光催化技术解决印染废水污染难题

印染企业是典型的加工企业，需要消耗大量的染料、助剂、基本化工原料和煤、水、电等。在生产过程中，不可避免地产生出废弃物，特别是生产废水，是印染行业的主要污染物。     当今世界，水资源、能源紧缺。印染企业生产所需要的大量的基本化工原料，在其本身产出的过程中同样消耗了大量的能源，并对环境造成了污染。所以，对废弃物的治理是印染企业不可缺少的生产环节。如何节约资源，减少染料和化工原料的用量，关系着企业的经济效益，也关系着环境的效益。
      高效物化组合技术获突破
      2005年10月底，武汉科技学院与武汉方元环境科技股份有限公司联合开发研究的拥有自主知识产权、能有效解决纺织印染废水处理与回收利用的新工艺和核心技术，在上海兴建的高温印染废水处理工程刚刚竣工。他们在福建兴建的第二家同类型工程的前期设计日前又顺利展开。     全国每年排放的大量高温印染废水，既污染了环境、浪费了大量的水，还流失了巨大的热能。据了解，这项获得重大突破、国内唯一的工艺和核心技术“无极紫外光催化氧化”技术，是来自国家863重大专项新型高效物化组合技术的最新研究成果。武汉科技学院副院长、海归博士曾庆福教授，自上世纪90年代就开始了该课题的研究，先后主持完成了国家“九五”重点攻关项目印染废水光化学脱色技术及设备研究，以及重点攻关项目间歇式染色废水光催化脱色回用技术及设备中试等等。     这项研究中，他们利用微波激发等离子体及其协同氧化、凝聚共沉淀集成技术，以微波诱导作用及适配的吸附催化剂为核心，针对不同的水质，形成分级处理的协同工艺。其无极紫外线光源的工作时间大于15000小时，催化剂寿命大于6个月；应用物化组合新技术系统处理针织、印染废水时，COD去除率大于90％，TOC去除率大于80％，色度去除率大于95％，SS去除率大于97％；处理针织废水出水可直接用于水洗回用；处理印染废水出水达到一级排放标准；处理成本低于2.0元/吨。     这种技术在治理纺织废水污染的同时，达到了节约用水的目的，同时还节约了大量热能。经测算，如果全国10万台平洗机、溢流染色机排放的废水都用此技术治理，可以节约水费等60亿元人民币。根据测算，平洗机逆流漂洗水温常高达85℃以上，蕴含可观的热能价值，处理回收1吨这种水可增收10元左右，一台平洗机一天可增收热能价值2000余元。该工艺及核心技术已获得发明专利2项，实用新技术专利1项。
      印染废水处理难在哪里
      我国印染行业每年要耗用大量的清洁水。按每排放1吨印染废水又将污染20吨清洁水体计算，每年未达标排放的废水又破坏若干上亿吨清洁水，数字惊人。所以如何提高和改进印染废水处理技术，采用科学合理的工艺技术路线组合，切实解决印染废水治理问题，不仅仅是对一个企业、一个地区的影响，对整个行业发展乃至国家经济都影响深远。     印染废水在处理工艺技术上问题和困难很多，主要是两个方面:一是COD(化学需氧量)难以降解，二是高色度废水难以脱色。目前国内比较常用的印染污水处理工艺，一般采用物化、生化(或絮凝一生化一吸附)工艺技术路线，包括生物活性污泥池处理法、物理化学处理法和膜处理法等。一级处理以絮凝为主，二级处理主要采用生化技术，有表曝、空曝、接触氧化、生物转盘等。
      虽然近年来各地加大治理力度，一些地方甚至出台了比上级更为严格的污水排放标准。但总体来讲，印染行业特别是染整行业集中地区污染严重。分析其原因，主要有以下几点:一是加入WTO后，纺织印染业增长迅速，但处理设施难以同步，排放污染物总量仍有增加趋势；二是新工艺、原料、染料、助剂的不断开发和应用，使得生产过程中排放的污染物变得更复杂，处理难度增大；三是大多数印染属中低档产品，利润薄，难以保证废水处理设施的正常运行。尤其是分散的工厂，往往偷排、超排废水；四是不少私人企业，一味追求低价格，加上不规范竞争，使污水处理工艺、施工质量低劣，处理效果不理想。
      高耗水行业将受到限制
      据数据显示:目前，我国纺织印染行业共有平洗机或溢流染色机10万台左右，每年排放的高温污染废水近10亿吨，是一种较难处理的工业废水之一。每排放一吨印染废水，就能污染20吨水体。加入WTO后，纺织印染近几年均以两位数增长，但污染物处理设施难以同步，污染物排放总量有增加趋势。     我国印染行业集中在东部沿海地区，截止2003年底，浙江、江苏、广东、山东、福建五省产量已占全国印染布总产量的86.5％，而这些省份又多是重点流域淮河、太湖所在地，水污染防治工作形势严峻。目前，印染废水治理以集中处理为主，部分大的印染企业单独建有污水处理设施。绝大部分印染废水经处理后达标排放，但由于各地达标排放标准不同，水环境功能要求也不一样，经处理后排放的印染水对当地环境造成不同程度的影响。与此同时，我国一些欠发达地区的小印染企业屡禁不绝，造成了较大水环境危害。     目前，我国水资源利用相对粗放，用水效率不高，用水浪费严重。特别是在工业领域，工业用水重复利用率不足60％，比发达国家低15~25个百分点；工业用水中海水及苦咸水利用量仅相当于日本的21.3％，美国的12.8％；与此同时，工业废水排放量急剧增加而未经处理直接流入江河湖库，污染了现有水资源，导致可利用水资源量进一步减少。     由国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会批准发布的印染等7个用水量较大的工业行业的取水定额国家标准已于2005年1月1日起正式实施后，对超过定额标准的取用水量实施高额水价；对达不到标准的企业，责令限期整改，拒不整改的将削减其用水计划、不予供水或不批准取水。     2004年底，国家环保总局也表示，到2010年，所有印染企业都要采用环保原料实行清洁生产，国家将支持印染业生产设备的更新和污水处理技术的改造。

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