印染废水处理之厌氧生物处理

　　介绍印染废水厌氧生物处理

　　印染废水是印染厂以加工棉、麻、化纤及混纺产品为主的废水。染整废水水量大，每印染生产1吨纺织品耗水100~200吨，其中废水占80~90%。纺织业印染废水水量大，有机污染物含量高，碱性大，水质变化大，属于难处理工业废水之一。含染料.浆料.助剂.油剂.酸碱.纤维杂质.砂类物质.无机盐等。

　　各种印染废水特征分析

　　1.退浆废水：含水量小，但污染物浓度高，含多种浆料.浆液分解物.纤维屑.淀粉碱及各种助剂。污水呈碱性，pH值在12左右。以淀粉为主要原料的退浆废水(如棉布)，其COD、BOD值都很高，且有良好的生化性;以聚乙烯醇(PVA)为主要上浆的退浆液(如涤棉经纱),COD含量较低，废水可生化性差。

　　2.煮制废水：大量的水和污染物的浓度，其中含有纤维素.果酸.蜡质.油脂.碱.表面活性剂.含氮化合物等，废水呈强碱性，水温高，呈棕色。

　　3.漂白废水：含水量大，但污染较轻，其中有残留漂白剂.少量醋酸.草酸.硫代硫酸钠等。

　　4.丝光废水：含碱量高，NaOH含量为3%~5%，多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，因此丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用，最终排出的废水仍呈强碱性。

　　5.染色废水：含水量大，水质因所用染料而异，其中含有浆料.染料.助剂.表面活性剂等，一般都是强碱性，色度很高，COD比BOD高得多，可生化性差。

　　6.印染废水：除印染废水外，还包括印染废水。印染废水，污染物浓度较高，其中含浆料.染料.助剂等，BOD.COD含量较高。

　　7.整理废水：含纤维屑.树脂.油剂.浆液等的含水量较少。

　　8.碱减量废水：由聚酯模拟丝碱减量工序产生，主要含有聚酯水解物对苯二甲酸乙二醇等，其中苯二甲酸含量高达75%。碱减废水不仅pH值较高(一般>12)，而且有机物浓度较高，碱减量工序排放的废水CODCr高达9万mg/L，大分子有机物和部分染料难以被生物降解，属于高浓度难降解有机废水。

　　染料废水特征一：

　　印染废水是印染厂加工棉、麻、化纤及混纺产品为主的废水。染整废水的水量很大，每印染过程中，每处理1吨纺织品耗水100~200吨，其中80~90%为废水。纺织品印染废水具有大量的水、有机污染物、碱度大、水质变化大等特点，属于难处理工业废水之一，废水中含有染料.浆料.助剂.油剂.酸碱.纤维杂质.砂质.无机盐等。

　　染料废水特征二：

　　染料废水的特点是有机物含量高，成分复杂，色度深而多变，pH变化大，水质变化大，属难处理工业废水。由于化纤织物的发展，模拟丝的兴起，染整工艺要求的提高，使得PVA浆料。人造丝碱解。新型染料.助剂等难降解有机物质大量进入纺织印染废水，常规废水处理工艺面临严峻挑战，COD浓度由原来的几百毫克/升提高至3000~5000mg/l。

　　染料废水特征三：

　　染料废水的主要特征是：色度大，有机率高。水PH值变化较大。水的温度变化无常。

　　染整废水的色深严重影响着水体的外观。染整废水中的色度较大，难以通过常规的生化方法去除。彩色水影响阳光的传播，对水生生物的生长不利。

　　染料废水特征四：

　　纺织品印染废水是工业废水的主要污染源之一，其中含有大量的难降解有机物，是当前工业污染治理的难点。下水道中主要含有纺织品纤维的污物.油脂.盐类和在加工过程中附加的各种浆料.染料.表面活性剂.助剂.酸碱等。

　　厌氧菌生物处理技术是工业废水处理中的核心技术之一。厌氧生物处理技术是一种依靠兼性厌氧菌和专性厌氧菌将污染物降解转化为沼气的生物反应过程，其能耗低、运行稳定、负荷大、排泥量小、产生沼气能等特点。对印染废水中不能降解的有机化合物(偶氮染料等)，厌氧法可通过还原、裂解、破坏染料分子结构的化学键和发色基，有效地提高去除污染物的效率，达到良好的处理效果。由于具有上述优点，近年来利用厌氧生物技术处理有机物浓度较高，印染废水可生化性较差，已被广泛应用与开发。

　　染色废水中的有机染料不能在有氧条件下降解，而在厌氧条件下，有机染料首先被微生物吸附，此外，分子结构被破坏，大分子有机染料被小分子化，生物毒性降低，从而提高生物化学性能;同时，还可以去除印染废水中的有机染料降解。一般来讲，染料的降解主要发生在厌氧处理的水解阶段，在酶解酶的作用下将其分解成小分子物质，然后在产酸菌的作用下使染料分子的发色基被破坏。通过对染料在厌氧生物处理中的转化规律进行分析，可帮助优化处理过程，提高处理效率。

　　偶氮染料.蒽醌染料和三苯基甲烷染料是印染废水的典型污染物。偶氮键是偶氮类染料的发色基，其断裂是偶氮类染料降解的重要步骤，其反应过程需要在非特异性还原酶的催化下进行。当偶氮类染料降解时，首先脱去磺酸基团，然后打开偶氮双键生成苯胺类物质，此时偶氮染料已实现脱色，但产生的苯胺物质对其他微生物有抑制作用，限制系统的处理能力。对三苯基甲烷染料中间降解产物的分析已经进行了多年研究，研究结果表明，米氏酮和二甲氨酚类化合物是典型的中间产物，并且在不同的微生物作用下，中间降解产物的种类基本一致，表明不同微生物对三苯基甲烷染料的降解机制可能相同。

　　厌氧菌生物处理依靠微生物的代谢作用来完成降解污染物，但是未经筛选、驯化的微生物一般难以达到理想的处理效果。考虑到微生物种类多、繁殖率低、成本低、易变性等特点，众多学者致力于印染废水中高活性降解菌株的筛选与分离。

　　在我国科学院微生物学研究所等单位已成功筛选出数百株脱色菌，在厌氧条件下，脱色效果良好。单种纯化培养菌株对特定的污染物有高效降解作用，但实际水质是复杂的，而且操作参数很难达到功能菌株的最佳条件。

　　所以，投加到处理机的功能菌株在长时间运行过程中是否仍能保持其优势特性和优良特性是值得关注的问题。而混合菌群则通过微生物间的协同作用，提高其对环境的适应能力，从而提高处理效果，缩短处理时间。温再生等对混合菌群驯化后的染料降解性能进行了研究，结果表明，PH值为3.32~9.18范围，在20~37℃范围内，混合菌群对酸性大红GR均具有良好的降解性。

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