我國(guo)是一個水資源匱乏的國(guo)家(jia)，水資源人均占有量僅為世界(jie)水資源人均占有量的1/4，而且分布不均、利用率低。隨著社會經濟發展，水的需求量不斷增加，水資源短(duan)缺和社會經濟發展的矛(mao)盾更加突出，開展廢水深度處理及回用對緩解我國(guo)水資源的緊(jin)張形勢十(shi)分必要。

印染行業是我國(guo)的工業用水大戶和廢水排放大戶。據不完全統計，我國(guo)印染廢水的排放量約為 3×106~4×106m3/d，約占整個工業廢水排放量的35%，但(dan)回用率卻不到10%。對印染廢水進行深度處理，提高廢水回用率，這(zhe)對緩解水資源危機、維持印染行業的可持續發展都有重大的現實意義和經濟意義。

1 國(guo)內印染廢水處理及回用現狀

我國(guo)對印染廢水回用已有較多的研究，從(cong)目前研究及應用的情況來看主(zhu)要有以下特點(dian)：

（1）回用技術大多處於試驗研究階段，多為小試和中試，實際工程應用較少，且水的回用率較低，一般不超過50%，主(zhu)要回用於對水質要求不高的前道(dao)工序，缺乏有利於提高回用水水質及回用率的高效(xiao)技術的推廣應用。

（2）回用處理主(zhu)要是對印染廢水在達標處理的基礎上進一步進行處理，達到回用水水質標準。處理工藝主(zhu)要采用混凝、吸附、過濾和氧化等技術，其中對去除鹽度和硬(ying)度的關鍵技術研究較少。

（3）由於現有技術水平的限製(zhi)，印染廢水大量回用對生產及廢水處理係統會帶來一係列問題(ti)，包括有機汙染物和無機鹽的積累(lei)。目前對廢水長期回用的水質問題(ti)及對水處理係統的影響研究不多，特別是無機鹽的積累(lei)問題(ti)基本沒有涉及。

2 印染廢水深度處理回用技術及工藝

 印染廢水深度處理主(zhu)要對常規二級處理係統出水進行處理，去除的汙染物主(zhu)要是色度、COD 和鹽度（電導率）等，使出水水質滿(man)足生產工藝要求。印染工藝和產品(pin)質量要求不同，對回用水的水質要求也不同。因此，我國(guo)尚(shang)沒有統一的印染廢水回用水水質標準。根據行業經驗，水質指標都必須控製(zhi)在用水指標之內。因此，紡織印染業對回用水水質的要求遠(yuan)遠(yuan)高於城市(shi)生活雜(za)用水的水質要求。

2.1 深度處理單元(yuan)技術

2.1.1 吸附處理技術

將廢水通過由吸附劑組成的濾床，汙染物質被吸附在多孔物質表麵上或被過濾除去。活性炭是印染廢水深度處理中最常用的吸附劑，其微孔多，比表麵積可高達500～600 m2/g，具有很強的吸附脫(tuo)色性能，特別適合相對分子質量小於400 的水溶(rong)性染料的脫(tuo)色吸附。但(dan)活性炭對疏水性染料吸附效(xiao)果較差，其再生也比較複雜(za)且費(fei)用昂貴，限製(zhi)了吸附法在印染廢水深度處理中的應用。天然礦物如(ru)高嶺土、矽藻土、活性白土以及煤粉(fen)等也具有較高的吸附性能，在印染廢水的深度處理中也有使用。另外，李蒙英等〔2〕 研究了利用青黴菌對印染廢水進行吸附處理，結果發現： 其對黑色和紅色染浴(yu)廢水的色度具有較好的處理效(xiao)果，去除率達到了98.0％和74.5％，為吸附法的發展提供了新的選擇(ze)。吸附法雖然見效(xiao)快，但(dan)是使用後的吸附劑再生比較困(kun)難，如(ru)果不進行回收再生則容易產生二次汙染。因此，研發新型(xing)高效(xiao)且易再生的吸附劑是當前吸附方法的研究發展方向(xiang)。

2.1.2 膜分離技術

膜對不同物質具有透過性差異，膜分離技術就(jiu)是利用膜的這(zhe)種特性，在一定的傳質推動力下，對混合物進行分離的方法。印染廢水深度處理所用的膜分離技術主(zhu)要有微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透（RO）。MF 和UF 常作為NF 和RO 的預處理； UF 能分離大分子有機物、膠體、懸浮固體；NF 能實現脫(tuo)鹽與濃縮(suo)的同時進行；RO 能去除可溶(rong)性金屬鹽、有機物、膠粒(li)等並截留所有離子。阮慧敏等〔3〕采用UF+RO 工藝對浙江(jiang)某(mou)印染廠(chang)廢水生化處理後的出水進行處理，膜係統進水COD 100~350 mg/L，色度180 倍，電導率800~1 350 μS/cm。膜係統處理後出水COD＜10 mg/L，色度1~2 倍，電導率＜30 μS/cm。 Xujie Lu 等〔4〕采用生物濾池結合膜分離的方法，當進水COD 為150~450 mg/L 時，出水COD 降到50 mg/L 以下，去除率高達91%，且色度、濁度、鐵錳(meng)濃度的去除效(xiao)果都非(fei)常好。

膜分離技術的優勢為： 其不僅能去除水中殘餘(yu)的有機物，降低色度，還能脫(tuo)除無機鹽類(lei)，防(fang)止(zhi)係統中無機鹽的積累(lei)，是印染廢水深度處理中極具前景的一項技術。然而，膜處理工藝的成本較高，且膜組件(jian)易被汙染而縮(suo)短(duan)其使用壽命(ming)。隻有通過控製(zhi)並降低膜汙染來延長膜壽命(ming)，從(cong)而降低成本，膜分離技術在印染廢水深度處理中才會得到更加廣泛的應用。

2.1.3 高級氧化深度處理技術

（1）化學(xue)氧化技術。在印染廢水深度處理中，O3 和Fenton 試劑是比較常用的氧化劑。O3 具有較強的脫(tuo)色作用，雖然對COD 的去除效(xiao)果很小，但(dan)是可以改(gai)變廢水的B/C，從(cong)而提高廢水的可生化性。盧寧川等〔5〕采用O3 氧化對印染廢水進行處理，結果發現： COD 的去除率為72%，而色度降低了94%。郭召海等〔6〕研究了O3 對色度去除和B/C 的影響，發現臭(chu)氧的投加量為15 mg/L 左右時，色度的去除率可以達到70%，B/C 也提高了一倍多。O3 氧化的主(zhu)要優點(dian)是設備簡單緊(jin)湊(cu)、占地麵積小、容易實現自動化控製(zhi)；主(zhu)要缺點(dian)是處理成本高，不適合大流量廢水的處理。

Fenton 試劑是由H2O2 和Fe2+複合而成的氧化劑，在酸性條件(jian)下產生的·OH 具有極強的氧化作用，特別適合處理成分比較複雜(za)的染料廢水。薑興華等〔7〕利用Fenton 試劑對印染廢水進行深度處理，結果發現：pH 2~3，H2O2 用量3.2 mL/L，鐵炭體積比 1∶1，反應時間90 min 時，出水COD 去除90%以上，色度降低99%，鹽度降低64%，回用水水質指標均達到了回用要求。史紅香等〔8〕也對Fenton 試劑處理印染廢水進行了研究，獲(huo)得了類(lei)似(si)的結果。Fenton 氧化對COD 和色度具有較強的去除能力，但(dan)是鐵離子的存在可能會影響水的顏色，而且反應的pH 較低，可能對其他處理工序有影響。

（2）光催化氧化技術。利用強氧化劑在UV 輻射下產生具有強氧化能力的·OH 來處理廢水，具有低能耗、無二次汙染、氧化徹底等優點(dian)，最常用的有 UV/Fenton、UV/O3、UV/H2O2 等。光催化研究較多的還有以光敏化半導體為催化劑，其中TiO2 光催化劑應用最廣，且處理效(xiao)果最好。TiO2 在光輻射下，其價帶上會產生電子空穴(xue)（h+）對，TiO2 表麵吸附的有機物被具有強氧化性的h+活化、氧化而降解。馮麗娜等〔9〕采用了TiO2/活性炭負載(zai)體係對某(mou)印染廠(chang)的二級處理出水進行處理，進水COD 在300 mg/L 左右，在最佳反應條件(jian)下，出水COD 降到50 mg/L，色度降為 2 倍，研究表明：利用活性炭的吸附性能，有助於解決TiO2 的流失、分離和回收問題(ti)，提高光催化劑的處理效(xiao)果。但(dan)廢水本身的透光性和光利用率製(zhi)約著光催化技術在廢水處理工業中的應用。

（3）電化學(xue)氧化技術。在外加電場作用下，在特定反應器(qi)內，通過一定化學(xue)反應、電化學(xue)過程或物理過程，產生大量的自由基，利用自由基的強氧化性對廢水中的汙染物進行降解的過程。電化學(xue)技術具有易控製(zhi)、無汙染或少汙染、高度靈活等特點(dian)。

M. Kennedy〔10〕指出電化學(xue)方法對印染廢水的脫(tuo)色非(fei)常有效(xiao)，當電化學(xue)反應器(qi)中廢水主(zhu)流區Fe2+質量濃度為200~500 mg/L 時，色度去除率達到90%~98%，COD 和BOD 去除率分別達到50%和70%。但(dan)這(zhe)種可溶(rong)性電極氧化法的電極消(xiao)耗過大，故(gu)新型(xing)電極的開發就(jiu)成為研究的熱點(dian)之一。賈金平等〔11〕利用活性炭纖維與鐵的複合電極降解多種模擬印染廢水，取(qu)得了較好的結果。雷陽明等〔12〕以PbO2/Ti 為陽極處理模擬印染廢水，色度和COD 去除率最高可達 99.5%和78.6%。

2.1.4 高效(xiao)生物處理技術

印染廢水二級出水汙染物可生化性不高，生物降解有一定難度，生物法的重點(dian)在於開發強化生物技術的新型(xing)生物反應器(qi)，以進一步去除COD 和色度。

（1）曝氣生物濾池（BAF）。印染廢水經二級生化處理後，水中COD 及BOD 相對較低，曝氣生物濾池填(tian)料上生長的貧營養微生物如(ru)假單胞菌、芽孢杆菌等，比表麵積較大，對廢水中的有機物有較強的親和力。周鋒〔13〕研究了BAF 處理印染廢水的二級出水，水解酸化+好氧工藝後增加BAF 深度處理工藝，當進水COD＜200 mg/L，水力負荷1.0～2.0 m3/（m2·h），氣水比為（2～3）∶1 時，出水COD 去除率在50％以上，達到一級排放標準。曝氣生物濾池中生物濃度和有機負荷高，處理效(xiao)果穩定，出水水質好。濾池中的濾料粒(li)徑(jing)越小處理效(xiao)果越好，但(dan)是小粒(li)徑(jing)又會使工作周期變短(duan)，濾料不易清洗，相應的反衝(chong)洗水量也會增加。因此選用合適的濾料粒(li)徑(jing)是充分發揮曝氣生物濾池功能的關鍵。

（2）移動床生物膜反應器(qi)（MBBR）。MBBR 是一種新型(xing)的生物膜反應器(qi)。微生物在反應器(qi)內的填(tian)料上富集，填(tian)料懸浮於反應器(qi)內並隨著混合液流動，因此氣、水、填(tian)料三者能夠在反應器(qi)內充分接觸(chu)，氧的利用率和有機汙染物的傳質效(xiao)率高，且生物膜的活性較高，老化的生物膜易從(cong)填(tian)料表麵脫(tuo)落。MBBR 還具有不需要反衝(chong)洗、抗衝(chong)擊負荷強、出水水質穩定等優點(dian)〔14〕。

目前關於用MBBR 工藝處理印染廢水的研究不多。霍桃梅〔15〕發現MBBR 深度處理印染廢水時對 COD 及氨氮兩項指標有良(liang)好的去除效(xiao)果。進水COD 由200 mg/L 左右降到50 mg/L 以下，氨氮由10 mg/L 降到2 mg/L 以下，但(dan)色度去除率僅為25%。

印染廢水中有機汙染物品(pin)種較多，生物填(tian)料上的多菌種體係有較大的降解能力，所以MBBR 作為深度處理工藝對有機物濃度較低的二級生化處理出水具有很大的優勢。未來可以將MBBR 在印染廢水深度處理中的研究和應用作為一個發展方向(xiang)。

（3）膜生物反應器(qi)（MBR）。膜生物反應器(qi)集膜分離與生物降解於一體，可去除廢水中大部分殘餘(yu)的COD、色度和所有的SS。而後通過NF（RO）工藝進一步處理，去除大部分鹽度，出水水質一般能達到回用水要求。戴舒等〔16〕以回用為目的，采用由好氧反應器(qi)和超濾膜組成外置式MBR 結合納濾膜處理印染廢水，結果表明：係統COD、色度和濁度的去除率均達到99%，電導率去除率97%。P.Schoeberl 等〔17〕 先采用MBR 和NF 結合處理印染廢水，出水水質全部滿(man)足回用水指標，但(dan)是考(kao)慮(lv)到技術難度和高額的經濟成本，而後用UF 代替NF 同樣取(qu)得較好的效(xiao)果。MBR 的優點(dian)在於工藝流程短(duan)、占地麵積少、出水水質穩定；缺點(dian)和膜分離技術類(lei)似(si)，主(zhu)要是膜汙染導致的膜壽命(ming)短(duan)、成本高和電耗高。

2.2 印染廢水深度處理回用集成工藝

2.2.1 傳統技術組合工藝

由於印染廢水水質複雜(za)，廢水回用隻靠單一技術難以實現，因此需要將各(ge)種方法有機結合起來，采用組合工藝進行綜合處理。Xiaojun Wang 等〔18〕采用臭(chu)氧聯合生物法處理印染廢水，臭(chu)氧氧化後廢水B/C 由0.18 提高到0.36，COD 和色度的去除率也都有一定的提高。黃瑞敏等〔19〕采用混凝脫(tuo)色—曝氣生物濾池—離子交換組合工藝處理針(zhen)織棉布染色廢水，出水色度去除至(zhi)10 倍以下，COD＜20 mg/L，SS 低於2 mg/L，濁度低於3 NTU。郭召海等〔6〕研究了O3 氧化和生物濾池組合工藝處理印染廢水的效(xiao)果，發現 O3-生物濾池組合技術很好地發揮了化學(xue)氧化、吸附和生物降解的協同作用，且具有運行成本低、不產生濃縮(suo)液和剩餘(yu)汙泥少等優點(dian)。單一技術用於深度處理，難以同時解決脫(tuo)色、降COD 和除鹽等問題(ti)，將各(ge)種單一技術進行有機結合，能得到較好的處理效(xiao)果，還能保證充分發揮各(ge)技術的優勢，提高汙染物去除率。

2.2.2 膜技術與傳統技術的集成工藝

印染廢水成分複雜(za)，如(ru)選用膜技術處理印染廢水，必須選擇(ze)合適的前處理工藝來阻止(zhi)廢水中的膠體、有機質、懸浮物等對膜造成汙染。A. Bes-Piá 等〔20〕 采用O3 與NF 結合的工藝對經生化處理後的印染廢水進行處理回用，以O3 來氧化引起膜汙染的有機物質，出水的各(ge)項指標可以達到回用標準。M. Marcucci 等〔21〕針(zhen)對生產車(che)間的直(zhi)排廢水進行物化預處理後，利用絮(xu)凝沉澱(dian)、O3 氧化和UF 進行後續深度處理，整個工藝過程色度去除率為93%，COD 去除率為66%。膜的汙染問題(ti)限製(zhi)了膜技術在印染廢水處理中的應用，采用O3 氧化等預處理手段來控製(zhi)膜汙染，從(cong)而增加膜的使用壽命(ming)，降低處理成本，是未來印染廢水深度處理的一大趨勢。

2.2.3 集成膜處理回用工藝

國(guo)外很多研究證明，將不同的膜分離技術結合，構成集成膜工藝，是印染廢水深度處理的一個重要方向(xiang)。M. Marcucci 等〔21〕對經砂濾、UF 處理後的印染廢水，再用NF 或RO 進行深度處理。實驗證明：NF 或RO 作為深度處理方案是可行的，RO 出水可回用於任(ren)何印染工序，NF 在脫(tuo)鹽和去除礦物質方麵不如(ru) RO，但(dan)運行成本低於RO。

浙江(jiang)至(zhi)美環境開發了“臭(chu)氧催化氧化+CMF+ RO”深度處理工藝，並建成1500 m3/d 的印染廢水膜法處理回用示範工程。O3 催化氧化係統主(zhu)要用於去除水中難生化降解有機汙染物的COD 和色度，去除率分別可達30%~40%和90%以上。臭(chu)氧催化氧化出水進入連續超微濾（CMF）係統，出水水質穩定，COD 穩定在40 mg/L 左右，濁度＜0.4 NTU，汙染指數（SDI）＜3。再經反滲透處理後，出水COD＜10 mg/L，電導率＜10.5 μS/cm，SS 和色度均為0，滿(man)足推薦的高級回用水水質標準。整個工藝通過分質處理、分級分質回用，廢水回用率達到總處理水量的75%以上。

這(zhe)些研究都表明了未來廢水深度處理技術的發展方向(xiang)，即充分利用多種工藝技術集成，提高廢水處理程度，達到廢水循環回用是最終目標。

3 結語和展望

印染廢水已經對我國(guo)水環境構成嚴重威脅，隨著人們環保意識(shi)的增強，印染廢水深度處理和回用越來越受到政(zheng)府(fu)的關注。針(zhen)對印染廢水深度處理的單一技術較多且各(ge)具優缺點(dian)，但(dan)均難以達到排放及回用標準，要根據印染廢水水質的特點(dian)，合理選擇(ze)和優化組合處理工藝。膜分離技術是印染廢水深度處理的一個重要研究方向(xiang)。未來研究可以在單元(yuan)技術改(gai)進的基礎上，包括生化、物化處理效(xiao)果的提高、難降解有機物處理技術的改(gai)進和膜組件(jian)汙染的控製(zhi)等，而後形成一套(tao)出水滿(man)足回用水水質標準、回用率高且運行高效(xiao)經濟的印染廢水回用集成技術。