（环境工程专业论文）海绵铁过滤水解酸化膜生物反应器组合工艺处理印染废水的研究.pdf

海绵铁过滤一水解酸化一膜生物反应器组合工艺 处理印染废水的研究 学位论文完成日期： 指导教师签字： 答辩委员会成员签字： 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得 ( 洼! 垫遣直基丝壶蔓挂别童塑的! 奎拦亘窒2 或其他教育机构的学位或证书使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：森水 签字日期：2 n 矿年6 月2 z 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 杏歹水 签字日期：驯口年b 月沈日 导师签字： 斗矽 签字日期：气彳辞 y 咱 海绵铁过滤水解酸化膜生物反应器组合工艺 处理印染废水的研究 摘要 印染废水具有水量大、有机污染物含量高、难降解物质多、色度高以及组分 复杂等特点，属难处理的工业废水。其中，印染废水的两大污染源是退浆及染色 工序，它们在整个印染工艺流程所产生的废水中占有非常高的比重，因此，消减 这两股废水的有机污染负荷，对末端排放废水水质的改善起关键作用。 针对上述问题，本文采用海绵铁过滤水解酸化膜生物反应器组合工艺处理 模拟印染废水，海绵铁过滤柱用于预处理染色废水，处理后染色废水与退浆废水 混合进入水解酸化池以提高废水的可生化性，之后废水进入膜生物反应器以有效 去除其中的有机污染物，使印染废水达标排放。 实验结果表明，海绵铁过滤柱可以有效去除染色废水的色度，其最佳运行条 件为滤速4 m h 、进水p h = 10 以及海绵铁粒径3 5 m m 。在此条件下一个过滤周期 内出水平均色度为4 5 倍，平均脱色率可达到9 2 6 ，平均总铁含量为0 7 2 m g l ， 过滤周期为1 6 6 h ，周期产水量为4 7 0 l ；通过反冲洗活化海绵铁可基本恢复原有 状态，对染色废水的平均脱色率仍在9 0 以上，过滤周期及产水量与反冲洗活化 前基本相当。扫描电镜对反应前后海绵铁的观察发现反应前海绵铁表面疏松、空 隙率大，而反应后的海绵铁表面被反应产物覆盖，滤柱上部的海绵铁钝化最为严 重，中下部次之；x 衍射仪对海绵铁的表面分析发现反应后的海绵铁表面主要是 铁的氧化物和氢氧化物，主要为f e 2 0 3 、f e ( o h ) 3 、f e + 3 ( o h ) 3 、f e o o h 、f e o ( o h ) 等物质；滤柱上部的海绵铁表面成分与中下部相比更为复杂，物质种类较多。 水解酸化池在水力停留时间为1 0 h 的条件下对废水c o d 的去除率较低，在 3 0 左右，出水c o d 在4 0 0 5 0 0 m g l 之间；但对色度的去除率为7 0 左右，出水 色度低于2 0 倍；废水的b o d 5 c o d 值由原来的0 2 5 0 3 5 提高至0 3 5 0 5 ，可生化 性得到明显提高，有利于后续的好氧生物处理。 膜生物反应器在不同的水力停留时间下运行，出水c o d 均在1 0 0 m g l 以下， 色度可达1 0 倍以下；对比不同水力停留时间下膜生物反应器对废水的去除效果 得出h r t = 8 h 为最佳水力停留时间，在此条件下c o d 去除率在9 0 以上，出水 c o d 在3 0 4 5 m g l 之间。 在最佳运行条件下，该组合工艺对c o d 及色度的总去除率分别达到9 0 和 9 8 以上，最终出水c o d f 氐于5 0 m g l ，出水色度低于1 0 倍，满足山东省纺织染 整工业水污染物排放标准( d b 3 7 5 3 3 2 0 0 5 ) 中的标准i i i 的b 级标准。 关键词：印染废水；海绵铁；水解酸化；膜生物反应器 i i s t u d yo nt h et r e a t m e n to fd y e i n ga n dp r i n t i n gw a s t e w a t e r b yt h ec o m b i n e dp r o c e s s e so fs p o n g ei r o nf i l t r a t i o n ， h y d r o l y s i sa c i d i f i c a t i o na n dm e m b r a n eb i o r e a c t o r a b s t r a c t t h ed y e i n ga n dp r i n t i n gw a s t e w a t e ri s o n eo ft h em o s td i f f i c u l ti n d u s t r i a l w a s t e w a t e rt ob et r e a t e d ，w h i c hh a sm a n ys p e c i a lc h a r a c t e r i s t i c si n c l u d i n gl a r g ef l o w c a p a c i t y , h i g hc o n t e n to fo r g a n i cp o l l u t a n t s ，h e a v yc o l o ra n dal o wr a t i oo f b o d s c o da n ds oo n t h et w om a j o rp o l l u t i n gs o u r c e sa r ed e s i z i n ga n dd y e i n g p r o c e s s e s ，w h i c hp r o d u c eav e r yh i g hp r o p o r t i o nw a s t e w a t e ri nt h et o t a lp r i n t i n ga n d d y e i n gt e c h n i c a lp r o c e s s e s ，t h e r e f o r e ，i ti sv e r yi m p o r t a n tt or e d u c et h eo r g a n i c p o l l u t a n t si nd e s i z i n ga n dd y e i n gw a s t e w a t e rt oi m p r o v et h eq u a l i t yo ft h ed r a i n a g e w a s t e w a t e r t h i ss t u d yt r e a t st h es i m u l a t e dd y e i n ga n dp r i n t i n gw a s t e w a t e rb yt h ec o m b i n e d p r o c e s s e so fs p o n g ei r o nf i l t r a t i o n ，h y d r o l y s i sa c i d i f i c a t i o na n dm e m b r a n eb i o r e a c t o r t h es p o n g ei r o nf i l t e rc o l u m ni su s e df o rt h e p r e t r e a t r n e n to fd y e i n gw a s t e w a t e r , t h e n t h et r e a t e d d y e i n gw a s t e w a t e ra n dd e s i z i n gw a s t e w a t e rm i xi n t ot h eh y d r o l y s i s a c i d i f i c a t i o np o o lt o i m p r o v et h eb i o d e g r a d a b i l i t yo fw a s t e w a t e r , a n dm e m b r a n e b i o r e a c t o re f f e c t i v e l yr e m o v e st h e o r g a n i cp o l l u t a n t si nt h ew a s t e w a t e ra tl a s t ，m a k i n g t h ed r a i n a g ew a s t e w a t e rt om e e tt h ed i s c h a r g es t a n d a r d s t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o wt h a tt h es p o n g ei r o nf i l t e rc o l u m nc a ne 船c t i v e l v r e m o v et h ec o l o ro fd y e i n gw a s t e w a t e r t h eo p t i m u mo p e r a t i n gp a r a m e t e r sf o rt h e s p o n g ei r o nf i l t e rc o l u m na r et h a tf i l t e rv e l o c i t yi s4 m h ，i n f l u e n tp hi s 10a n dt h e p a r t i c l es i z eo fs p o n g ei r o ni s3 5 m m u n d e rt h e s eo p t i m u mc o n d i t i o n s ，t h ea v e r a g e e f f l u e n tc h r o m ai s4 5t i m e sa n dd e c o l o r i z a t i o nr a t er e a c h e s9 2 6 i naf l i t e rc v c l e a n dt h ef i l t e rp e r i o da n dw a t e rp r o d u c t i o na r e 16 6 ha n d4 7 0 lr e s p e c t i v e l y ：a f t e r a c t i v a t i o na n db a c k w a s h i n g ，t h es p o n g ei r o nc a na l m o s tr e c o v e rt h e o r i g i n a ls t a t e t h e a v e r a g ed e c o l o r i z a t i o nr a t ei ss t i l la b o v e9 0 ，a n dt h ef i l t e r p e r i o da n dw a t e r i i i p r o d u c t i o na r er o u g h l ye q u a lt ot h o s eb e f o r ea c t i v a t i o n t h eo b s e r v a t i o no ft h es p o n g e i r o nb ys c a n n i n ge l e c t r o nm i c r o s c o p e ( s e m ) f i n dt h a tt h es p o n g ei r o nb e f o r e r e a c t i o ni sl o o s ea n dp o r o s i t y , w h i l ea f t e rr e a c t i o nt h es u r f a c eo fs p o n g ei r o ni s c o v e r e dw i t hf u l lo ft h er e a c t i o np r o d u c t s t h es p o n g ei r o ni nt h et o po ft h ef i l t e r c o l u m ni sm o r ep a s s i v a t e dt h a nt h a ti nt h em i d d l ea n db o s o m ；t h es u r f a c ea n a l y s i sb y x r a yd i f f r a c t i o n ( x r d ) d i s c o v e r st h a ta f t e rr e a c t i o nt h es p o n g ei r o ni sc o v e r e db yt h e i r o no x i d e sa n dh y d r o x i d e s ，w h i c hm a i n l ya r ef e 2 0 3 ，f e ( o h ) 3 ，f e + 3 ( o h ) 3 ，f e o o h ， f e o ( o h ) a n ds oo n ；t h ec o m p o s i t i o no ft h er e a c t i o np r o d u c t si nt h et o po ft h ef i l t e r c o l u m ni sm o r ec o m p l i c a t e d w h e nt h eh y d r a u l i cr e t e n t i o nt i m e ( h r t ) o ft h eh y d r o l y s i sa c i d i f i c a t i o np o o li s1o h ， t h ec o dr e m o v a lr a t eo ft h ew a s t e w a t e ri sl o w , a b o u t3 0 ，a n dt h ee f f l u e n tc o di s 4 0 0 - 5 0 0m g l ，w h i l et h ec o l o rr e m o v a lr a t ei sa b o u t7 0 a n dt h ee f f l u e n tc o l o ri s b e l o w2 0t i m e s ；t h er a t i oo fb o d f l c o di sf r o m0 2 5 0 3 5i n c r e a s i n gt o0 3 5 o 5 s ot h eb i o d e g r a d a b i l i t yo ft h ew a s t e w a t e ri m p r o v e ss i g n i f i c a n t l y , w h i c hi si nf a v o ro f t h es u b s e q u e n ta e r o b i cb i o l o g i c a lt r e a t m e n t w h e nt h em e m b r a n eb i o r e a c t o r ( m b r ) o p e r a t e sa td i f f e r e n th r t , t h ee f f l u e n tc o d a n dc o l o ra r eb e l o w10 0 m g la n d10t i m e sr e s p e c t i v e l y t h eb e s th r to fm e m b r a n e b i o r e a c t o ri s8 hb yc o m p a r i n gt h et r e a t m e n tr e s u l t so fd i f f e r e n th r t , a n dt h ee f f l u e n t c o di sb e t w e e n30a n d4 5 m g lu n d e r t h i sc o n d i t i o n u n d e rt h eo p t i m a lc o n d i t i o n s ，t h er e m o v a lr a t e so fc o da n dc o l o ra r ea b o v e9 0 a n d9 8 b yt h ec o m b i n e dp r o c e s s e s ，a n dt h ec o n c e n t r a t i o n so fc o da n dc o l o ra r e b e l o w5 0 m g la n d10 t i m e sr e s p e c t i v e l y t h eq u a l i t yo fe f f l u e n tm e e t st h ed i s c h a r g e s t a n d a r d so f d y e i n ga n dp r i n t i n gi n d u s t r i a lw a s t e w a t e ri ns h a n d o n gp r o v i n c e k e y w o r d s ：d y e i n g a n d p r i n t i n gw a s t e w a t e r ；s p o n g ei r o n ；h y d r o l y s i s a c i d i f i c a t i o n ；m e m b r a n eb i o r e a e t o r 目录 0 前言1 1 绪论2 1 1 印染废水的来源、特点及危害2 1 1 1 印染废水的来源：2 1 1 2 印染废水的特点2 1 1 3 印染废水的危害3 1 2 印染废水处理技术的研究进展4 1 2 1 国外印染废水处理技术的研究进展4 1 2 2 国内印染废水处理技术的研究进展5 1 3 研究目的和研究内容1 1 1 3 1 研究目的1 1 1 3 2 研究内容_ 11 2 海绵铁过滤柱预处理染色废水的研究1 2 2 1 实验材料与分析方法1 2 2 1 1 实验装置1 2 2 1 2 实验材料j 1 3 2 1 3 实验用水1 4 2 1 4 分析项目与方法1 4 2 1 5 实验方法15 2 2 实验结果与讨论1 5 2 2 1 滤速变化对海绵铁过滤柱脱色效果的影响1 5 2 2 2 进水p h 对染色废水处理效果的影响1 9 2 2 3 海绵铁粒径对染色废水处理效果的影响2 3 2 2 4 海绵铁活化前后处理效果对比2 6 2 2 5 紫外可见光谱分析2 7 2 2 6 电镜扫描( s e m ) 分析海绵铁反应前后的表观特征2 7 2 2 7x 射线衍射( x r d ) 分析海绵铁表面化学特征2 8 2 3 小结3 0 3 水解酸化段处理印染废水的研究3 2 3 1 实验材料与分析方法3 2 3 1 1 实验装置3 2 3 1 2 实验填料3 3 3 1 3 实验用水3 3 3 1 4 分析项目与方法3 4 3 2 实验结果与讨论3 4 3 2 1 水解酸化池的启动3 4 3 2 2 水解酸化池进出水p h 的变化3 5 3 2 3 水解酸化池进出水o r p 的变化3 5 3 2 4 水解酸化池对c o d 的去除效果分析3 6 3 2 5 水解酸化池对废水可生化性的提高效果3 7 3 2 6 水解酸化池对色度的去除效果分析3 8 3 2 7 水解酸化池进出水铁含量的变化3 9 3 2 8 水解酸化池内生物相观察4 0 3 3 小结4 2 4 后续膜生物反应器处理印染废水的研究4 3 4 1 实验材料与分析方法4 3 4 1 1 实验装置4 3 4 1 2 实验用水4 4 4 1 3 分析项目与方法4 4 4 2 好氧污泥的培养与驯化4 5 4 3 膜生物反应器的运行4 5 4 4 实验结果与讨论4 5 4 4 1 膜生物反应器对c o d 的去除效果分析4 5 4 4 2 膜生物反应器对色度的去除效果分析4 7 4 4 3 膜生物反应器对氨氮的去除效果分析4 8 4 4 4 膜生物反应器内铁含量的变化4 8 4 4 5 膜生物反应器内胞外聚合物含量的变化4 9 4 4 6 膜过滤压差及膜通量的变化5 1 4 4 7 膜生物反应器内生物相观察5 2 4 4 8 组合工艺对印染废水的处理效果5 3 4 5 小结5 4 5 结论与建议5 5 5 1 结论：5 5 5 2 建议5 7 参考文献5 8 致谢6 4 个人简历。6 5 发表的学术论文6 5 海绵铁过滤一水解酸化一膜生物反应器组合工艺处理印染废水的研究 0 前言 印染行业是工业废水的排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放 量为3 1 0 6 - - - 4 x 1 0 6 m 3 ，每年排放量约6 5 x 1 0 8 t ，占整个纺织工业废水排放量的 8 0 。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、难降解物质多、色度高以及组 分复杂等特点，且多数染料及其代谢中间产物具有致突变、致癌和致畸的危害性， 属难处理的工业废水。 印染废水的两大污染源是退浆及染色工序，其在整个印染工艺流程所产生的 废水中占有非常高的比重。退浆废水一般占印染废水总量的1 5 左右，而c o d 含 量约占整个印染工序的5 0 6 0 ，当采用聚乙烯醇( p v a ) 或羧甲基纤维素 ( c m c ) 等化学浆料时，废水的b o d 下降，但c o d 很高，废水难于生化处理。 目前，棉混纺织物上浆多采用p v a 乖i c m c ，使退浆废水中含有大量的p v a 及 c m c ，可生化性降低。在染色工序中染料只有一部分与纤维结合，其余部分会 留在残液中，使得染色废水呈现高色度、高浓度、难降解特性。因此，消减这两 股废水的有机污染负荷，对末端排放废水水质的改善起关键作用【2 1 。 海绵铁是一种多孔型金属铁填料，与传统的铁屑滤料相比，具有比表面积大， 比表面能高及更强的电化学附集以及絮凝沉淀的优点，已经在脱色方面受到重视 o 水解酸化工艺可以有效提高废水的可生化性，因此，本文采用海绵铁过滤一 水解酸化一膜生物反应器组合工艺处理印染废水，以有效降低染色废水的色度， 提高废水的可生化性，使处理后的印染废水达标排放。 海绵铁过滤一水解酸化一膜生物反应器组合工艺处理印染废水的研究 1 绪论 1 1 印染废水的来源、特点及危害 1 1 1 印染废水的来源 印染废水是加工棉、麻、化学纤维及其混纺产品为主的印染厂排出的 废水。印染是对纺织材料进行再加工的过程，包括预处理、染色、印花和整理 四个过程。各个工序的排水状况如表1 1 所示 4 1 。 表1 1 印染各个工序的排水情况 t a b l e l - 1t h ed r a i n a g eo fw o r k i n gp r o c e d u r e si nd y i n gp r i n t i n g 工序废水种类排水情况 水量较小，但污染物浓度高，c o d 和b o d 5 约占印染废水的4 5 ： 当采用p v a 或c m c 化学浆料时，废水的b o d 5 下降，但c o d 很 退浆废水 高，废水更难处理；其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维素、 淀粉、碱和各种助剂；废水呈碱性，p h 在1 2 左右 预处理 水量大，污染物浓度高，含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、 阶段 煮炼废水 表面活性剂、含氮化合物等；废水呈强碱性，水温高，呈褐色 水量大，但污染较轻，含有残余的漂白剂、少量醋酸、硫代硫化 漂白废水 钠等 含碱量高，n a o h 含量3 5 ，呈强碱性，b o d 、c o d 、s s 均 丝光废水 较高 。 水量较大，水质因所用染料的不同而异，主要含染料、浆料、助 染色工序染色废水 剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，可生化性差 水量较大，污染物浓度较高，含有染料、浆料、助剂等，b o d ， 印花工序印花废水 c o d 均较高 整理工序整理废水水量较少，含纤维屑、树脂、油剂、浆料等 1 1 2 印染废水的特点 一般来说，印染废水有以下特点【5 - 7 ： ( 1 ) 水量大，有机污染物含量高，水质变化剧烈。一般印染废水p h 值为6 10 ，c o d 为4 0 0l0 0 0 m g l ，b o d 5 为10 0 - 一4 0 0 m g l ，s s 为l0 0 2 0 0 m g l ，色 度为1 0 0 4 0 0 倍。由于生产过程中使用的染料、助剂、浆料、表面活性剂等化 工原料的种类非常多，因此各厂排出的印染废水水质差别很大，即使是同一工厂， 随着印染产品的更换，废水水质水量波动也很大。此外，有些企业排放的印染废 2 海绵铁过滤一水解酸化一膜生物反应器组合工艺处理印染废水的研究 水全部为生产废水，而有些企业排放的印染废水中则含有部分生活污水，致使废 水水质经常处于变化之中。 ( 2 ) 所含成分极为复杂。印染废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、 纤维杂质及无机盐等，其中染料中的硝基和胺基化合物，以及铜、铬、锌、砷等 重金属元素，具有较大的生物毒性，严重污染环境。 ( 3 ) 色度高，有的可高达4 0 0 0 倍以上。由于印染加工中所使用的染料不能 全部上染到纤维上去，有部分染料会留在残液中，使得废水的色度增大。 ( 4 ) 可生化性差。因化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使p v a 浆 料、新型助剂等难以生化降解的有机物大量进入印染废水中，使b o d 5 c o d 值 很低，一般在0 2 左右。 1 1 3 印染废水的危害 ( 1 ) 对水生生态环境的危害 印染废水含大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡， 危及鱼类和其它水生生物的生存。沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化 氢等有害气体，恶化环境。色度高会影响水体的自然景观，同时妨碍日光在水体 中的透射，不利于水生植物的光合作用，减少了水生生物的食饵。 ( 2 ) 对人类健康的危害 染料的前体及降解产物具有致癌、致畸、致突变的“三致”作用，进入人体的 染料被肠道细菌还原后会诱发皮肤癌、各种肿瘤疾病以及自身免疫性疾病的发 生。人体接触印染废水，可能引起皮肤过敏、发炎。 有些染料、固色剂、媒染剂、氧化剂等含有有害重金属离子，它们在自然界 中能长期存在，并通过食物链等危及人体健康，如六价铬己被确认能致癌，汞能 毒害人的神经系统，使脑部受损。 此外，染料作为一类结构稳定的有机化合物，具有抗酸、抗碱、抗光、抗微 生物等特性，在环境中有较长的滞留期，因此染料对环境的负面效应不仅在于它 的色度和c o d ，而且还在于它的潜在的对人类健康的危害和对动植物生长发育 的危害。 3 海绵铁过滤一水解酸化一膜生物反应器组合工艺处理印染废水的研究 1 2 印染废水处理技术的研究进展 目前，印染废水处理手段以生物法为主，辅以物理法与化学法。物理法主要 有格栅和筛网、调节、沉淀、气浮、过滤、吸附和膜技术法，化学法有中和、混 凝、电解、氧化等，生物法有厌氧生物法、好氧生物法、兼氧生物法。近年来， 针对印染废水高色度、难降解等特点，国内外都开展了一些研究工作，其中具有 代表性的有光降解技术、高级氧化技术、脱色混凝剂的研制、高效脱色菌矛i p v a 降解菌的筛选与应用研究、厌氧。好氧生物组合处理工艺、物化一生物组合处理工 艺及印染废水的深度处理及回用技术等【6 】。 1 2 1 国外印染废水处理技术的研究进展 ( 1 ) 物理与化学处理技术 目前，国外对印染废水处理的物理与化学技术主要有吸附法、膜分离技术法、 化学氧化法、内电解法等。 k a d i r v e l u 等【8 采用椰子树锯末制成的活性炭对印染废水进行处理。实验结果 表明，在反应6 0 m i n 后，活性炭对c o d 及色度的去除率分别为5 6 矛110 0 。 m a r c u c c i 等【9 】对u f + n f 和u f + r o 深度处理印染废水的效果进行了对比研究。研究 结果表明，n f 或r o 作为后处理方案是可行的，r o 出水能够回用于任何工序， n f 在脱盐和去除矿物质方面不能够达到r o 的水平( 总硬度去除率n f 7 5 ， r o 9 0 ) ，但运行条件不如r o 苛刻，因而运行成本较低。 v l y s s i d e s 等 1 0 采m t i p t 作为阳极，不锈钢为阴极，n a c l 为电解液组成的电解 池对活性偶氮染色废水进行处理，反应1 8 m i n 后废水的c o d 及b o d 去除率达到 8 0 ，色度去除率基本达到1 0 0 。r i e r a t o r r e s 掣1 1 】采用电化学( 钛铂氧化电极) 和紫外光照射组合的方法对活性橙染料进行脱色。实验结果表明，添加 0 2 5 0 5 9 l 的n a c l 有利于提高该组合工艺对染料的脱色效果，脱色率可达到9 5 以上；a r a b a t z i s 等 1 2 】采用t i 0 2 薄膜作催化剂处理r e m a z o lb r i l l i a n to r a n g e3 r 偶 氮染料废水。实验结果表明，3 h 内染料几乎完全脱色，t o c 去除率可达7 9 。 c o l i n d r e s 等1 3 1 采用臭氧氧化法处理水溶液中的活性黑染料，实验表明废水经 臭氧处理1 0 分钟后色度就基本完全消失，可以再回用于棉纺织品的染色；加入化 学助剂如硫酸钠、碳酸盐、氢氧化物可以明显提高臭氧氧化速率。e 1 一d e s o k y 掣1 4 】 4 海绵铁过滤一水解酸化一膜生物反应器组合工艺处理印染废水的研究 采用电解制备的f e n t o n 试剂对两种常用的偶氮染料活性蓝和活性红废水进行处 理发现，用该方法处理废水色度可以完全去除，c o d 去除率在9 0 9 5 之间， 并从印染厂取样对实际印染废水进行处理，色度仍可以完全去除，c o d 去除率在 8 5 9 0 之间。r o d r i g u e s - y 等 1 5 1 采用f e n t o n 试剂预处理模拟棉纺织厂出水。实验 结果表明，采用f e n t o n 试剂预处理废水提高了废水的可生化性。 n a m 等嗍采用零价铁对偶氮染料进行脱色研究。实验结果表明，所用九种染 料均可以很快被零价铁脱色，脱色反应为一级反应；偶氮染料的脱色是由于发色 基团被破坏，并形成了芳香胺等产物。 ( 2 ) 生物法处理技术 生物法处理技术主要有高效脱色菌的分离富集及其厌氧、好氧及其组合工艺 等方法。 k a u s h i k 等旧总结了目前许多真菌可以通过生物吸附和生物富集的方法来降 解染料，并讨论t p h 、温度及染料浓度对不同真菌降解染料效率的影响。 b a d a n 等1 8 1 通过采用分离式膜生物反应器处理印染废水，c o d 、色度的去除 率分别达到9 7 、7 0 以上。b r i k 等【1 9 通过研究表明，当进水c o d 为 1 3 8 0 6 0 3 3 m g l ，p h 为6 3 6 9 6 7 之间时，膜生物反应器对c o d 的去除率在 6 0 9 0 之间，色度去除率在8 7 以上。y u n 等 2 0 1 分别在好氧和厌氧条件下用膜 生物反应器处理印染废水，表明缺氧膜生物反应器对c o d 及染料的平均去除率分 别为2 7 、8 6 6 ，而好氧膜生物反应器分别为8 6 6 、7 2 9 ，厌氧条件下膜污 染为好氧条件下的5 倍。n o y i g i t t 2 1 1 采用中试规模的膜生物反应器对牛仔布生产 废水进行处理，比较了不排泥和s r t = 2 5 d 的条件下对废水的处理效果。实验结果 表明，在s r t = 2 5 d 的条件下出水质量好于不排泥的情况。 s h a w 等采用厌氧一好氧s b r i 艺处理模拟印染废水，c o d 及色度的去除率 分别为7 6 1 ) 9 4 。i s i k 等 2 3 】采用厌氧一好氧组合工艺处理羊毛染色废水，c o d e d 色度的去除率分别为8 3 9 7 和8 0 8 7 ，厌氧过程中形成的芳香胺可在好氧 阶段有效去除。 1 2 2 国内印染废水处理技术的研究进展 ( 1 ) 物理与化学处理技术 国内印染废水的物理与化学处理技术的研究主要有吸附法、新型絮凝剂的应 s 海绵铁过滤一水解酸化一膜生物反应器组合工艺处理印染废水的研究 用、化学氧化法、内电解法的开发应用等。 蔡冬鸣等 2 4 】采用粉末活性炭开展对印染废水脱色。实验结果表明，粉末活性 炭对甲基橙和罗丹明b 的脱色吸附性能受p h 影响较小，属多分子物理吸附，在 染料浓度2 0 0 m g l ，粉末活性炭投加量l g l 时，吸附1 8 0 m i n 后脱色率分别为8 0 和4 0 左右，根据染料的不同分别符合l a n g m u i r 或f r e u n d l i c h 方程。王红梅等 2 5 】 用阳离子表面活性剂改性后的p d m d a a c 一膨润土处理活性翠蓝k n g 、活性嫩 黄k 4 g 配制废水，发现其对两种染料的吸附符合f r e u n d l i c h 等温吸附方程，对 实际废水脱色率达9 8 以上，c o d 去除率6 7 。 苗慧等 2 6 以t i 0 2 为催化剂，采用中压汞灯为光源对偶氮染料进行了光催化 降解的实验研究。结果表明，偶氮染料直接r f 、直接黄y - 5 g l 、直接耐晒翠蓝 b g l 、阳离子b ：2 r l 和直接耐晒蓝b b 在初始浓度5 0 m g l 和温度2 0 1 的条 件下，经2 0 m i n 光照脱色率分别为9 7 0 1 、9 7 9 0 、8 8 1 3 、9 6 9 5 、9 5 7 4 ； c o d 去除率分别为5 8 6 4 、4 0 6 1 、4 4 6 0 、4 4 7 1 、5 5 5 6 。苏苏等【乏7 用 紫外灯作为光源，采用铝掺杂纳米z n o 颗粒催化降解活性艳蓝x b r 。实验结果 表明，在3 0 。c 下，加入催化剂浓度为0 1 9 l 、降解时间为4 5 m i n 时，对活性艳 蓝x b r 溶液的降解率达到9 5 。 祝均林等2 8 1 采用煤渣与p a c 复合混凝剂对橙黄i i 模拟废水进行脱色处理。 c h e n 等【2 9 采用两种新型絮凝剂聚合氯化铁( p f c ) 和聚环氧氯丙烷一二甲胺 ( e p i d m a ) 对分散黄s e 6 g f l 和活性艳红k 一2 b p 模拟染料废水进行处理，并 研究了不同投加方式对脱色效果的影响。研究结果表明，先加p f c 后加e p i d m a 对分散黄的脱色效果优于先加e p i - d m a 后加p f c ，但是，对活性红的脱色效果 与此相反；在p h = 6 时，p f c e p i - d m a 对活性黄及e p i - d m a p f c 对活性红的 脱色率都可达到9 7 5 。陈忻等 3 0 采用羧甲基壳聚糖和硝酸镧为絮凝剂对印染废 水进行处理。实验结果表明，当反应温度为4 5 。c ，p h 为2 5 ，沉降时间为4 h ， 羧甲基壳聚糖浓度为4 0 0 m g l ，稀土硝酸镧浓度为2 0 m g l 时，c o d 、氨氮、色 度及浊度去除率分别是8 0 、7 0 、9 5 、9 6 6 9 。 王宏洋等刚采用臭氧氧化法深度处理印染废水二级出水。实验结果表明，当 比臭氧消耗量为6 5 m g m g 时，出水的吸光度在4 0 0 n m 处减少9 0 以上，在2 5 4 n m 处减少8 5 以上，出水的溶解性有机碳质量浓度为1 1 2 3 m g l 、c o d 为1 6 3 m g l ， 6 海绵铁过滤一水解酸化一膜生物反应器组合工艺处理印染废水的研究 说明采用臭氧氧化法深度处理印染废水二级出水在技术上是可行的。夏志新 3 2 】 采用吸附电解氧化技术处理广州某染织厂印染废水二级出水。试验结果表明，电 解能延长活性炭的再生周期，深度处理后出水能够回用于印染前煮练、漂白等工 序。李富祥等 3 3 采用微絮凝一超滤一膜系统组合工艺对二级处理后达标排放的印染 废水进行深度处理。试验结果表明，超滤可以有效地去除废水中的浊度，去除率 高达9 8 5 1 超滤的运用可以大大延长后续膜系统的化学清洗周期，间接提升膜 系统产水总量，产水水质符合印染生产要求。 储金宇等【3 4 】采用铁屑还原法处理高浓度的印染废水，色度去除率达9 8 以 上，c o d 去除率可达6 6 ，对于c o d 浓度高的印染废水，仍需要后续处理才能达 标。黄理辉等 3 5 1 采用f e c u 法预处理碱性印染废水，反应器停留时间为4 0h ，预 处理出水可生化性明显提高，色度去除率高，铜片与铁屑组成原电池，不但能防 止铁屑的板结，而且铜片可作为有机物聚集和还原的载体。 近年来，由于海绵铁具有与传统的铁屑相似的化学成分，已经开始被人们应 用到印染废水脱色的研究中。沈丽娜等【3 6 】采用酸性金黄、酸性藏蓝、大红、耐晒 黑四种单一染料配水，通过静态实验研究证明，海绵铁对色度的吸附过程符合 f r e u n d l i c h 等温式，并考察了染料浓度、反应时间、p h 值、海绵铁粒径、海绵铁 投加量对脱色效果的影响，得出废水色度 3 0 0 0 倍，p h 值在5 - 6 ，投加粒径 1 2 0 - 1 4 5 m m 的海绵铁1 0 9 ，反应5 0 r a i n 时，对1 0 0 m l 印染废水的脱色率可达到 9 0 以上；采用某毛纺厂实际废水进行海绵铁动态脱色实验，得出v = 6 m h 为最佳 滤速，脱色率可达到9 4 以上。黄国华 3 7 通过对酸性蓝染料废水的铁屑过滤实验 表明，用细铁砂作滤料极易