环境工程印染废水毕业设计文献综述

毕业论文（设计）文献综述题目：印染废水处理技术研究进展学院：环境科学与工程专业：环境工程班级：学号：学生姓名：指导教师：二○一六年三月毕业论文：文献综述学生姓名：定稿时间：2016-03-10Ⅱ﹣1印染废水处理技术研究进展摘要：印染废水处理一直是我国水处理领域的重要话题，经过多年的发展，处理技术已日趋成熟，很多新型印染废水处理技术也已经在国内外得到广泛使用，并且处理效果良好。本文重点介绍印染废水处理的物理、化学、生物法的技术原理及相关工艺，为今后印染废水处理技术提供理论依据。关键词：印染废水，物理处理，化学处理，生物处理毕业论文：文献综述学生姓名：定稿时间：2016-03-10Ⅱ﹣2AdvancesinprintinganddyeingwastewatertreatmenttechnologyAbstract：Printinganddyeingwastewatertreatmenthasbeenanimportanttopicinthefieldofwatertreatment.Aftermanyyearsofdevelopment,technologyhasbecomeincreasinglymature,manynewprintinganddyeingwastewatertreatmenttechnologyhasbeenwidelyusedathomeandabroad,andthetreatmenteffectisgood.Thispapermainlyintroducesthetechnicalprincipleandrelatedtreatmentprocessofphysical,chemicalandbiologicalmethodforthetreatmentofprintinganddyeingwastewater,whichprovidesatheoreticalbasisforthefuturetreatmentofprintinganddyeingwastewater.Keywords：Printinganddyeingwastewater,physicaltreatment,chemicaltreatment,biologicaltreatment,treatmentprocess.毕业论文：文献综述学生姓名：定稿时间：2016-03-10Ⅱ﹣31引言纺织产业是我国的传统行业，一直以来也成为重要的经济支柱，经过多年的发展，我国已成为世界上最大的纺织品服装生产国。纺织业中的印染行业是排污大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3×106～4×106m3，其总量居全国制造业排放量的第5位，而且属于高浓度难处理的工业废水。随着我国经济的不断发展印染行业也进入了高速发展阶段，从而带来了一系列的环境污染问题。印染废水水量大，成分比较复杂，包括生产中没被利用的染料、浆料以及活化剂、助剂等，处理的技术难度和复杂程度比较高[1]。如印染废水不加处理直接排入水体将会导致水环境及生物的严重损害，另一方面废水中有毒有害物质还会对鱼类产生致癌和基因突变等危害，最终也将通过食物链积淀在人体内，可见，印染废水造成的生态、经济、健康风险是无法预测的。针对印染废水的特点及其危害程度，目前已有较多可供选择的处理技术及工艺，主要可分为物理法、化学法、生物法三大类。物理法主要是应用吸附剂对污染物的吸附作用而从水体去除；化学法运用的原理较多，但主要以氧化还原等为主；生物处理法是一种最经济的处理方法，利用微生物的代谢作用将污染物去除。但每一种方法都有其局限性，科学地将三种处理方法结合，将会产生更大的经济效益、环境效益、社会效益。2印染废水的产生及特点2.1印染废水的产生印染废水的产生根据工序的不同水质水量也会不同，其来源主要分为以下8个途径[2]：(1)退浆废水。其水量不大，含有较多纤维、淀粉、各种分解酶、浆料以及分解产物[3]等，因此废水的污染物浓度很高且成分复杂。(2)煮炼废水。水量大、碱性强、水温和色度高、污染物浓度高，主要含有油脂、纤维素、含氮化合物等。(3)漂白废水。水量较大，但污染物浓度不高，污染物主要来自前面工序的残留物，包括漂白剂、草酸等。(4)丝光废水。NaOH的含量较高，经过蒸发回收NaOH后，最终产生少量的强碱性及高浓度污染物的废水。(5)染色废水。有机染料和表面活化剂成分很多，而且往往具有苯胺、酚类等毒性物质，COD、pH和色度很高，可生化性差。毕业论文：文献综述学生姓名：定稿时间：2016-03-10Ⅱ﹣4(6)印花废水。COD值较高，含有浆料。(7)整理工序废水。水量较少，有机物复杂，主要有浆料、油剂、树脂、纤维等。(8)碱减量废水。pH及COD较高，主要是涤纶仿真丝碱减量过程产生，含有对苯二甲酸（含量达到75%）、乙二醇等，属于高浓度难降解的有机废水[4]。2.2印染废水的特点综合以上各工序废水，导致混合的废水成分比较复杂，总体来说，印染废水有以下几个特点：(1)水质水量的变化较大，污染物浓度高且复杂，pH呈碱性。因为化纤工业的发展，各种新型浆料（PVA等）、助剂等的加入，使得废水中有机物降解难度以及毒性增加，处理难度加大。(2)B/C比值普遍低于0.3，因此在废水的生物处理之前要采取必要措施提高B/C比值。(3)各种染料的加入导致废水色度很大，需要选择适合于处理该废水的吸附剂、混凝剂等的种类及数量。3物理处理法3.1吸附法吸附法在工业废水处理上运用很普遍，吸附剂具有很大的比表面积，能够有效地吸附污染物、色素等。其优势主要体现在投资小、操作简单，对各种成分都有去除效果，适合于处理浓度不高的废水，因此常用于废水的末端处理。目前市场上运用较多的吸附剂主要是活性炭，但价格比较昂贵，吸附能力有限，一段时间后会达到吸附饱和而且活性炭的再生比较困难，再生后其吸附能力也会有不同程度的下降[5]。为减少吸附剂成本，可以将活性炭与其他物质混合使用。向pH=6.0，COD值为1870mg/L，色度为320倍的印染废水中投加适量活性炭粉煤灰混合吸附剂（活性炭粉煤灰均为100目），最终其色度、CODCr去除率分别达到95.85%、93.74%[6]，大大降低了运行成本。孟范平[7]等指出天然矿物吸附剂（如黏土、矿石等），固体废弃物吸附剂（如炉渣、煤渣、植物秸杆焚烧后的粉末等），无机物吸附剂，树脂吸附剂在处理印染废水方面可以达到很好的脱色与去除COD的效果。3.2膜分离法膜分离法是通过微孔过滤作用来达到污染物的分离而净化出水的处理方法。毕业论文：文献综述学生姓名：定稿时间：2016-03-10Ⅱ﹣5近年来在污水处理领域对该方法的运用逐渐增多，其优点体现在效率高、操作简单、占地少以及没有二次污染，主要用于废水的深度处理。但会出现膜污染问题，要定期进行反冲洗及膜更换。膜处理技术在很早就已经运用于印染废水的处理，主要有微滤、超滤、纳滤、反渗透四种过滤技术，其中以反渗透的处理效果最好，但其能耗较高，膜污染较快。国内有应用醋酸纤维素纳滤膜对高盐度、高色度的印染废水进行处理，可以使色度去除几乎达到100%，COD去除率大于95%[8]。郝云升[9]等采用纳滤集成膜技术处理经混凝处理的印染废水，最终出水COD为30mg/L，检测不出色度和浊度，达到了再生水水质的要求。GoksenCapar[10]等分别运用微滤、超滤、纳滤结合明矾化学沉淀法对印染废水进行预处理，发现纳滤的效果最好，明矾最佳投药量为150mg/L，但是会造成通量下降22%。3.3超声波处理法利用超声波气振法[11]来处理印染废水，对降低印染废水中的色度、COD、苯胺等污染物有较好效果，去除率分别可以达到97%、90.6%、85.2%，总污染负荷削减率为85.9%。超声波可降解难降解的印染废水有机污染物，降解条件较为温和，使用范围较宽，但是目前该技术还没有得到广泛应用。有研究表明，超声波处理印染废水时COD浓度越高，处理效果就越好；COD的去除率还随温度的升高呈现下降趋势；废水最佳pH为8.0(±0.3)；同时加入适量的H2O2可以大大提高COD的去除率，比单独的超声波处理效率提高约3倍，其协同处理作用非常明显[12]。4化学处理法4.1混凝法混凝法的优势主要表现在基建费用较低，工艺流程简单，操作方便，处理效果好。其不足之处是常年的药剂费用较高，而且产生的污泥含无机物较多，和生物处理单元的污泥差别较大。目前应用的絮凝剂很多，例如无机铁/铝盐絮凝剂、聚烯酸、季胺型阳离子聚丙烯酰胺、两性壳聚糖絮凝剂、淀粉改性阳离子絮凝剂、聚合硅酸铝、有机/无机复合絮凝剂及（PAC+PAM）复合絮凝剂、NOC-1系列生物絮凝剂[13]等等。复合絮凝剂主要是运用了传统单一絮凝剂优势互补的原理；微生物絮凝剂是利用桥联作用使污染物沉淀；纳米絮凝剂目前主要是指用铝、铁、硅等合成的纳米材料对污染物的去除[14]。姚力[15]等运用自制的生物絮凝剂MBF-737和化学絮凝剂FeCl3复配使用对毕业论文：文献综述学生姓名：定稿时间：2016-03-10Ⅱ﹣6印染废水进行了混凝实验，絮凝率、除浊率、色度去除率分别达到73.81%、79.91%、86.5%，而且复合絮凝剂的用量少，充分体现了其节能高效的优点。司鹏敏[16]等运用新研制的BH1型混凝剂对针织印染废水进行了脱色与去除COD的实验，COD、色度去除率分别为64%、89%，效果优于普通的硫酸铝等混凝剂。由此可见，混凝法在印染废水处理方面发挥着巨大作用。4.2氧化法化学氧化法是利用氧化剂与污染物之间的电位差而表现出强氧化性作用，使有机污染物中的不饱和键断裂形成简单的有机物或者无机物。化学氧化法可用于处理难生物降解的污染物，见效快、能提高废水生化比、去除有机物能力强等，因此在印染废水处理中被广泛应用。二氧化氯常用于污水的末端处理，是一种强氧化剂。主要特点有强氧化能力、消毒性能基本不受pH值影响、不被氨或氯胺反应、温度越高对细菌的灭活能力越高、具有较强的脱色除臭效果[17]等。石磊[18]采用二氧化氯催化氧化-混凝沉淀工艺对印染废水进行深度处理，结果表明ClO2能够有效分解废水中的难降解有机物，结合后续的混凝处理，最终出水COD可以保持在50mg/L左右，色度低于20倍。臭氧氧化法不会产生二次污染及污泥，只需要臭氧发生器即可，因此占地面积很小。但是其运行成本比较高，不适合处理大流量废水。当臭氧与活性炭法联合使用时，活性对臭氧氧化具有催化作用，使臭氧产生OH•的能力更强，并且在碱性条件下以及30℃时效果最佳[19]。卢宁川[20]等研究表明臭氧对含有GBC枣红基染料的印染废水的脱色率为94%，CODcr的去除率为72%，并且出水的pH趋于中性。仅采用臭氧氧化处理印染废水，虽然可以得到比较好的效果，但是处理成本较高。赖冬麟[21]等将臭氧氧化和生物处理技术结合，即先用臭氧进行预处理，再进行生化降解，这样不仅能有效地提高处理效率，又能大大降低处理成本。芬顿试剂是由Fe2+和H2O2组成的混合体系，酸性条件下H2O2在Fe2+的催化作用下产生氧化性极强的羟基自由基，可以将羧酸、酯类等氧化为无机态，因此该技术常用于处理难降解的有机废物。单宁[22]等采用Fenton法对印染厂生化出水（COD值约为90mg/L）进行深度处理，在pH值为4.0、FeSO4投加量为900mg/L、H202投加量为1.5ml/L的条件下反应30min，COD去除率可达70%，符合废水提标改造的要求。宋应民[23]等研制了一种新型非均相类芬顿催化剂，经试验表明，对pH为7.83的印染废水可以使COD去除率达67%以上，出水澄清，催化剂可重复使用。光催化氧化技术主要利用紫外光激发氧化，将O3、H2O2等氧化剂与光辐射相结合，组成UV-H2O2、UV-O3等工艺，可以用于处理污水中难降解物质。在毕业论文：文献综述学生姓名：定稿时间：2016-03-10Ⅱ﹣7Fenton体系中加以紫外光辐射，可以加快H2O2产生羟基自由基，促进有机物的氧化去除，提高处理速率。HsuhuiCheng等[24]采