4000m3d印染废水处理工程设计.docx

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1、目 录前言11 文献综述 . .21.1 印染废水的分类21.2 印染废水的来源21.2.1 棉纺印染废水来源31.2.2 毛纺工业废水来源41.3 印染废水的特点41.4 印染废水处理方法51.4.1 物理化学方法61.4.2 化学处理方法71.4.3 生物处理方法71.5 我国印染废水生物处理工艺方案的特点及比较81.6 国内印染废水主要的处理工艺流程82 设计说明112.1 设计依据112.2 设计规模和设计范围112.3 设计原则112.4 工艺流程的选择及说明122.5 处理方案论证133 设计计算163.1 主要构筑物设计计算163.1.1 格栅163.1.2 调节池183.1.3

2、 混凝反应池193.1.4 沉淀池223.1.5 生物接触氧化池243.1.6 二沉池253.1.7 氧化脱色反应池及 ClO2 反应器283.1.8 污泥浓缩池303.2 辅助构筑物的设计及说明323.3 附属构筑物设计说明334 运行说明、设备选型及经济技术分析344.1 运行说明344.2 设备选型及管道规格354.3 设计预算及经济技术分析374.3.1 主要设备列表374.3.2 印染废水处理站平面设计374.3.3 印染废水处理站高程设计384.3.4 土建及安装工程要求384.3.5 设计预算394.3.6 经济技术核算40参考文献43致谢44附录 1 工艺流程图45附录 2 高

3、程图46附录 3 平面布置图47附录 4 二沉池及其配管图484000m3/d 印染废水处理工程设计指导老师：许中坚设计者：黄丽霞专业：环境工程湖南某大学化学化工学院摘要：本设计为 4000m3/d 的印染废水处理工艺，它的进水水质为:BOD5 ： 600mg/L;CODcr ：1000mg/L;SS：200mg/L;NH3N：15mg/L;pH：57。出水水质为达到纺织染整工业水污染排放标准（GB4287-92）中的级标准。经过对现阶段的各种印染废水处理工艺的综合比较和研究，对于本设计的 印染废水，适合采用混凝沉淀生物接触氧化氧化脱色工艺，因为它的容积负荷高，出水水质好，微生物浓度高，污泥产

4、量少，且不需要进行污泥回流。本设计共有四个部分，第一部分是文献综述，介绍国内外印染废水处理现状；第二部分是设计说明，经过方案比较论证确定混凝沉淀生物接触氧化氧化脱色法为处理该印染废水的最佳方案，并对工艺流程进行了详细的说明；第三部分对工艺流程中的主要构筑物及其辅助构筑物进行设计计算；第四部分对该方案的运行说明和相应设备的选型及方案的技术经济分析。本印染废水处理工程方案的设计，不仅能高效地去除BOD5（达 96%）和CODcr（达 91%），而且对废水有较好的脱色效果（达 88%），从而最大限度的减少了对环境的污染。经处理后水中的 BOD5、CODcr、SS 的浓度均能达到 GB4287-92

5、排放标准。关键词：印染废水；处理设计；生物接触氧化；氧化脱色The design of 4000m3/d printing and dyeing sewage disposal processTutor: Xu ZhongjianDesigner: Huang Lixia Specialty：Evironmental engineering School of chemistry and chemical engineering, Hunan University of Science and TechnologyAbstract: The design intends to dispose

6、printing and dyeing sewage production with the normal quantity of waterof4000m3/d.Thequalityofthewateris: BOD5:600mg/L;CODcr:1000mg/L;SS:200mg/L;NH3N:15mg/L;pH:57. The quality of the discharge waterreaches the demand of the discharge standard of level in Spinning and weaving Dyes the Entire Industry

7、 Waterpollution To discharge Standard (GB4287-92). Comparing to other biological and chemical methods, regarding the design of printing and dyeing sewage, the craft of coagulation to precipitatebiology catalytic oxidationoxidized decolorization is suit to the design. Because its volume shoulders hig

8、h, the quality of the water is good, microorganism density is high, the sludge output are few, also does not need to carry on the sludge backflow. This design includes four parts .The first part is the literature summarizes, briefs the domestic and foreign processing situation of printing and dyeing

9、 sewage; The second part is the design explanation, determines that the craft of coagulation to precipitate biology catalytic oxidationoxidized decolorization is the best plan to this design of printing and dyeing sewage processing after comparing to other plans, and makes detailed explanation to th

10、e technical process; The third part is to caculate the main constructions and its auxiliary constructions; And the last part is the operating explanation to this plan and to choose the primary facilities and to analyse the technology economic of this plan. This design of printing and dyeing sewage p

11、rocessing project, notonly can highly effective remove BOD5 (reaches 96%) and CODcr (reaches 91%), moreover it has good decolorization effect to printing and dyeing sewage (reaches 88%), thus it has maximum limit reduction toenvironment pollution. By the whole system, it can reach the demand of the

12、discharge standard of GB4287-92.Key words: printing and dyeing sewage; disposal design; biological contact oxidation; oxidized decolorization前言在经济快速发展和社会日益进步的今天，污染已经成为全球所关心的问题。解决环境污染是当今社会必须要考虑的问题。穿着的更新换代带来印染废水的增加及其水质的变化，印染废水排放量大，污染物浓度高，是工业废水较难治理的废水之一。纺织印染行业是水污染大户，研究、开发、推行低投入的水污染治理措施势在必行，怎样处理好印染废水，选择

13、怎样的工艺流程是比较经济和合理有效的，已经成为全世界所共同研究和开发的项目。目前， 在发达国家已有比较先进的处理工艺和方法，这些方法一般都是建立在经济比较宽裕的基础上的。而发展中国家的经济比较紧张，没有宽裕的资金可以用来进行一些经济效益不是很明显、一般只有社会效益项目的开发和利用。所以，寻找经济和有效的印染废水的处理工艺是必然的。我国目前印染废水处理用得较多的是生物膜法，物理方法和化学作为辅助，排水也可以达到纺织染整工业水污染排放标准（GB4287-92）的级标准，对我国的环保事业是一个比较重要的支持。生物处理方法是目前世界上应用比较广泛的方法，因其具有环保高效的特点，因而被世界很多国家所接受

14、和运用。本设计是针对南方某地印染厂排放的废水具有悬浮物浓度高、有机物负荷大、可生化处理性强的特点，经过了多方的比较和选择，选定以混凝沉淀生物接触氧化氧化脱色为主的处理方案，在后面的正文中会提供相关的具体说明和解释。本设计对混凝沉淀生物接触氧化氧化脱色工艺的特点、工艺流程、各处理单元工艺尺寸的计算、平面布局、土建管理及人员编制、成本分析等方面进行阐述，对设备维护、安装和维修作了说明，对运行管理中的常见问题提出了可行性的解决办法和措施。本设计共分四个部分：文献综述，设计说明，设计计算及运行说明、设备选型和经济技术核算。其中设计说明包括设计依据、设计规模、范围和设计原则、工艺流程说明及处理方案论证，

15、设计计算包括主要构筑物设计计算、辅助构筑物设计计算和附属构筑物设计说明。并附四张图纸：工艺流程图、高程图、平面布置图、二沉池及其配管图。由于本人的水平有限，资料搜集的广度和深度有一定的局限性，设计书中难免会有一些不妥之处，敬请老师给出宝贵的改进意见。1 文献综述水是人民生活和国民经济建设不可缺少的自然资源。随着工农业生产的发展和人口的增长，各种生活、生产活动对水环境所造成的污染正在不断加剧，工业发达城镇和乡镇工业集中地区附近水域的污染尤为突出。水资源紧缺及水污染严重，已成为当前世界各国，特别是发展中国家城镇经济持续发展的严重阻碍。近几十年来，飞速发展的印染工业为我国经济的进步作出了巨大的贡献，

16、但是由于在生产过程中要排放大量的废水，印染行业也成为工业废水主要污染大户，印染废水处理技术的研究也一直受到环保科技工作者的关注。分布于全国各地的乡镇印染工业，更是给当地的环境带出了极大的威胁，据统计近年来乡镇印染工业的产值已占全国印染工业总产值的 50% 以上，其污染状况也早已受到各界人士的关注。由于乡镇印染工业一般具有生产规模小、产品变化快、产量变化大和生产工艺落后等特点，从而带来了其废水水质水量的多变性及治理的难度，多年来控制乡镇印染工业废水的污染一直是令人感到棘手的问题。随着城市化的加快和经济建设的发展，印染废水逐渐增加，而且其水质也在不断变化， 印染废水是比较难处理的废水之一，怎样处理

17、好印染废水，选择怎样的工艺流程是比较经济和有效的，已经成为全世界所共同研究和开发的项目。近年来，随着人们生活水平的提高和对美的追求，纺织品的产量和质量有了大幅度的提高，染料的使用正朝着抗光解、抗氧化和抗生物降解的方向发展。因此，印染废水的治理却越来越困难，导致印染废水对环境的污染也越来越严重。印染废水中主要含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质及无机盐等杂质，它具有成分复杂、难降解有机污染物含量高（高达50000mg/mL）、色度高、化学需氧量（COD）高、生化需氧量（BOD）高、碱性大、毒性大、水量大、水质变化大等特点。其中有毒有害的污染物，还会在动植物体内积累起来，不易排出，毒性比原水

18、中浓度增加几倍、甚至几千倍，至于染料中的致癌物质和染料色泽对人类的影响更大1。所以，印染废水必须经过处理、达标后，才能排入江湖。加强印染废水的处理可以缓解我国水资源严重匮乏的问题，对保护环境、维持生态平衡起着极其重要的作用。1.1 印染废水的分类纺织印染废水按天然纤维为主进行分类可分为以下几类：毛纺工业染色废水；棉纺工业染色废水；丝绸工业染色废水；麻纺工业染色废水。每类里都包括天然纤维织物和混纺织物在印染过程中产生的废水。棉纺织品（包括其混纺产品）生产过程中排放的染色废水量最大，约占纺织工业废水总量的 85%左右2，废水中除含有残余染料、助剂外，还含有一定量的 浆料。浆料中多以较难降解的聚乙烯

19、醇（又称 PVA）为主。由于污染物含量较高，因此棉纺印染废水属于较难治理的废水。毛纺织染色废水排放量约占纺织工业废水排放总量的 10%左右。毛纺织品（包括其混纺产品）生产中所用的染料上染率较高，且不含任何浆料，故其染色废水中有机污染物含量相对较低。丝绸产品的染色废水性质近似于毛纺染色废水。麻纺织品染色废水性质近似于棉纺染色废水。丝、麻纺织品的生产有一定地域性，其产量较低，故废水排放量亦较少。1.2 印染废水的来源纺织工业是我国传统的支柱产业包括纺织、印染、化纤、服装和纺织专用设备制造等5 个部分。随着国民经济的迅速发展，我国的印染业也进入了高速发展期，设备和技术水平明显提升，生产工艺和设备不断

20、更新换代，印染企业尤其是民营印染企业的发展十分迅速。但是，印染行业生产过程中排放的“三废”，尤其是废水治理不当将会对环境造成严重的污染；另一方面，随着印染工业和产业结构的改变，印染水质也发生了变化，废水的处理难度也随之加大，我们必须不断创新，改进和提高治理水平，选择适用的工艺路线。随着社会的发展，人民的生活水平饿不断提高，生活质量的要求也越来越高，穿好吃好睡好是生活的必然要求。衣服作为生活的必须，也越来越受到人们的重视，人靠衣装是一种社会的现实，衣服的式样的多样性就决定了印染废水的多样性和大量性，其必然成为影响人民正常生活， 身体健康的危害物，必须得到治理和控制。1.2.1 棉纺织印染废水来源

21、棉纺织印染废水主要来自染整工段，包括退浆、煮炼、漂白、丝光、染色、印花和整理等。（1） 退浆废水棉织物上的浆料和纤维本身的部分杂质在漂染前必须去除，这一生产工艺称为退浆。退浆废水一般占废水总量的 15%左右，其中高浓度退浆废水约占3.5%，污染物约占总量的一半。退浆废水是碱性的有机废水，含有各种浆料分解物、纤维屑、酸和酶等污染物，废水呈淡黄色。退浆废水的污染程度和性质视浆料的种类而异，过去多用淀粉浆料，淀粉浆料的BOD5/CODcr 值为 0.30.5。目前使用较多的化学浆料（如PVA），BOD5/CODcr 值为 0.1 左右。近年来改性淀粉逐渐有取代化学浆料的趋势，改性淀粉的可生化降解性非

22、常好，BOD5/CODcr 值见表 1，100mg/L 浆料中的 BOD 和 COD 值见表 22。表 1PVA 与改性淀粉浆料的比较浆料PVA 浆改性淀粉BOD5/（mg/L） 1000.3473CODcr/（mg/L） 15237.38584.19BOD5/CODcr 0.0660.81表 2100mg/L 浆料中的BOD 和COD 值浆料名称BOD5/（mg/L）CODcr/（mg/L）BOD5/CODcr合成龙胶55810.68海藻酸钠14610.22羧甲基纤维素555聚乙烯醇0.9790.01（2） 煮炼废水为保证漂白和染整的加工质量，要将纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质去

23、除。煮炼工艺一般用烧碱、肥皂、表面活性剂等的水溶性物质，在120、pH 值 1013 的条件下对棉纤维进行煮炼。煮炼废水量大，呈强碱性，含碱浓度约 0.3%，废水呈深褐色， BOD 和COD 均高达每升数千毫克2。（3） 漂白废水漂白工艺一般采用次氯酸钠、过氧化氢、亚氯酸钠等氧化剂去除纤维表面的内部有些杂质，使织物漂白。由于双氧水在漂白废水中几乎完全分解，而次氯酸钠和亚氯酸钠等含氯漂白剂的大部分又在漂白过程中被分解，所以漂白废水的特点是量虽大，但污染程度较小， BOD 和COD 均较低，基本上属于清洁废水，可直接排放或循环使用。（4） 丝光废水丝光处理是将织物在氢氧化钠浓碱液内浸透，目的是提高

24、纤维的张力强度，增加纤维的表面光泽，降低织物的潜在收缩率，同时增加与染料的亲和力。丝光废水含氢氧化钠3% 5%，一般通过多效蒸发蒸浓回收后，先供丝光应用，再用于调配煮炼液、废碱液和退浆。所以丝光废水实际上很少排出，它在工艺上被多次重复使用。虽经碱回收，但废水的碱性仍很强，BOD 较低，其污染程度根据加工漂白布或本色布而异。（5） 染色废水染色废水的特点是水质变化大，色度深。污染物主要来自于染料和助剂。不同纤维的染色需用不同的染料、助剂和染色方法，染料上色率的高低、染液的浓度不同、染色设备和规模不同，废水水质变化很大。一般染色废水的碱性都强，特别当采用硫化染料和还原染料时， pH 值高达 10

25、以上。染料本身的BOD 均较低，COD 却很高，许多污染物不易被生物降解， 生物处理对印染废水的COD 去除率仅 60%70%，脱色率也仅 50%左右2。（6） 印花废水印花废水污染物主要来自调色、印花滚筒、印花筛网的冲洗水，以及以后处理的皂洗、水洗、洗印花初布的废水，污染程度很高。此外，活性染料应用大量尿素，使印花废水的氨氮含量升高。1.2.2 毛纺工业废水来源（1） 洗毛废水洗毛工艺是利用机械、化学作用从原毛中去除羊毛脂、羊汗、泥砂、杂质和大部分矿物性物质。洗毛废水属于高浓度有机废水，主要成分是羊毛脂、羊汗、泥土、羊粪等，污染物的浓度与羊毛品种、产地自然环境等因素有关。优质细毛总含杂中一般

26、羊毛脂约为 10% 40%，羊汗为 2%20%，砂土为 5%40%，植物为 0.5%6%2。羊汗的主要成分为：碳酸钾、硫酸钾、氯化钾、硫酸钠、不溶性物质和有机物。羊毛知、羊汗和泥砂为洗毛废水中主要污染物，羊毛脂是组成废水中 BOD 和 COD 的主要成分。细毛废水外表常呈棕色或浅棕色，表面覆盖一层含各种有机物、细小悬浮物以及各种溶解性有机物的含脂浮渣。（2） 毛纺印染废水由于羊毛结构中含有羟基和氨基，因此纯毛织物染色多用上染率较高、染色牢度较好的酸性染料和媒介染料。毛混纺织物所用的染料随所用的化学纤维品种不同而不同。除采用上述染料外，还采用分散、直接、阳离子等染料，一般均采用两步法染色。由于织

27、物中羊毛（或其他动物毛）所占比例较高，仍以酸性和媒介染料为主。染色过程中使用的助剂主要为：醋酸、硫酸、重铬酸钾、元明粉、柔软剂、匀染剂、渗透剂等。染色后助剂基本上全部进入到染色残液中。染色助剂是染色废水中主要的有机污染物。1.3 印染废水的特点印染废水中的污染物主要是棉毛等纺织纤维上的污物、盐类、油类、和脂类，以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸、碱等。印染废水的水质随加工的纤维种类合采用工艺以及使用染料的不同而异，污染物组分差异很大，一般印染废水pH 值为613，色度可高达 1000 倍，CODcr 为 4004000mg/L，BOD5 为 1001000mg/L3。印染

28、废水水质复杂，一般具有污染物浓度高，种类多，含有毒成分及色度高等特点，污染物按来源分为两类：一类来自纤维原料本身的夹带物；另一类是加工过程中所用的浆料、染料、化学助剂等。纺织印染废水的特点可以归纳为以下几点3。（1） 废水量大。纯棉及混纺织物印染废水 2.53.5m3/100m 织物，涤棉织物以 2 2.4m3/100m 织物，丝绸织物为 46m3/100m 织物，精毛纺织物为 1215m3/100m 织物，废水量相当可观。（2） 水质复杂。废水中含有残余染料（染色加工过程中的10%20%染料排入废水）、 浆料、助剂、纤维杂质及无机盐等。染料结构中硝基和胺基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素具

29、有较大的生物毒性，因为不同纤维原料需用不同的染料、助剂和染色方法，加上染料上色率的高低，染液浓度的不同，染色设备和规模的不同，所以废水水质变化很大。（3） 印染废水有机物含量高，通常经调节后COD 为 80001200mg/L ，COD 的组成有残余染料、助剂、浆料等，碱减量废水COD 高达 100g/L 。（4） 可生化性较差，废水 BOD/COD 值很低，一般在 0.2 左右。因此需采取措施，提高 BOD/COD 值，以便利于生化处理。（5） 印染废水通常碱性大，尤其是煮炼废水及碱减量废水。（6） 印染废水色度高，有的废水色度可高达4000 倍以上。（7） 废水中含大量助剂及表面活性剂，除

30、了难生物降解并污染水体外，在生物处理曝气时，易产生泡沫，阻碍充氧。（8） 有的废水温度高，不能直接进行生化处理。（9） 水质水量变化大。印染生产中，由于织物的种类及加工的花色品种受原料、季节、市场需求的变化而经常变化，因而加工工艺和使用的染化料也相应改变，其结果使得印染废 水的水质会出现大幅度的变化。其次，印染生产过程虽然是连续的，但废水的排放却往往是 间歇的。此外，由于开机台数随生产安排时有增减，所以废水排放；量极不均匀。在正常开车情况下常用时变化系数（一日内最大时排水量与平均时排水量之比）Kh 及日变化系数（一年内最大时排水量与平均时排水量之比）Kd 来表示。印染废水的Kh 约在 1.52

31、.0 之间，Kd在 1.21.8 之间。应根据生产规模或通过相似工厂的实测数据确定。当无资料时，通常印染规模小的取上限，规模大的取下限。1.4 印染废水处理方法印染废水的处理方法按方法分为物理法、化学法和生物法；按处理程度分为一级处理、二级处理和三级处理4。一级处理主要是预处理，包括简单的物理、机械或化学方法，使废水中的悬浮或块状物分离出来。二级处理主要是生物化学处理或化学处理，用来去除水体中胶体和溶解性有机污染物。一般可去除 85%95%可生化降解的有机物，同时可除去90%以上的固体悬浮物。三级处理主要用物理法，化学法或生物法，进一步去除残余的可溶性无机物（N、P 等）和可溶性有机物，以及色

32、度、细菌等。使出水完全达到排放标准或地面水标准。物理法处理包括格栅、过滤、沉淀、气浮、磁分离和离心分离等。化学法处理包括中和、混凝、氧化还原、光催化降解等。物理化学法包括吸附、离子交换、电渗析、电解等。生物法包括好氧生物法和厌氧生物法。好氧生物法有活性污泥法、生物滤池、生物接触氧化法等。由于不同织物、印染加工工艺排放的废水水质有很大的差异，因此要对废水组分、水质特性进行分析，通过技术经济比较，选择最优化的处理技术。单一的处理工艺一般很难将废水处理达标排放，要采取多种工艺的联合。印染废水常用处理技术见表 3 所示3。表 3印染废水常用处理技术名称格栅与筛网中和混凝沉淀（气浮）主要构筑物、设备细格

33、栅、细筛网中和池、碱性酸性药剂投加系统各种类型反应池（机械搅拌反应池、隔板反应池、旋流反应池）、加药系统、沉淀池（平流式、竖流式、辐流式）、气浮分离系统处理对象悬（漂）浮物、织物碎屑pH 值色度物质、胶体悬浮物、COD名 称 氧化脱色主要构筑物、设备臭氧氧化、二氧化氯氧化、氯氧化、光催化氧化处理对象COD、BOD、细菌、色度物质消毒吸附厌氧生物处理接触消毒池活性炭、硅藻土、煤渣等吸附器再生器升流式厌氧颗粒污泥床（UASB）、厌氧流化床（AFBR）、水解酸化残余色度物质、细菌 色度物质、COD、BOD COD、BOD、色度物质、NH3-N、磷等好氧生物处理生物接触氧化法、氧化沟、SBR、推流曝气

34、COD、BOD、色度物质等1.4.1 物理化学方法（1） 吸附法在物理化学法中,应用最多的是吸附法。常用的吸附剂有可再生吸附剂(如活性炭、离子交换纤维等) 和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土) 、工业废料(煤渣、粉煤灰) 及天然废料(木屑、铁屑) 等。活性炭具有较高的比表面积, 是目前被广泛应用并且研究得较为透彻的一种固体吸附剂,它对可溶性染料的吸附是有选择性的，对碱性染料废水的脱色率超过90 % ,但对酸性染料的脱色率仅为30 %40%。活性炭吸附一般只适用浓度较低的废水和深度废水处理。对于染色废水，颗粒状活性炭只能吸附水中可溶性染料，而对悬浮状不溶性染料的去除效果则很差，加之活

35、性炭再生费用较高，从而使活性炭吸附法的应用受到限制5。（2） 膜分离法膜分离是一种特殊的、具有选择性透过功能的薄层物质，它能使流体内的一种或几种物质透过，而其它物质不透过，从而起到浓缩和分离纯化的作用。目前研究用于印染废水处理的主要是压力推动膜分离技术，包括反渗透(RO)、超滤(UF)、纳滤(NF) 等。反渗透是以压力推动为动力的膜分离技术，压力差约为210 MPa，上世纪70年代美国的J.J.Porer和C.A.Brando等人就开始将膜分离技术应用于印染废水的处理，采用反渗透法对18种染料的回 收和再利用进行了试验，使用内压管式酷酸纤维膜、中空纤维聚酰胺膜、卷式醋酸纤维膜以及外压管式Zr(

36、IV)氧化物-PAA动态膜，分离效果良好，色度去除率大于99%，COD去除率均在92%以上，透过水可重新使用。1983年Tinghuis报道了用反渗透技术对13种酸性、碱性 染料溶液的分离效果。超滤是膜分离技术中应用最为广泛的膜过程之一，在我国则为生产与应用最广泛的膜品种。80年代末问世的介于超滤与反渗透之间的一种新型膜分离技术， 其截留分子量在2002 000的范围内，孔径为几纳米，因此称为纳滤。由于纳滤膜表面有一层均匀的超薄脱盐层，它比反渗透膜要疏松得多，且其操作压力比反渗透低，因此，纳滤又称为疏松型反渗透或低压反渗透。在印染废水处理方面，对含有直接染料和活性染料等的水溶性染料，常用纳滤膜

37、进行分离处理。郭明远等自制了醋酸纤维素纳滤膜，研究了纳滤膜对活性染料X-3B水溶液的分离性能，结果表明，纳滤膜可用于活性染料印染废水的处理和染料回收。南京工业大学徐南平采用氢氧化镁吸附预处理的陶瓷膜微滤技术对含活性染料的印染废水进行脱色处理，脱色率可达98 %以上，1.0m膜的通量在150L/(m2h) 左右。膜分离法处理是一种新型分离技术，具有分离效率高、能耗低、工艺简单、操作方便、过程易控制、无污染等优点。但由于该技术需要专用设备，投资高，且膜易结垢堵塞，所以目前还未能推广5。（3） 超声波气振法超声波处理印染废水是基于超声波能在溶液中产生局部高温、高压、高剪切力，诱使水分子和染料分子裂解

38、成自由基，引发各种反应，促进絮凝。清华大学陶媛、胡棋昊、王黎明等针对实际印染废水高浓度、高毒性、高COD值的特点，采用探头式功率超声发生器和自 制平板超声发生器降解多种高浓度染料废水，结果表明，降低超声辐射声强及增大辐射有效面积可降解染料并增大处理废水的体积。但是单独使用超声波气振法降解结构复杂的染料废水仍难以达到工业应用水平5。1.4.2 化学处理方法化学法是指利用化学反应作用，如聚合，将污水中的污染物质分离、转化。化学法可分为混凝、沉淀、中和、氧化还原、吸附等。其处理的主要对象是废水中可溶解的无机物和难以生物降解的有机物以及有毒有害的胶状物质。（1） 酸、碱调节（中和）法印染废水由于产品和

39、生产工艺不同而不同，各车间排放的废水中常含有一定量的酸性物质或碱性物质，除了厂内废水综合利用，互相调节，均匀混合外，还需要添加酸性或碱性药剂进行中和调节，主要包括：酸碱废水相互中和法，工厂酸碱废水互相中和是简单经济的方法，一般先在调节池中均匀混合，再进中和池加药中和。对含酸或碱5%以上的废液，应首先考虑回收加以综合利用，对低浓度酸碱废水排放前必须进行中和。加药中和法，加药中和在中和池中进行，加药方式分干投法与湿投法。过滤中和法，废水通过有中和性能的滤料如石灰石、白云石、大理石等，在过滤过程中进行中和，叫过滤中和。过滤池分普通中和滤池，升流式膨胀滤池和滚筒过滤机等类型。烟道气 CO2 溶解中和或

40、废水曝气中和，烟道气中 CO2 通入废水中，生成碳酸中和废水中的碱；同样通过曝气能把废水中CO2 排到空气中，使废水pH 值升高2。（2） 混凝沉淀法混凝法是处理印染废水常用的方法之一，采用絮凝剂将染料分子和其它各类杂质进行吸附、絮凝、沉降，以污泥形式排出，使印染废水净化。混凝法的主要优点是工程投资少、处理量大、对疏水性染料脱色效率很高。但方法的缺点是需要随着水质的变化而改变投料条件、对亲水性染料的脱色效果差、COD 去除率低。此外，生成大量的泥渣且脱水困难也影响了该方法更广泛的应用。由于印染废水的处理效果主要由絮凝剂的效能决定，因此目前对于该技术的研究主要集中在所选用的混凝剂上。如张跃军等（

41、2003）采用阳离子絮凝剂PDA、魏玉娟等（2002）采用新型稀土复合混凝剂处理印染废水，傅平青等（2003）采用新型混凝剂处 理印染废水，都可以获得很高的COD的除去率和脱色率1。（3） 氧化法光氧化、湿式氧化、催化氧化等各种氧化技术在较短时间里将难降解毒性有机污染物完全无害化，不产生二次污染已成为主要研究的目标之一而逐渐受到人们的青睐。按氧化剂和氧化条件的不同，可将化学氧化法分为：氯氧化法、臭氧氧化法、芬顿试剂氧化法、光化学氧化法、湿式空气氧化法和焚烧法。氯氧化法对于易氧化的水溶性染料如阳离子染料、偶氮染料和易氧化的水不溶性染料如硫化染料都有良好的脱色效果。该法投加设备简单，价格低廉，来源

42、广。由于废水排放标准的提高，目前国内外都很重视采用臭氧氧化法进行印染废水脱色。但该方法处理成本高，不适合大流量废水的处理。在染料的脱色处理中，H2O2也是经常使用的氧化剂，但是在处理过程中Fe2+离子会促使H2O2分解，H2O2的氧化效率不高，而且反应需在pH为3的条件下进行，因此用该法处理印染废水还需耗费大量的酸，造成新的污染源，还会造成设备腐蚀1。1.4.3 生物处理方法生物处理法是利用微生物的生物化学作用降解有机物，这种方法具有技术比较成熟，运行较稳定等优点。在好氧生物处理中，最早采用的工艺是活性污泥法中的传统曝气法，也有用阶段曝气法。印染废水中的残余染料和染色助剂是较难降解的，单一的好

43、氧生物处理只能去除废水中的部分易降解的有机物，色度问题无法解决。为了降低消耗及去除废水中较难降解的有机污染物，出现了厌氧(兼氧) -好氧这种新型处理工艺。采用这种方法可先由厌氧(兼氧)过程中的产酸阶段，去除部分较易降解的有机污染物，还可以将较难降解的大分子有机物分解为较简单的小分子有机物，再通过好氧生物处理过程进一步去除。目前国内外对印染废水的处理仍以生物法为主，其中以活性污泥法最为普遍，但由于对色度的去除往往不够理想，国内外许多学者致力于培育或改良高降解活性菌种用于印染废水处理。王永华等研究了白腐真菌煤渣生物膜反应器对染料废水的脱色处理，菌种A、B(担子菌纲)和C(云芝) 最高脱色效率分别达

44、到84%、80%、和95%。彭继伟对改良厌氧(水解酸化)好氧生物处理工艺 湿式空气氧化法(WAO)进行了研究。Sarnaik等进行了高效脱色菌和PVA降解菌的筛选与应用 研究。中国科学院微生所等单位分离的数百株脱色菌，脱色率高达80%，高于普通生物处理法，但必须与其它方法进行组合才能取得令人满意的效果5。生化法具有成本低的优点，只要染料废水的 BOD5/CODcr0.2 时，应尽量采用生化处理4。1.5 我国印染废水生物处理工艺方案的特点及比较（1） 厌氧生物处理法以往厌氧生物处理法主要用于高浓度有机废水和污泥的处理，一般采用普通的厌氧消化工艺，由于它的水力停留时间很长，消化池容积大，基建费用

45、和运行费用都较高，因而限制了它在废水处理中的应用。自 20 世纪 60 年代，特别是 70 年代以来，人们对厌氧生物法进行比较深入的研究，开发了多种厌氧生物处理新工艺，它不仅可以处理高浓度有机废水，也可以处理低浓度的有机废水，包括城市污水。厌氧生物处理法与好氧生物处理法相比，具有下列优点：应用范围广能耗低有机容积负荷高剩余污泥量少产生沼气可利用营养需要量少被降解的有机物种类多 耐冲击负荷能力强。缺点为：厌氧处理设备的启动时间长出水往往达不到排放标准。（2） 活性污泥法活性污泥是一种由无数细菌和其他微生物组成的絮凝体。对废水中呈悬浮状和胶状的有机颗粒有强烈的吸附和絮凝能力，在有氧存在的条件下，对

46、有机物有强烈的氧化能力。利用这种活性污泥的吸附和氧化作用，去除废水中有机污染物质的方法，称活性污泥法。该方法是好氧生物处理的一种主要方法，广泛应用于城市污水和工业废水处理。以往印染废水的生物处理工艺主要也是采用这种方法。活性污泥法的运行方式多种多样，目前采用较多的有普通活性污泥法、序批式活性污泥法、氧化沟法和A/D 活性污泥法等。（3） 生物膜法生物膜法是与活性污泥法并列的另一种好氧生物处理法。该法是通过生长在填料、盘面等表面的生物膜来处理废水的方法。生物膜是覆盖杂滤料或填料表层，长满了各种微生物的粘膜。在纺织印染废水处理中常用的生物膜法主要有生物接触氧化法、生物转盘和生物炭法等。其中，生物接

47、触氧化法是以生物膜为主净化废水的一种处理工艺。它利用固着在填料上的生物膜吸附和氧化废水中的有机物。生物接触氧化法是一种具有活性污泥法特点的生物膜法，它结合了曝气池和生物滤池的优点，避免了两者的缺点，因此深受人们重视。1.6 国内印染废水主要的处理工艺流程纺织印染工业废水的污染物主要是COD、色度、BOD、SS，部分可能含硫化物。根据印染废水的水质量特点，废水处理的主要对象是碱度、难生物降解的有机物质、染料色素以及有毒物质等。一般考虑退浆废水进行单独预处理后并入其他工段，而后再进行综合处理。（1） 预处理退浆废水当使用PVA 化学浆料时，可占总印染废水 COD 负荷的 65%，而且难生物降解，单独处理此工艺废水，可显著降低废水的总COD 负荷，一般的处理方案有两种，分别为加酸沉淀析出P