光催化技术成功解决印染废水污染
印染企业是典型的加工企业，需要消耗大量的染料、助剂、基本化工原料和煤、水、电等。在生产过程中，不可避免产生废弃物，特别是生产废水，是印染行业的主要污染物。
当今世界，水资源、能源紧缺。印染企业生产所需要的大量的基本化工原料，在其本身产出的过程中同样消耗了大量的能源，并对环境造成了污染。鉴于无机陶瓷膜具有以上诸多优点以及国内外发展陶瓷膜的经验,无机陶瓷膜在我国的应用领域极其广泛。所以，对废弃物的治理是印染企业不可缺少的生产环节。如何节约资源，减少染料和化工原料的用量，关系着企业的经济效益，也关系着环境的效益。
g效***组合技术获突破
2005年10月底，武汉科技学院与武汉方元环境科技股份有限公司联合开发研究的拥有自主知识产权、能有效解决纺织印染废水处理与回收利用的新工艺和核心技术，在上海兴建的高温印染废水处理工程刚刚竣工。近年开发的厌氧(水解酸化)—好氧处理工艺能在一定程度上弥补好氧工艺的不足。他们在福建兴建的第二家同类型工程的前期设计日前又顺利展开。
***每年排放的大量高温印染废水，既污染了环境、浪费了大量的水，还流失了巨大的热能。据了解，这项获得重大突破、国内唯y的工艺和核心技术“无极紫外光催化氧化”技术，是来自***863重大专项新型g效***组合技术的z新研究成果。同时，曝气池中活性污泥对多变化的染料中间体废水的驯化、适应也不甚容易。武汉科技学院副院长、海归博士曾庆福***，自上世纪90年代就开始了该课题的研究，先后主持完成了***“九五”***攻关项目印染废水光化学脱色技术及设备研究，以及***攻关项目间歇式染色废水光催化脱色回用技术及设备中试等等。
这项研究中，他们利用微波激发等离子体及其协同氧化、凝聚共沉淀集成技术，以微波诱导作用及适配的吸附催化剂为核心，针对不同的水质，形成分级处理的协同工艺。其无极紫外线光源的工作时间大于15000小时，催化剂寿命大于6个月；外置式膜生物反应器(RMBR)的特点是，膜组件自成体系，运行稳定可靠，膜通量较大，清洗、更换和增设方便等。应用***组合新技术系统处理针织、印染废水时，COD去除率大于90%，TOC去除率大于80%，色度去除率大于95%，SS去除率大于97%；处理针织废水出水可直接用于水洗回用；处理印染废水出水达到一级排放标准；处理成本低于2.0元/吨。
这种技术在治理纺织废水污染的同时，达到了节约用水的目的，同时还节约了大量热能。经测算，如果***10万台平洗机、溢流染色机排放的废水都用此技术治理，可以节约水费等60亿元人m币。加入WTO后,随着我国纺织印染行业的势头逐步看好,纺织印染行业用水的需求量不断增大,而供给量却相对减少。根据测算，平洗机逆流漂洗水温常高达85℃以上，蕴含可观的热能价值，处理回收1吨这种水可增收10元左右，一台平洗机一天可增收热能价值2000余元。该工艺及核心技术已获得发明专利2项，实用新技术专利1项。
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印染废水处理难在哪里
我国印染行业每年要耗用大量的清洁水。按每排放1吨印染废水又将污染20吨清洁水体计算，每年未达标排放的废水又***若干上亿吨清洁水，数字惊人。膜组件和生物反应器的结合，使MBR具有许多优点：膜能将活性污泥完全截留在反应器内，因此污泥浓度高，大大提高了反应速率，增强了系统的耐冲击力，还减少了污泥的产生量。所以如何提高和改进印染废水处理技术，采用科学合理的工艺技术路线组合，切实解决印染废水治理问题，不仅仅是对一个企业、一个地区的影响，对整个行业发展乃至***经济都影响深远。
印染废水在处理工艺技术上问题和困难很多，主要是两个方面:一是COD(化学需氧量)难以降解，二是高色度废水难以脱色。染料分子细微的结构变化会大大影响脱色率，不同的微生物对不同结构的染料去除率差别较大。目前国内比较常用的印染污水处理工艺，一般采用***、生化(或絮凝一生化一吸附)工艺技术路线，包括生物活性污泥池处理法、物理化学处理法和膜处理法等。
一级处理以絮凝为主，二级处理主要采用生化技术，有表曝、空曝、接触氧化、生物转盘等。
虽然近年来各地加大治理力度，一些地方甚至出台了比上级更为严格的污水排放标准。但总体来讲，印染行业特别是染整行业集中地区污染严重。分析其原因，主要有以下几点:一是加入WTO后，纺织印染业增长迅速，但处理设施难以同步，排放污染物总量仍有增加趋势；二是新工艺、原料、染料、助剂的不断开发和应用，使得生产过程中排放的污染物变得更复杂，处理难度增大；三是大多数印染属中低档产品，利润薄，难以保证废水处理设施的正常运行。针对企业的生产情况和不同的水质，在必要的情况下，选择技术上可靠，经济上可行，造价合理的工程设施，对废水进行预处理和后续处理，确保色度和其它的污染物能达标排放。尤其是分散的工厂，往往偷排、超排废水；四是不少私人企业，一味追求***格，加上不规范竞争，使污水处理工艺、施工质量低劣，处理效果不理想。
超纤非织布印染废水处理工艺设计
随着科技的发展，印染行业普遍采用碱减量技术， 使涤纶织物获得光滑柔软的手感、悬垂感和飘逸感等丝 绸织物的性能，并使织物在其他品质，诸如染色性等方 面甚至超过了天然纤维。为此，拟先将稀碱减量废水用于脱硫除尘，由于废水中的NaOH能和烟气中SO2快速反应，在有效去除SO2的同时，废水pH降低，减少后续酸析的***投加量。但是由此而产生的碱减量废水 COD高，可生化性较差，污染严重，已成为难处理的工 业废水之一。
1 项目概况
碱减量废水800m3/d，COD为2000～80,000mg/L；超滤膜组件的操作方式中空纤维膜组件有两种操作方式：进料液在液管内流动，在压力的作用下透过液由管内侧流向管外侧，称为内压式操作。 染色废水480m3/d，COD含量为800～1400mg/L；生 活污水150m3/d，COD含量为300～500mg/L；其它废水 100m3/d，COD含量为2000～3000mg/L。该项目废水处理 执行《厦门市水污染排放控制标准》（DB35/322-1999） 中的一级排放标准，各项指标要求见表1
2 废水处理工艺流程
由于生产工艺各工段产生的废水具有不同性质，应 采取分质分治的工艺对其进行处理。
2.1 分质分治工艺路线
2.1.1 浓碱减量废水处理
浓碱减量废水源自生产工艺前段碱液池，NaOH含量 可达到1％～2％，COD浓度达到5×104～8×104mg/L。水 中的对b二甲酸盐含量高，有较大的回收价值。为提高 回收的对b二甲酸（TA）纯度，设计中采用多介质过滤 器进行预处理，去除水中杂质，再进行后续酸析处理。 采用***对碱减量废水进行酸析以回收TA，pH值越 低则析出的TA量越大。一体式膜生物反应器(***BR)***d的特点是，运行费用低，但其膜通量相对也较低，易发生膜污染，膜组件的拆装、清洗通常也较困难。通过试验分析比较，酸析应控制 pH在3.5，TA析出量和***投加量可达到***j平衡点。酸 析反应时间应保证20min，再进入浓缩池，浓缩液用防腐 聚b烯厢式压滤机进行脱水回收TA。该废水经过酸析处 理后可使COD去除率大于65%，BOD5/COD提升到0.3以 上。浓缩澄清液和滤液到集水池进行再处理。
2.1.2 稀碱减量废水处理
该废水pH值为13～14，COD为2×104～4×104 mg/L，主要为生产工艺后段清洗水。由于TA浓度较低 且量大，若直接加***进行酸析，则达到酸析点的投酸量大，而TA析出量少，使得单位处理成本上升。为此， 拟先将稀碱减量废水用于脱硫除尘，由于废水中的NaOH 能和烟气中SO2快速反应，在有效去除SO2的同时，废水 pH降低，减少后续酸析的***投加量。它既为解决污泥的出路创造了条件，又充分消耗了污泥中的能源，且不必考虑病原菌的灭活处理。考虑到TA回收 需要，通过调节脱硫水回流量，控制pH在6.5以上，防 止TA析出。试验证明，该控制点的脱硫效率达到95％以 上，可使烟气达标排放，为企业解决了另一环保难题。 脱硫废水经过沉淀后，澄清液再投加***进行酸析 处理，同样控制pH在3.5，后续处理与上述浓碱减量废 水处理工艺一致。
2.1.3 铁碳微电解
酸析后废液pH低，若直接采用碱回调，则投碱量 大，增加处理成本。可利用原电池原理，在酸性条件 下，反应池中形成无数以铁为阳极、碳为阴极的微型原 电池，电极反应如下：
阳极：Fe-2e→Fe2 E0（Fe2 /Fe）= -0.44V
阴极：2H 2e→ 2[H]→H2↑ E0（H /H2）＝0V
电极反应产生的Fe2 在后续处理中将被作为混凝剂 使用，且在曝气条件下多形成Fe3 ，有利于后续的混凝 反应，减少混凝剂投加量。而电极反应产生的羟基自由 基（OH?）可氧化多种有机物。但是从狭义上讲，污泥无害化处理可以理解为减量、去除、分解或者固定污泥中的***物质及消毒灭菌，以减轻处理后的污泥在污泥***终处置中对环境造成的危害。在充氧曝气条件下，经 过30min铁碳微电解反应后，废水的COD去除率可达到 50%～60%。
pH影响微电解的电极反应速率和产物生成，而反 应***终水中导致OH-浓度增加，pH上升。试验表明，当 pH升高了1.5左右之后趋缓，即出水pH一般在4.5～5.0。
2.1.4 综合废水处理
其它废水主要有实验室废水、织机含油废水、差别 化纤工艺废水等。这部分水经过隔油预处理后与锦纶印 染废水混合后，再进入曝气混合池与铁碳微电解池出水 进行曝气混合，同时投加石灰，调节pH至8.0。
由于铁碳微电解池出水pH值较低，且水中含有大量 Fe2 、Fe3 、***根等，选择投加石灰，可同时形成CaSO4 和Fe(OH)2、Fe(OH)3 等沉淀物，并形成混凝效果，通过吸 附架桥作用去除水中污染物质。冷却水可使用新鲜的工艺用水，这样就利用了一部分热能对生产工艺用水进行预热，从而，一方面降低了废水的水温，另一方面提高了生产工艺用水的水温，节约了加热新鲜工艺用水的蒸汽，达到节约生产成本的目的。在后续的混凝反应池中 再投加助凝剂，以增强沉淀去除效果。
中试数据表明，印染废水与铁碳反应后的碱减量废 水混合处理的加药量和处理效果，与各自单独处理相比 较，可节省加药量约30％，并且出水水质更佳。经过混 凝反应和斜管沉淀后，混合废水COD可控制在3000mg/L 左右，BOD5为1000～1600mg/L。这时再与生活污水混合进行后续生化处理。已开发用于制备无机膜的材料有:氧化铝质、氧化锆质、氧化硅质、氧化锌质、硅酸铝质、碳化硅质、沸石质等。 生化处理工艺采用U A S B 接触氧化工艺。针对 水中残留的一定量的生物难降解物质，采用UASB工 艺。UASB工艺出水COD为500～1200mg/L，BOD5约为 300～700mg/L。而接触氧化工艺通过充氧曝气和好氧菌 胶团的作用，进一步氧化分解水中污染物质，并通过二 沉池的污泥回流，提高生化系统污泥活性。
由于该项目的废水污染物浓度高，水质变化大，因 此在后段增加混凝沉淀池、生物滤池和砂滤池，可确保 出水色度和有机物达标排放。
工艺产生的污泥主要为混凝沉淀污泥和生化剩余污 泥，通过浓缩、压滤脱水，干污泥外运妥善处置。
