染料工业废水治理技术

染料工业废水治理技术

赵涛

武汉华星光电半导体显示技术有限公司湖北武汉430078

摘要：近年来，我国的工业有了很大进展，在染料工业中，染料废水一直是废水治理方面的难点。本文在对国内现有部分染料企业进行调查的基础上，整理出染料工业废水主要治理技术应用情况。

关键词：染料工业废水；废水治理；技术应用

引言

随着近年来染料工业的发展，染料品种逐年增加，废水处理难度也有所增加。为了践行绿色发展理念，切实落实“水十条”等行业政策，通过行业调研，现将适用于我国染料行业的废水处理实用技术及工程应用情况进行总结，其中也包括从废水中回收有用资源的减排技术，指导企业更好地在提标改造工作中进行有效的技术筛选，确保染料生产企业的健康持续性发展。

1染料废水治理技术

染料废水中含有大量的悬浮物以及含有氨基、磺酸基等发色基团的有机物，废水色度高，生化可行性差。普遍采用的整体技术路线是“预处理+生化+深度处理”组合工艺，预处理技术是决定工艺运行情况的决定性环节，需要依据废水中的污染物选择经济实用的预处理技术。依据处理的目的不同可分为废水脱色治理技术、废水中的有机中间体治理技术、生化处理技术和废水末端治理技术。

2染料工业废水治理技术应用情况

2.1絮凝脱色

2.1.1无机絮凝剂

利用无机絮凝剂可以去除废水中的悬浮态染料和大分子的水溶性染料。水溶性染料中分子量小的染料，如酸性染料、金属络合染料及部分直接染料、活性染料、阳离子染料等，因为分子小难以形成胶体，不能用无机絮凝剂有效脱色。无机絮凝法缺点是废渣产生量大，约占废水量的10～15%，难于处理，造成二次污染。现在有一些新型无机絮凝剂，投加量少，在低温低浊情况下，絮凝脱色也取得很好的应用效果。

2.1.2有机絮凝剂

有机絮凝剂是指能产生絮凝作用的天然的或人工合成的有机分子物质，如天然的有蛋白质、淀粉、动物胶、藻朊酸钠等，人工合成的有聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钠、聚乙烯亚胺等，对染料废水有较好的脱色效果。絮凝沉降法工程上普遍采用无机絮凝剂和有机絮凝剂配合使用，以达到更好的悬浮物去除效果。据报道，目前有研究采用微生物絮凝剂处理染料废水，效果较好，没有二次污染，但未见工业化应用的报导。

2.2化学氧化脱色

2.2.1臭氧氧化

色度去除率可达90%以上。臭氧氧化几乎对所有品种的染料废水（分散染料除外）都可以有效地脱色，并且由于臭氧氧化反应分解的还原产物为过氧化氢和氧气，过剩的臭氧分解为氧气，因此没有二次污染。臭氧氧化的缺点是处理成本高，处理每千克COD成本30～40元，如果废水中存在其它污染物，会增加臭氧的消耗量，提高处理费用。

2.2.2还原染料废水

此类染料不溶于水，治理时通常采用下列两种方法。（1）氧化还原法：即在废水中回收染料的方法。例如废水用稀硝酸氧化，用保险粉还原。既回收了染料，同时也处理了废水中有害物质。（2）生化处理活性污泥法：用活性污泥3g/l可很好地净化还原黄G和还原棕BR的废水。

2.2.3催化湿式氧化法（WAO）

湿式氧化技术的特点是应用范围广泛，可以无选择的有效氧化各类高浓度有机废水；处理效果好，在合适的温度和压力条件下，CODcr处理率可达90%以上；对有机污染物的氧化速率高，一般只需30～60min；二次污染少；相对于焚烧处理能耗低。同时处理后废水具有可生化性，并能提高难生物降解废水的可生化性。但该法反应条件在高温高压情况下，由于废水的组成复杂，高温高压下腐蚀性很强，因此氧化反应器的材质选用及制造困难，设备投资大，以处理100吨/日废水计，湿式氧化装置投资2千万元。运行费用也很高，适用于少量废水的处理。

2.3大孔树脂吸附法

大孔吸附树脂是一种多孔高分子吸附剂，它的理化结构可针对不同的处理对象设计，比其他吸附剂具有更强的针对性和吸附选择性。与活性炭相比，大孔吸附树脂具有机械强度好、容易脱附再生、可循环使用的特点。该项目在国内企业有应用，主要应用于从废水中回收有用资源。

2.4吸附脱色

活性炭是一种常用的吸附剂，吸附效率高，可以有效去除废水中的大部份染料。但活性炭只能吸附废水中的水溶性染料，废水中如存在较多悬浮固体和不溶性染料，会阻塞吸塔，且活性炭再生技术不成熟，费用昂贵，处理成本高，目前应用不多。为降低成本，可采用其他吸附剂替代，粉煤灰较为常用，还有粘土、硅藻土、玉米棒、稻壳、锯屑等也可作为替代品，优点是价格便宜、易得；缺点是色度去除率较低，废渣产生量大，难于处理。

2.5电化学法

由于电力工业的发展，电化学法处理成本大幅降低，成为了一种比较有竞争力的处理方法。采用电化学方法处理染料废水，具有停留时间短、设备投资少、占地少、运行管理简单、色度去除率高（85%以上）等优点。目前企业有应用，但存在一些问题。如电极使用寿命短、能耗较大，在处理高盐废水过程中，电极腐蚀严重。

2.6络合萃取

在络合萃取过程中，溶液中需要分离的溶质与含有络合剂或载体的萃取剂相接触，络合剂或载体与待分离溶质反应形成络合物，并使其转移至萃取相内。对萃取相进行反萃，是在反应条件发生变化的条件下（常用的有酸碱pH值的变化），发生逆向反应，溶质与萃取相分离，萃取剂循环使用，回收相回用生产或进一步处理。

2.7蒸发浓缩———流化造粒焚烧处理工艺

浓缩后的釜残采用流化造粒焚烧工艺进行处理，蒸出液去后续生化工艺处理。该方法可以无选择地有效氧化各类高浓度有机废水，同时可以回收工业盐。缺点是运行费用较高，在部份企业有应用。

2.8生物处理法

2.8.1厌氧（或水解）

厌氧（或水解）处理技术可以去除废水中大部分的COD，特别是对高浓度有机工业废水具有较好的处理效果，可以降低后续好氧处理过程的污染负荷和运行成本。但是厌氧（或水解）处理后的废水很难达到国家规定的排放标准，因此从水处理角度看，厌氧或水解工艺还是一个生化预处理过程，处理后的废水仍需进一步好氧生物处理才能达标排放。目前，染料废水一般采用厌氧水解工艺作为好氧前的预处理，在一定程度上降低了系统污泥产量，改善了废水可生化性，提高了废水的处理效果。

2.8.2好氧

长时间的停留和低有机污染物负荷具有更好的抗冲击负荷能力，同时能够减少剩余污泥量的产生。传统的高效活性污泥处理方法如序批式活性污泥法（SBＲ）也是一个选择，SBＲ因其工艺简单、通过间歇和完混的结合，具有工艺灵活可调、不易产生污泥膨胀等特点，因此也得到了较为广泛的应用。硝化和反硝化工艺能够有效去除废水中的总氮含量，但系统在反硝化过程中会产生硫化氢引发的臭气，此问题处理不好宜破坏反硝化系统的代谢功能。根据对染料生产企业的调查，由于染料废水的特点（污染物种类复杂、有机物浓度高、盐分和色度高、冲击负荷大、含有胺类、硝基物等有机毒物），目前应用效果好、工艺成熟的好氧处理工艺主要包括A/O（A2/O）、SBＲ和接触氧化。

结语

综上所述，虽然染料工业经过近几十年的发展，目前污水处理装置已经能有效运行，但切实做到达标排放还有一定难度，应加强源头控制，提高染料工业清洁生产工艺的研发和废水中有用资源的回收利用技术研究。严格对预处理过程把关，控制有毒污染物进入生化系统浓度，以确保生化系统充分发挥作用。因地制宜，适当引进生化强化技术，根据废水特征选择有效的深度处理技术，增加企业循环用水。

参考文献：

［1］杨建青．关于染料化工废水综合治理的思考［J］．科学管理，2017，24（4）：288－289．

［2］中华人民共和国环境保护部．染料工业废水治理工程技术规范：HJ2036－2013［S］．北京：中国环境科学出版社，2013．

［3］程迪，马文静，付丹丹，等．染料及中间体生产废水治理［J］．染料与染色，2016，53（1）：56－61．