當前印染廢水治理中的關鍵問題

廣東省汕頭生態環境監測中心站 楊梓亨

隨著印染廢水治理技術與水質特征的改變，我國的紡織工業已發展到了新的時期。本文針對目前印染工藝的實際情況，對印染廢水治理過程中存在問題展開詳細的分析和討論。并根據典型的低利潤印染行業的生產特點，對未來印染行業存在的廢水治理技術的突破方向提出一些建議。

一、印染廢水現狀分析

（一）印染廢水的排放量

自古以來，中國是一個紡織大國。在我國經濟發展和人民生活中，紡織工業的發展一直以來都承擔著極其重要的作用。但隨著現代紡織產業的不斷發展，其中的印染過程已成了一個高度污染的生產過程。在全國工業企業廢水總排放量中，我國的印染廢水的排放量占比高達10.6%，大約每噸紡織品的印染生產所需要的耗水量可以達到100噸到200噸，這其中的70%到90%的印染耗水會變為廢水。根據相關的數據統計表明，我國紡織工業廢水的排放總量為23億噸，在全國各行業中排名第3，與此同時還是全國的企業工業廢水排放總量中的前4名。在傳統的紡織生產過程中，印染廢水為主要的廢水形式，其排放量大，污染嚴重，并且難以處理。目前，我國大部分中小型印染紡織企業的生產技術，仍處于20世紀80年代的水準，水資源在印染過程中的利用率也遠遠低于世界水平。

（二）印染廢水的水質

近年來，由于紡織和染料工業技術的不斷創新，合成的印染化學原料（染料和助劑）的使用量持續增加。這也使得印染過程中產生的廢水水質開始變得多樣化和復雜化。在現代紡織業的生產過程中，其產生的廢水中含有大量的紡織漿料、著色劑、添加劑，以及表面活性劑，使其具有高鉻、高堿度、以及極低的可生化性。在此一過程中，印染廢水具有很高的COD含量，導致一些印染產業周邊水域的氨氮污染過高，這無疑會增加印染廢水處理的難度，例如某地毯工業園有限公司染料廢水凈化和再利用示范工程，由東華大學（原中國紡織大學）設計并生產，采用氨水pH緩沖液處理，出水脫氮率達100mg/L到200mg/L[1]。根據治理印染廢水的相關數據顯示，印染廢水中存在的己內酰胺單體含量相對較高。在好氧條件下，己內酰胺在印染廢水中會被降解為CO2、NH3和H20，從而增加廢水中的氨氮含量。

目前，不同印染廠的產品和原料差別很大，而廢水中的微量成分也不盡相同。有時，雖然不同印染廠的廢水沒有差別，但相同的處理工藝是不同的。在運行調試過程中，根據各公司印染廢水的排放情況，進行了詳細的前期科學試驗，且優化了設計和工作參數，實現了最佳的處理運行。同時也是吸引科技工作者從事印染新技術和廢水處理技術的魅力所在。

（三）印染廢水的COD來源

以往的研究主要集中在印染廢水的處理和脫色方面。但在實際的印染過程中，印染廢水的產生與染料的關系并不是很大。因此，應該在生物處理方案中優先考慮助劑的可生物降解性，而著色劑只在染色和涂裝廢水的過程中發揮更大的作用。因此，通過對印染廢水中污染物主要成分的研究得出，在印染廢水處理工藝中COD起到了至關重要的作用。

二、印染廢水處理技術現狀及存在的相關問題

（一）主要處理技術及存在的問題

在目前的印染廢水處理的過程中，普遍采用的是物理、化學、生物等方法，其中最常見的物理法分為物理吸附法和膜萃取方法。在物理吸附法中，活性炭通常用于吸附水溶性染料，但吸附過程則很容易達到飽和。因此，該方法一般適用于低濃度的印染工藝，膜溶液萃取法用于過濾不同孔徑的半透膜和分離不同孔徑的混合物。該方法處理過程極其穩定，廢水處理效果好，但回收率低，成本高，難以大規模推廣。

化學方法其中其中包括化學混凝，是指廢分子懸浮液與膠體物質相互作用形成大分子顆粒，然后通過或氣流分離的方法要求沉淀電位中可溶性染料脫色效果差，主氧氧化除鉻還原COD的使用效果不穩定[2]。光催化氧化是利用光自由基將廢有機物氧轉化為二氧化碳和水的過程。

通過微生物的生長和代謝過程，來降低廢水中有機污染物含量的過程，則被稱為生物法。有部分印染工藝所產生的廢水存在可生物性差的問題。因此，若只是在印染廢水的處理過程中，采用生物方法，則并不能達到印染廢水的實際處理要求。在當下的印染廢水處理的過程中，需要對不同印染工藝所產生的廢水水質特點，并結合采用化學、物理和生物處理方法，以實現印染廢水的合理排放和達標排放。

（二）印染廢水的治理技術研究與實際脫節

長期以來，印染廢水的如何治理都是一個迫切需要解決的問題。隨著我國印染技術和紡織技術的不斷變革，印染過程中總是有新的廢水處理問題出現。在中華人民共和國成立初期，紡織印染企業還沒有形成規模，正處于起步階段，其紡織和印染的生產過程通常極其困難。基于印染行業對高科技產品、合成染料及輔料的需求日益增長，難以分解，其大幅度降低了印染廢水的生化性能和著色性，這在一定程度上增加了處理難度，有時單靠生化或生化工藝很難達到排放標準。從技術角度分析，這些先進的技術能夠解決印染廠和涂裝廢水中COD的去除問題。因此，先進技術的使用則肯定會導致投資和運營成本的增加。為此，印染廢水治理的研究必須要向著“高效率、低成本”的方向前進。

（三）“提標”及“回用”帶來的問題

江浙兩省制定并頒布了《生活污水處理污染物排放標準》（GB8918-2002），在相關的規定中，其一級B級甚至一級標準，廢水回收率逐漸成為控制廢水總量的剛性要求[3]。

提高和再利用排放水平，不僅對印染廢水的處理理念和技術創新都有著直接而深遠的影響，還需要對凈化回用技術和印染系統進行深入研究。其印染除了漂洗、洗車和綠化這些處理過程之外，涂裝、印染、漂白等過程對產品質量也存在著較高的要求，它們通常對“回用水”的質量有較高的要求。這部分“回用水”需要經過高科技處理后才能達到相關要求。但實際情況因受到加工回收成本的限制，導致印染行業回用率不到10%。

（四）排污總量控制增加了廢水治理的難度

完全控制印染企業的排放可有效地保護環境績效，但這對印染企業的發展乃至生存都是一個重大挑戰。采用高于初始污染控制和廢水處理適用的標準。一方面，與紡織、印染相關的企業必須重視清潔生產，對高排放工藝設備進行追溯處置；另一方面，必須提高印染廢水的排放水平，以實現廢水的低排放甚至循環利用。事實上，我國印染廠的技術和設備落后于發達國家，無水染色技術僅停留在實驗室研究水平。大多數紡織印染企業仍然使用傳統的印染工藝，從而導致大量印染廢水的產生，對當地的生態環境造成了嚴重的負面影響。這在一定程度上，導致一部分與紡織印染相關的企業，無法集中精力開發低成本、高效率的印染廢水處理技術，而且對技術研發的投資與關注程度仍然不足。

三、未來印染廢水治理面臨的挑戰與機遇

（一）應對“提標”及“回用”，另辟蹊徑研發應用高效低耗的廢水處理及回用技術

在大多數的印染與紡織行業中，往往都存在著生產利潤率較低的特點。因此，開發和應用低成本、污染程度低的印染廢水處理技術，也是當下印染廢水治理過程中最迫切需要的。在此背景下，東華大學展開了一些針對印染廢水治理方面的實踐與研究。

例如，在印染廢水處理回收的實際過程中，創新地采用了廉價、易采用的生態處理技術。應根據治理印染廢水的實際情況引進水解酸化、好氧，并將其與人工濕地技術進行有機結婚，構建印染廢水生態處理及回用示范工程。生化生態過程總成本僅為1.0元/m3，處理后出水水質達到廠區生產工藝用水要求，從而達到了“零排放”（ZeroOutlet）的效果[4]。

東華大學使用小阻力、廉價的無紡布或織物來代替有機膜反應器膜（MBR）。膜單元的單項投資顯著減少，以實現了全重力過濾，節能效果顯著；另外，針對常規工藝難以達到標準排氣口的問題，多金屬催化還原技術正在發展過程中。目前該技術已在蕭山污水處理廠的實驗室和實驗研究中取得了滿意的效果，處理成本控制在0.5元/m3左右[5]。

（二）革新觀念，使企業利用好印染廢水處理“回用水”

除了存在的經濟和技術因素之外，限制“回用水”使用的還存在著“觀念”因素。通過對不同的紡織印染企業的聯合調查發現，雖然采用印染廢水深加工的“回用水”可以滿足工藝要求，其紡織物的染色質量也可達到實際需要。但一些紡織、印染企業仍然對“回用水”的使用避之不及，擔心使用“回用水”會對產品的生產加工產生不利影響。因此，要想改變紡織與印染產業的這一觀念，不僅需要合理的引進相關技術，還需要政府的制度和政策的宣傳、督促和推動，從而企業接受“回用水”的理念。