2.1.4 高效生物处理技术

印染废水二级出水污染物可生化性不高，生物降解有一定难度，生物法的重点在于开发强化生物技术的新型生物反应器，以进一步去除COD 和色度。

（1）曝气生物滤池（BAF）。印染废水经二级生化处理后，水中COD 及BOD 相对较低，曝气生物滤池填料上生长的贫营养微生物如假单胞菌、芽孢杆菌等，比表面积较大，对废水中的有机物有较强的亲和力。周锋〔13〕研究了BAF 处理印染废水的二级出水，水解酸化+好氧工艺后增加BAF 深度处理工艺，当进水COD＜200 mg/L，水力负荷1.0～2.0 m3/（m2·h），气水比为（2～3）∶1 时，出水COD 去除率在50％以上，达到一级排放标准。曝气生物滤池中生物浓度和有机负荷高，处理效果稳定，出水水质好。滤池中的滤料粒径越小处理效果越好，但是小粒径又会使工作周期变短，滤料不易清洗，相应的反冲洗水量也会增加。因此选用合适的滤料粒径是充分发挥曝气生物滤池功能的关键。

（2）移动床生物膜反应器（MBBR）。MBBR 是一种新型的生物膜反应器。微生物在反应器内的填料上富集，填料悬浮于反应器内并随着混合液流动，因此气、水、填料三者能够在反应器内充分接触，氧的利用率和有机污染物的传质效率高，且生物膜的活性较高，老化的生物膜易从填料表面脱落。MBBR 还具有不需要反冲洗、抗冲击负荷强、出水水质稳定等优点〔14〕。

目前关于用MBBR 工艺处理印染废水的研究不多。霍桃梅〔15〕发现MBBR 深度处理印染废水时对 COD 及氨氮两项指标有良好的去除效果。进水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，但色度去除率仅为25%。

印染废水中有机污染物品种较多，生物填料上的多菌种体系有较大的降解能力，所以MBBR 作为深度处理工艺对有机物浓度较低的二级生化处理出水具有很大的优势。未来可以将MBBR 在印染废水深度处理中的研究和应用作为一个发展方向。

（3）膜生物反应器（MBR）。膜生物反应器集膜分离与生物降解于一体，可去除废水中大部分残余的COD、色度和所有的SS。而后通过NF（RO）工艺进一步处理，去除大部分盐度，出水水质一般能达到回用水要求。戴舒等〔16〕以回用为目的，采用由好氧反应器和超滤膜组成外置式MBR 结合纳滤膜处理印染废水，结果表明：系统COD、色度和浊度的去除率均达到99%，电导率去除率97%。P.Schoeberl 等〔17〕 先采用MBR 和NF 结合处理印染废水，出水水质全部满足回用水指标，但是考虑到技术难度和高额的经济成本，而后用UF 代替NF 同样取得较好的效果。MBR 的优点在于工艺流程短、占地面积少、出水水质稳定；缺点和膜分离技术类似，主要是膜污染导致的膜寿命短、成本高和电耗高。

2.2 印染废水深度处理回用集成工艺

2.2.1 传统技术组合工艺

由于印染废水水质复杂，废水回用只靠单一技术难以实现，因此需要将各种方法有机结合起来，采用组合工艺进行综合处理。Xiaojun Wang 等〔18〕采用臭氧联合生物法处理印染废水，臭氧氧化后废水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。黄瑞敏等〔19〕采用混凝脱色—曝气生物滤池—离子交换组合工艺处理针织棉布染色废水，出水色度去除至10 倍以下，COD＜20 mg/L，SS 低于2 mg/L，浊度低于3 NTU。郭召海等〔6〕研究了O3 氧化和生物滤池组合工艺处理印染废水的效果，发现 O3-生物滤池组合技术很好地发挥了化学氧化、吸附和生物降解的协同作用，且具有运行成本低、不产生浓缩液和剩余污泥少等优点。单一技术用于深度处理，难以同时解决脱色、降COD 和除盐等问题，将各种单一技术进行有机结合，能得到较好的处理效果，还能保证充分发挥各技术的优势，提高污染物去除率。

2.2.2 膜技术与传统技术的集成工艺

印染废水成分复杂，如选用膜技术处理印染废水，必须选择合适的前处理工艺来阻止废水中的胶体、有机质、悬浮物等对膜造成污染。A. Bes-Piá 等〔20〕 采用O3 与NF 结合的工艺对经生化处理后的印染废水进行处理回用，以O3 来氧化引起膜污染的有机物质，出水的各项指标可以达到回用标准。M. Marcucci 等〔21〕针对生产车间的直排废水进行物化预处理后，利用絮凝沉淀、O3 氧化和UF 进行后续深度处理，整个工艺过程色度去除率为93%，COD 去除率为66%。膜的污染问题限制了膜技术在印染废水处理中的应用，采用O3 氧化等预处理手段来控制膜污染，从而增加膜的使用寿命，降低处理成本，是未来印染废水深度处理的一大趋势。

2.2.3 集成膜处理回用工艺

国外很多研究证明，将不同的膜分离技术结合，构成集成膜工艺，是印染废水深度处理的一个重要方向。M. Marcucci 等〔21〕对经砂滤、UF 处理后的印染废水，再用NF 或RO 进行深度处理。实验证明：NF 或RO 作为深度处理方案是可行的，RO 出水可回用于任何印染工序，NF 在脱盐和去除矿物质方面不如 RO，但运行成本低于RO。

浙江至美环境开发了“臭氧催化氧化+CMF+ RO”深度处理工艺，并建成1 500 m3/d 的印染废水膜法处理回用示范工程。O3 催化氧化系统主要用于去除水中难生化降解有机污染物的COD 和色度，去除率分别可达30%~40%和90%以上。臭氧催化氧化出水进入连续超微滤（CMF）系统，出水水质稳定，COD 稳定在40 mg/L 左右，浊度＜0.4 NTU，污染指数（SDI）＜3。再经反渗透处理后，出水COD＜10 mg/L，电导率＜10.5 μS/cm，SS 和色度均为0，满足推荐的高级回用水水质标准。整个工艺通过分质处理、分级分质回用，废水回用率达到总处理水量的75%以上。

这些研究都表明了未来废水深度处理技术的发展方向，即充分利用多种工艺技术集成，提高废水处理程度，达到废水循环回用是最终目标。

3 结语和展望

印染废水已经对我国水环境构成严重威胁，随着人们环保意识的增强，印染废水深度处理和回用越来越受到政府的关注。针对印染废水深度处理的单一技术较多且各具优缺点，但均难以达到排放及回用标准，要根据印染废水水质的特点，合理选择和优化组合处理工艺。膜分离技术是印染废水深度处理的一个重要研究方向。未来研究可以在单元技术改进的基础上，包括生化、物化处理效果的提高、难降解有机物处理技术的改进和膜组件污染的控制等，而后形成一套出水满足回用水水质标准、回用率高且运行高效经济的印染废水回用集成技术。