【m.taozhaisz.com武漢純水設(shè)備】本文介紹了生物技術(shù)處理印染廢水的原理，著重闡述了好氧生物技術(shù)、厭氧生物技術(shù)、好氧-厭氧生物技術(shù)、生物技術(shù)與其他手段聯(lián)合處理印染廢水的研究進(jìn)展，并對(duì)生物技術(shù)處理印染廢水的發(fā)展方向進(jìn)行探究。
印染是紡織工業(yè)中重要的一環(huán)，能夠增加紡織后續(xù)服裝生產(chǎn)的產(chǎn)品價(jià)值。近年來(lái)，我國(guó)印染行業(yè)取得了巨大發(fā)展，我國(guó)染料產(chǎn)量占全世界總產(chǎn)量的60%以上。隨著印染行業(yè)的快速發(fā)展，由此產(chǎn)生的印染廢水排放量也日益增多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)印染廢水年排放量超過(guò) 5.5 億 t。近年來(lái)，由于各種新型染料和助劑的大量使用，印染廢水呈現(xiàn)出有機(jī)物含量高、色度大、水質(zhì)變化大、pH變化大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，進(jìn)一步加大了印染廢水的處理難度。武漢工業(yè)純水處理設(shè)備目前處理印染廢水的技術(shù)手段主要有物理法、化學(xué)法和生物法。利用生物技術(shù)處理印染廢水成本低廉、對(duì)環(huán)境的二次污染小、污泥產(chǎn)量少、不需要復(fù)雜的設(shè)備，具有良好的環(huán)境效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，成為常用的印染廢水處理技術(shù)。
一、生物技術(shù)處理印染廢水原理
生物技術(shù)處理印染廢水主要是通過(guò)微生物的大量繁殖，利用微生物酶氧化或還原染料分子，破壞染料分子的不飽和鍵和顯色基團(tuán)，將印染廢水中的大分子有機(jī)污染物降解成小分子物質(zhì)或轉(zhuǎn)化為各種原生物質(zhì)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。
二、生物技術(shù)處理印染廢水研究進(jìn)展
2.1 好氧生物處理技術(shù)
好氧生物技術(shù)處理印染廢水的原理是在廢水中存在溶解氧分子的條件下，利用好氧微生物細(xì)胞進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，從而達(dá)到降解有機(jī)污染物的處理技術(shù)。
通過(guò)在動(dòng)態(tài)生物膜反應(yīng)器上接種好氧顆粒污泥，用以處理堿減量印染廢水，研究結(jié)果表明，生物膜反應(yīng)器形成穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)膜后對(duì)印染廢水的濁度去除率超過(guò) 90%，對(duì) UV254 染料的降解率達(dá)到95%，CODCr去除率也達(dá)到80%。
從污水處理廠活性污泥和印染廢水中分離得到高效好氧降解Kingella H菌株，并研究其降解結(jié)晶紫的最佳條件，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在外加生長(zhǎng)基質(zhì)的情況下，Kingella H菌株對(duì)結(jié)晶紫及其降解過(guò)程中的中間產(chǎn)物具有良好的降解脫色效果，在pH=7.0左右、葡萄糖質(zhì)量濃度
利用活性污泥法處理紡織廠的印染廢水，平均脫色率為50%，COD平均降解率達(dá)到80%，毒性有機(jī)污染物的平均去除率達(dá)到 75%，達(dá)到了中水回用的要求。
從腐敗的 PVA 膠水中分離得到黃單胞菌，并研究了部分簡(jiǎn)單有機(jī)碳源（丙三醇、葡萄糖、乙酸鈉）、水溶性維生素、氨共代謝基質(zhì)對(duì)黃單胞菌生長(zhǎng)和PVA降解的影響，結(jié)果表明，丙三醇和葡萄糖能加快 PVA 降解，而水溶性維生素對(duì)黃單胞菌生長(zhǎng)和 PVA 降解的影響不明顯，甲硫氨酸能夠促進(jìn)黃單胞菌代謝，進(jìn)而促進(jìn)PVA降解。
利用高效好氧的全混合生物污泥法處理印染廢水，實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，BOD5去除率為93.9%，CODCr去除率也達(dá)到了 93.6%，處理后的水質(zhì)達(dá)到《紡織染整工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.2 厭氧-好氧生物處理技術(shù)
利用好氧生物技術(shù)處理印染廢水，需要提供大量氧氣，因而需要消耗大量能源。利用厭氧生物技術(shù)需要比較嚴(yán)格的厭氧條件，從而增加設(shè)備和工程等費(fèi)用，此外還容易產(chǎn)生甲烷和硫化氫等氣體污染空氣。將這兩種處理技術(shù)結(jié)合，合肥純水處理設(shè)備一方面可以減少能源消耗，另一方面減少了硫化氫、甲烷等氣體的產(chǎn)生。另外，自然界廣泛存在兼性微生物，可在有氧或無(wú)氧環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖，印染廢水處理中廣泛使用的水解酸化工藝就是利用兼性微生物來(lái)降解。
首先采用水解酸化工藝對(duì)印染廢水進(jìn)行預(yù)處理，隨后再用好氧生物處理，結(jié)果表明CODCr去除率達(dá)到71.4%，只利用好氧生物處理的印染廢水 CODCr去除率只有31%，說(shuō)明將水解酸化工藝與好氧生物處理相結(jié)合能大大提高對(duì)印染廢水的處理能力。
以厭氧-好氧工藝為主的印染廢水處理方案，并用于處理印染廢水，CODCr可降至 100 mg/L 以下，懸浮固體（SS）降至70 mg/L以下，BOD5降至25 mg/L以下，色度為 40 倍以下，pH 為 6~9，能夠滿足《紡織染整工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
利用厭氧的連續(xù)上升氣流攪拌填充反應(yīng)器和好氧膜生物反應(yīng)器（MBR）結(jié)合處理偶氮染料酸性橙 7 的印染廢水，CODCr去除率達(dá)到66%，TOC去除率也達(dá)到54.3%。
設(shè)計(jì)水解酸化-UASB-SBR的組合工藝，并用于處理印染廢水，CODCr、BOD5和色度均大幅下降（CODCr由2 500~4 500 mg/L下降為80~150 mg/L，BOD5由600~1 000 mg/L降低為30~40 mg/L，色度從100~600倍降低為50~60倍）。
2.4 生物技術(shù)與其他處理方式聯(lián)合
為了適應(yīng)現(xiàn)代生活的需要，印染技術(shù)也在不斷改進(jìn)，各種新型染料和助劑的加入，使印染廢水的成分更加復(fù)雜，單獨(dú)的生物技術(shù)難以達(dá)到完全降解的目的。武漢實(shí)驗(yàn)室純水處理設(shè)備因此，需要將生物技術(shù)與其他方法結(jié)合，以得到更好的處理效果。
厭氧生物反應(yīng)與電化學(xué)相結(jié)合用于處理印染廢水，以葡萄糖、尿素和磷酸二氫鉀配制成的營(yíng)養(yǎng)液馴化EGSB中的厭氧污泥，90天后，系統(tǒng)仍能穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)印染廢水的COD去除率始終保持在90%以上。
將生物降解與光催化氧化工藝相結(jié)合處理印染廢水，結(jié)果表明，CODCr去除率和脫色率分別高達(dá) 99%和 93%。
利用生物技術(shù)與雙介質(zhì)阻擋放電等離子技術(shù)聯(lián)合處理印染廢水，結(jié)果表明，當(dāng)電壓為 65 kV，功率為 62W，放電處理 10 min 后，印染廢水的可生化性 BOD5/CODCr值由之前的 0.19 提升為 0.37，再利用生物技術(shù)處理后，脫色率和CODCr去除率分別為89.8%和78.4%，出水色度和COD分別為62倍和89 mg/L。
利用混凝-生物接觸氧化-臭氧氧化聯(lián)合處理印染廢水，色度和 CODCr去除率分別為 94%和 93%，經(jīng)過(guò)深度處理后，最終出水的色度和CODCr達(dá)標(biāo)率從91%提升至100%，保障率也從0提升至90%。
將Fenton試劑與厭氧微生物處理技術(shù)相結(jié)合處理含活性艷紅KD-8B的模擬印染廢水，CODCr和色度去除率均超過(guò)98%。
2.3 厭氧生物處理技術(shù)
厭氧生物處理技術(shù)是在水中沒(méi)有溶解氧分子的條件下，兼性細(xì)菌與厭氧細(xì)菌進(jìn)行生化反應(yīng)，從而達(dá)到降解印染廢水中有機(jī)污染物的生物處理技術(shù)。Ra?zo-Flores 等在中溫條件下，研究利用連續(xù)上流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器對(duì)偶氮二水楊酸鹽（ADS）和媒染橙（MO1）偶氮染料的降解效果，結(jié)果表明，ADS和MO1在UASB反應(yīng)器中都能夠完全降解和脫色。
通過(guò)分離純化得到具有高效脫色能力的菌株Y8，以葡萄糖作為碳源、酵母粉作為氮源，在 pH=7、溫度30 ℃、接種量15%的厭氧環(huán)境下，對(duì)雙偶氮染料活性黃84進(jìn)行脫色，36 h后脫色率超過(guò)98%。此外還研究了其他染料與活性黃84混合后對(duì)其脫色率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)酸性紅172與活性黃84混合后能夠促進(jìn)活性黃 84 脫色，24
h 即可完全脫色，而酸性藍(lán)127和酸性紅35與活性黃84混合后抑制了活性黃84的脫色，48
h后脫色率僅為50%。
利用升流式厭氧反應(yīng)器處理印染廢水，脫色率超過(guò) 92%，CODCr去除率也達(dá)到90%以上。
從紡織廢水中分離出膠質(zhì)紅假單胞菌XL-1，研究其在厭氧光照條件下對(duì)活性艷藍(lán) KN-R 的脫色和不同共代謝底物對(duì)脫色性能的影響，結(jié)果表明，蛋白胨作為共代謝底物時(shí)具有最佳的脫色性能。此外還研究了蛋白胨質(zhì)量濃度對(duì)脫色性能的影響，50 mg/L活性艷藍(lán)KN-R 在不添加蛋白胨時(shí)，菌株XL-1無(wú)法使KN-R脫色，隨著蛋白胨質(zhì)量濃度從0.01 g/L提高至55 g/L，菌株XL-1對(duì)KN-R的脫色效果隨之提升，脫色率從50.35%提升至93.05%。
利用內(nèi)循環(huán)（IC）厭氧反應(yīng)器處理印染廢水，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)IC反應(yīng)器預(yù)處理后減少了處理過(guò)程中的污泥產(chǎn)量，武漢反滲透純水處理設(shè)備提高了印染廢水的可生化性，降低了后續(xù)工藝的處理難度和負(fù)荷。
利用生物技術(shù)處理印染廢水成本低廉、對(duì)環(huán)境的二次污染小、污泥產(chǎn)量少、不需要復(fù)雜的設(shè)備，具有良好的環(huán)境效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，成為當(dāng)前最常用的印染廢水處理手段。但是隨著各種新型染料和助劑的加入及印染廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，單獨(dú)的生物降解技術(shù)處理印染廢水已不能滿足需求，需要結(jié)合其他預(yù)處理工藝或深度處理技術(shù)，以滿足當(dāng)前及未來(lái)印染廢水的處理需求。