1、纺织印染行业是工业污水排放大户,污水中主要含有纺织纤维上的污物、油脂、盐类以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸碱等。
2、废水特点是有机物浓度高、成分复杂、色度深且多变,pH变化大,水量水质变化大,属难处理工业废水。随着化学纤织物的发展,仿真丝的兴起和印染后整理要求的提高,使PVA浆料、人造丝碱解物、新型染料、助剂等难降解有机物大量进入纺织印染废水,对传统的废水处理工艺构成严重挑战,COD浓度也从原来的数百毫克每升上升到3000~5000mg/L。
3、浆染废水色度高、COD高,特别是根据国外市场开发出来的丝光蓝、丝光黑、特深蓝、特深黑等印染工艺,该类印染大量使用硫化染料、印染助剂硫化钠等,因此废水中含有大量的硫化物,该类废水必须加药预处理,然后再进行系列化处理,才能稳定达标排放。漂染废水中含有染料、浆料、表面活性剂等助剂,该类废水水量大,浓度和色度均较低,如果单纯采用物化处理,则出水也在100~200mg/L之间,色度也能以满足排放要求,但污染量大大增加,污泥处理的费用较高,容易造成二次污染,在环保要求较严的情况下应充分考虑生化处理系统,常规的强化生物处理工艺可以满足处理要求。
此外,ZVI也可结合超声波去除染料废水,二者有明显的协同作用,原理是超声波辐射可以促进ZVI表面产生缝隙和裂纹,从而提高降解反应速率。Cai等研究发现在酸性pH条件下偶合ZVI、H2O2和超声波可以成功实现对OrangeG的脱色,三者具有协同作用。Li等将ZVI与生物法结合,在厌氧污泥中添加1g/LZVI促进了活性蓝13脱色,1h处理后比单独处理的总量增加了29.4%,说明污泥与ZVI之间存在协同作用。其反应机理主要是:(1)直接化学还原和聚集;(2)为微生物创造更有利的pH和厌氧环境。酸化剂产生的酸也部分抵消了ZVI腐蚀的pH升高,并且将减轻ZVI的失活。Zhang等研究了ZVI结合厌氧污泥床(ZVI-UASB)对纺织厂偶氮染料废水的处理效果,发现ZVI降低了废水的酸度,中性pH下有利于甲烷菌的生长,对废水的处理起到了促进作用。
由此可见,ZVI处理染料废水影响大的因素便是pH。在偏酸性条件下,ZVI表面会被腐蚀,产生的腐蚀产物参与了染料的降解;而在碱性环境下,ZVI表面迅速钝化反应阻碍了染料与其结合。对于偏酸性染料废水,采用ZVI处理方式会更经济实惠;但是对于偏碱性废水,则需要先将其调节到酸性,无形之中增加了水处理成本。