheng)本低、不產生濃縮液(ye)和(he)(he)(he)剩余污(wu)泥少(shao)等(deng)優(you)(you)點(dian)。單一技術用于(yu)深度處理,難以(yi)同時解決脫色、降(jiang)COD和(he)(he)(he)除(chu)鹽(yan)等(deng)問(wen)題,將各種單一技術進行有機結合(he)(he),能(neng)得到較好的處理效果(guo),還能(neng)保證充(chong)分發(fa)揮各技術的優(you)(you)勢(shi),提高污(wu)染(ran)(ran)(ran)物(wu)(wu)去(qu)除(chu)率。
2.2.2膜(mo)技術與(yu)傳統(tong)技術的集成工藝(yi)
印染(ran)廢(fei)(fei)水成(cheng)分復雜,如選用(yong)(yong)膜(mo)技術(shu)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)印染(ran)廢(fei)(fei)水,必須選擇合適的(de)前處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)工藝來(lai)阻止廢(fei)(fei)水中(zhong)的(de)膠體、有機質、懸浮物(wu)(wu)等(deng)(deng)(deng)對膜(mo)造(zao)成(cheng)污染(ran)。A.Bes-Piá等(deng)(deng)(deng)〔20〕采(cai)用(yong)(yong)O3與NF結合的(de)工藝對經生化處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)后(hou)的(de)印染(ran)廢(fei)(fei)水進行(xing)(xing)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)回(hui)用(yong)(yong),以(yi)O3來(lai)氧化引起膜(mo)污染(ran)的(de)有機物(wu)(wu)質,出水的(de)各(ge)項指標可(ke)以(yi)達(da)到回(hui)用(yong)(yong)標準(zhun)。M.Marcucci等(deng)(deng)(deng)〔21〕針(zhen)對生產車間的(de)直排廢(fei)(fei)水進行(xing)(xing)物(wu)(wu)化預(yu)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)后(hou),利用(yong)(yong)絮凝沉(chen)淀、O3氧化和UF進行(xing)(xing)后(hou)續深度處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li),整個工藝過程色度去除率(lv)為(wei)93%,COD去除率(lv)為(wei)66%。膜(mo)的(de)污染(ran)問題限制了(le)膜(mo)技術(shu)在印染(ran)廢(fei)(fei)水處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)中(zhong)的(de)應用(yong)(yong),采(cai)用(yong)(yong)O3氧化等(deng)(deng)(deng)預(yu)處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)手段(duan)來(lai)控制膜(mo)污染(ran),從而增加(jia)膜(mo)的(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming),降(jiang)低處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)成(cheng)本,是(shi)未來(lai)印染(ran)廢(fei)(fei)水深度處(chu)(chu)(chu)理(li)(li)(li)的(de)一大(da)趨勢。
2.2.3集成膜處理(li)回用工(gong)藝
國外(wai)很多研究證明(ming),將不同的膜分離技術結(jie)合,構(gou)成集(ji)成膜工藝,是印(yin)(yin)染(ran)廢水深度處(chu)理(li)(li)的一個重要方向。M.Marcucci等〔21〕對經(jing)砂濾、UF處(chu)理(li)(li)后的印(yin)(yin)染(ran)廢水,再用NF或(huo)(huo)RO進(jin)行深度處(chu)理(li)(li)。實驗證明(ming):NF或(huo)(huo)RO作(zuo)為深度處(chu)理(li)(li)方案是可(ke)行的,RO出水可(ke)回用于任何印(yin)(yin)染(ran)工序,NF在脫鹽和(he)去除(chu)礦物質(zhi)方面不如RO,但運行成本(ben)低于RO。
浙(zhe)江(jiang)至美(mei)環(huan)境(jing)開(kai)發了“臭氧(yang)(yang)(yang)催化氧(yang)(yang)(yang)化+CMF+RO”深度處(chu)理(li)(li)(li)(li)工(gong)藝(yi),并建成1500m3/d的(de)(de)印染廢水(shui)(shui)(shui)(shui)膜(mo)法處(chu)理(li)(li)(li)(li)回(hui)(hui)(hui)(hui)用示范工(gong)程。O3催化氧(yang)(yang)(yang)化系統(tong)主要用于(yu)去(qu)除(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)難生化降(jiang)解有機污染物的(de)(de)COD和色度,去(qu)除(chu)率分(fen)(fen)別(bie)可達30%~40%和90%以(yi)(yi)上。臭氧(yang)(yang)(yang)催化氧(yang)(yang)(yang)化出水(shui)(shui)(shui)(shui)進入(ru)連續超微濾(lv)(CMF)系統(tong),出水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)穩(wen)定(ding),COD穩(wen)定(ding)在40mg/L左右,濁度<0.4NTU,污染指數(SDI)<3。再(zai)經反滲(shen)透處(chu)理(li)(li)(li)(li)后(hou),出水(shui)(shui)(shui)(shui)COD<10mg/L,電導率<10.5μS/cm,SS和色度均為0,滿足推薦的(de)(de)高級回(hui)(hui)(hui)(hui)用水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)質(zhi)(zhi)標準。整個工(gong)藝(yi)通過分(fen)(fen)質(zhi)(zhi)處(chu)理(li)(li)(li)(li)、分(fen)(fen)級分(fen)(fen)質(zhi)(zhi)回(hui)(hui)(hui)(hui)用,廢水(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)(hui)(hui)(hui)用率達到總處(chu)理(li)(li)(li)(li)水(shui)(shui)(shui)(shui)量的(de)(de)75%以(yi)(yi)上。
這些研究都表明了未來廢水(shui)深度處(chu)理技術的發展(zhan)方向,即充(chong)分(fen)利用(yong)多種(zhong)工藝技術集(ji)成(cheng),提高廢水(shui)處(chu)理程(cheng)度,達到廢水(shui)循環回用(yong)是最終(zhong)目標。
3結語和(he)展望(wang)
印(yin)染(ran)廢(fei)水(shui)(shui)已(yi)經對我國(guo)水(shui)(shui)環境構成嚴(yan)重威脅,隨(sui)著人們環保意識的(de)(de)增強,印(yin)染(ran)廢(fei)水(shui)(shui)深度處(chu)(chu)理(li)(li)和回(hui)(hui)用(yong)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)受到(dao)政府的(de)(de)關(guan)注。針對印(yin)染(ran)廢(fei)水(shui)(shui)深度處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)單(dan)(dan)一技(ji)(ji)術較多且各具優(you)缺點,但(dan)均難(nan)以(yi)達到(dao)排放及回(hui)(hui)用(yong)標準,要根(gen)據(ju)印(yin)染(ran)廢(fei)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質的(de)(de)特(te)點,合理(li)(li)選擇和優(you)化(hua)組合處(chu)(chu)理(li)(li)工藝。膜(mo)分離技(ji)(ji)術是印(yin)染(ran)廢(fei)水(shui)(shui)深度處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)一個(ge)重要研究方向。未來(lai)(lai)研究可以(yi)在單(dan)(dan)元技(ji)(ji)術改(gai)進(jin)的(de)(de)基礎上,包括(kuo)生化(hua)、物(wu)化(hua)處(chu)(chu)理(li)(li)效(xiao)果的(de)(de)提(ti)高(gao)、難(nan)降解有(you)機(ji)物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)(ji)術的(de)(de)改(gai)進(jin)和膜(mo)組件污染(ran)的(de)(de)控制等,而后(hou)形成一套出水(shui)(shui)滿足回(hui)(hui)用(yong)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質標準、回(hui)(hui)用(yong)率高(gao)且運(yun)行高(gao)效(xiao)經濟的(de)(de)印(yin)染(ran)廢(fei)水(shui)(shui)回(hui)(hui)用(yong)集成技(ji)(ji)術。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”