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我国是一个水资源匮乏的国家，水资源人均占有量仅为世界水资源人均占有量的1/4，而且散布不均、应用率低。随着社会经济发展，水的需求量持续增加，水资源短缺和社会经济开展的矛盾愈加突出，展开废水深度处置及回用对缓解我国水资源的紧张形势非常必要。
印染行业是我国的工业用水大户和废水排放大户。据不完整统计，我国印染废水的排放量约为 3×106~4×106m3/d，约占整个工业废水排放量的35%，但回用率却不到10%。对印染废水实施深度处置，提升废水回用率，这对缓解水资源危机、维持印染行业的可持续开展都有严重的实际意义和经济意义。
1 国内印染废水处理 及回用现状
我国对印染废水回用已有较多的研讨，从目前研讨及应用的状况来看主要有以下特性：
(1)回用技术大多处于实验研讨阶段，多为小试和中试，实践工程应用较少，且水的回用率较低，通常不大于50%，主要回用于对水质请求不高的前道工序，缺乏有利于进步回用水水质及回用率的高效技术的推行应用。
(2)回用处理主要是对印染废水在达标处置的基础上进一步实施处置，到达回用水水质规范。处置工艺主要采用混凝、吸附、过滤和氧化等技术，其中对去除盐度和硬度的关键技术研讨较少。
(3)由于现有技术程度的限制，印染废水大量回用对生产及废水处置系统会带来一系列问题，包括有机污染物和无机盐的积聚。目前对废水长期回用的水质问题及对水处置系统的影响研讨不多，特别是无机盐的积聚问题根本没有触及。
2 印染废水深度处理回用技术及工艺
印染废水深度处置主要对常规二级处置系统出水实施处置，去除的污染物主要是色度、COD 和盐度(电导率)等，使出水水质满足生产制造工艺需求。印染工艺和产品质量需求不同，对回用水的水质需求也不同。因而，我国尚没有统一的印染废水回用水水质规范。依据行业经验，水质指标都必需控制在用水指标之内。因而，纺织印染业对回用水水质的需求远远高于城市生活杂用水的水质需求。
2.1 深度处理单元技术
2.1.1 吸附处理技术
将废水经过由吸附剂组成的滤床，污染物质被吸附在多孔物质外表上或被过滤除去。活性炭是印染废水深度处置中最常用的吸附剂，其微孔多，比表面积可高达500～600 m2/g，具有很强的吸附脱色性能，特别合适相对分子质量小于400 的水溶性染料的脱色吸附。但活性炭对疏水性染料吸附效果较差，其再生也较为复杂且费用昂贵，限制了吸附法在印染废水深度处置中的应用。自然矿物如高岭土、硅藻土、活性白土以及煤粉等也具有较高的吸附性能，在印染废水的深度处置中也有运用。另外，李蒙英等研讨了应用青霉菌对印染废水实施吸附处理，结果发现： 其对黑色和红色染浴废水的色度具有较好的处置效果，去除率到达了98.0%和74.5%，为吸附法的开展提供了新的选择。吸附法固然奏效快，但是运用后的吸附剂再生难度大，假如不实施回收再生则容易产生二次污染。因而，研发新型高效且易再生的吸附剂是当前吸附办法的研讨开展方向。
2.1.2 膜分离技术
膜对不同物质具有透过性差别，膜分离技术就是应用膜的这种特性，在一定的传质推进力下，对混合物实现分离的办法。印染废水深度处置所用的膜分离技术主要有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO)。MF 和UF 常作为NF 和RO 的预处置; UF 能分离大分子有机物、胶体、悬浮固体;NF 能完成脱盐与浓缩的同步实现；RO 能去除可溶性金属盐、有机物、胶粒等并截留一切离子。阮慧敏等采用UF+RO 工艺对浙江某印染厂废水生化处置后的出水实施处置，膜系统进水COD 100~350 mg/L，色度180 倍，电导率800~1 350 μS/cm。膜系统处置后出水COD<10 mg/L，色度1~2 倍，电导率<30 μS/cm。 Xujie Lu 等采用生物滤池分离膜分离的办法，当进水COD 为150~450 mg/L 时，出水COD 降到50 mg/L 以下，去除率高达91%，且色度、浊度、铁锰浓度的去除效果都十分好。
膜分离技术的优势为： 其不只能去除水中剩余的有机物，降低色度，还能脱除无机盐类，避免系统中无机盐的积聚，是印染废水深度处置中极具前景的一项技术。但是，膜处置工艺的本钱较高，且膜组件易被污染而缩短其运用寿命。只要经过控制并降低膜污染来延长膜寿命，从而降低本钱，膜别离技术在印染废水深度处置中才会得到愈加普遍的应用。
2.1.3 高级氧化深度处置技术
(1)化学氧化技术。在印染废水深度处置中，O3 和Fenton 试剂是较为常用的氧化剂。O3 具有较强的脱色作用，尽管对COD 的去除效果很小，但是能够改善废水的B/C，从而提升废水的可生化性。卢宁川等采用O3 氧化对印染废水实施处置，结果发现： COD 的去除率为72%，而色度降低了94%。郭召海等研讨了O3 对色度去除和B/C 的影响，发现臭氧的投加量为15 mg/L 左右时，色度的去除率能够到达70%，B/C 也提升了一倍多。O3 氧化的主要优点是设备简单紧凑、占空中积小、容易完成自动化控制;主要缺陷是处置本钱高，不合适大流量废水的处置。
Fenton 试剂是由H2O2 和Fe2+复合而成的氧化剂，在酸性条件下产生的˙OH 具有极强的氧化作用，特别合适处置成分较为复杂的染料废水。姜兴华等应用Fenton 试剂对印染废水实施深度处置，结果发现：pH 2~3，H2O2 用量3.2 mL/L，铁炭体积比 1∶1，反响时间90 min 时，出水COD 去除90%以上，色度降低99%，盐度降低64%，回用水水质指标均到达了回用需求。史红香等也对Fenton 试剂处置印染废水实施了研讨，取得了相似的结果。Fenton 氧化对COD 和色度具有较强的去除才能，但是铁离子的存在可能会影响水的颜色，而且反响的pH 较低，可能对其他处置工序有影响。
(2)光催化氧化技术。应用强氧化剂在UV 辐射下产生具有强氧化性能的˙OH 来处置废水，具有低能耗、无二次污染、氧化彻底等优点，最常用的有 UV/Fenton、UV/O3、UV/H2O2 等。光催化研讨较多的还有以光敏化半导体为催化剂，其中TiO2 光催化剂应用最广，且处置效果最好。TiO2 在光辐射下，其价带上会产生电子空穴(h+)对，TiO2 外表吸附的有机物被具有强氧化性的h+活化、氧化而降解。冯丽娜等采用了TiO2/活性炭负载体系对某印染厂的二级处置出水实施处置，进水COD 在300 mg/L 左右，在最佳反响条件下，出水COD 降到50 mg/L，色度降为 2 倍，研讨标明：应用活性炭的吸附性能，有助于处理TiO2 的流失、分离和回收问题，提升光催化剂的处置效果。但废水自身的透光性和光应用率限制着光催化技术在废水处置工业中的应用。
(3)电化学氧化技术。在外加电场作用下，在特定反响器内，经过一定化学反响、电化学过程或物理过程，产生大量的自由基，应用自由基的强氧化性对废水中的污染物实施降解的过程。电化学技术具有易控制、无污染或少污染、高度灵敏等特性。
M. Kennedy指出电化学办法对印染废水的脱色十分有效，当电化学反响器中废水主流区Fe2+质量浓度为200~500 mg/L 时，色度去除率到达90%~98%，COD 和BOD 去除率分别到达50%和70%。但这种可溶性电极氧化法的电极耗费过大，故新型电极的开发就成为研讨的热点之一。贾金对等应用活性炭纤维与铁的复合电极降解多种模仿印染废水，获得了较好的结果。雷阳明等以PbO2/Ti 为阳极处置模仿印染废水，色度和COD 去除率最高可达 99.5%和78.6%。
2.1.4 高效生物处置技术
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响器，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置后，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，比外表积较大，对废水中的有机物有较强的亲和力。周锋研讨了BAF 处置印染废水的二级出水，水解酸化+好氧工艺后增加BAF 深度处置工艺，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，到达一级排放要求。曝气生物滤池中生物浓度和有机负荷高，处置效果稳定，出水水质好。滤池中的滤料粒径越小处置效果越好，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。因而选用适宜的滤料粒径是充沛发挥曝气生物滤池功用的关键。
(2)移动床生物膜反响器(MBBR)。MBBR 是一种新型的生物膜反响器。微生物在反响器内的填料上富集，填料悬浮于反响器内并随着混合液活动，因而气、水、填料三者可以在反响器内充沛接触，氧的应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外表零落。MBBR 还具有不需反冲洗、抗冲击负荷强、出水水质稳定等优点。
目前关于用MBBR 工艺处置印染废水的研讨不多。霍桃梅发现MBBR 深度处置印染废水时对 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种类较多，生物填料上的多菌种体系有较大的降解才能，所以MBBR 作为深度处置工艺对有机物浓度较低的二级生化处置出水具有很大的优势。将来能够将MBBR 在印染废水深度处置中的研讨和应用作为一个开展方向。
(3)膜生物反响器(MBR)。膜生物反响器集膜分离与生物降解于一体，可去除废水中大多数剩余的COD、色度和一切的SS。然后经过NF(RO)工艺进一步处置，去除大多数盐度，出水水质通常能到达回用水请求。戴舒等以回用为目的，采用由好氧反响器和超滤膜组成外置式MBR 分离纳滤膜处置印染废水，结果标明：系统COD、色度和浊度的去除率均到达99%，电导率去除率97%。P.Schoeberl 等 先采用MBR 和NF 分离处置印染废水，出水水质全部满足回用水指标，但是考量到技术难度和高额的经济本钱，然后用UF 替代NF 同样获得较好的效果。MBR 的优点在于工艺流程短、占空中积少、出水水质稳定;缺陷和膜分离技术相似，主要是膜污染造成的膜寿命短、本钱高和电耗高。
2.2 印染废水深度处置回用集成工艺
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完成，因而需求将各种办法有机耦合起来，采用组合工艺实施综合处置。Xiaojun Wang 等采用臭氧结合生物法进行印染工业废水处理，臭氧氧化后废水B/C 由0.18 进步到0.36，COD 和色度的去除率也都有一定的提升。黄瑞敏等采用混凝脱色—曝气生物滤池—离子交流组合工艺处置针织棉布染色废水，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。郭召海等研讨了O3 氧化和生物滤池组合工艺处置印染废水的效果，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，且具有运转费用低、不产生浓缩液和剩余污泥少等优点。单一技术用于深度处置，难以同时处理脱色、降COD 和除盐等问题，将各种单一技术实施有机耦合，能得到较好的处置效果，还能保证充沛发挥各技术的优势，提升污染物去除率。
2.2.2 膜技术与传统技术的集成工艺
印染废水成分复杂，如选用膜技术处置印染废水，必需选择适宜的前处置工艺来阻止废水中的胶体、有机质、悬浮物等对膜形成污染。A. Bes-Piá 等采用O3 与NF 分离的工艺对经生化处置后的印染废水实施处置回用，以O3 来氧造成膜污染的有机物质，出水的各项指标能够到达回用规范。M. Marcucci 等针对制造车间的直排废水实施物化预处置后，应用絮凝沉淀、O3 氧化和UF 实施后续深度处置，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置中的应用，采用O3 氧化等预处置方法来控制膜污染，从而延长膜的运用寿命，降低处置费用，是将来印染废水深度处置的一大趋向。
2.2.3 集成膜处置回用工艺
国外很多研讨证明，将不同的膜分离技术联合，构成集成膜工艺，是印染废水深度处置的一个重要方向。M. Marcucci 等对经砂滤、UF 处置后的印染废水，再用NF 或RO实施深度处置。实考证明：NF 或RO 作为深度处置计划是可行的，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，但运转费用低于RO。
实际工程中开发了“臭氧催化氧化+CMF+ RO”深度处置工艺，并建成1 500 m3/d 的印染废水膜法处置回用示范工程。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，污介入数(SDI)<3。再经反浸透处置后，出水COD<10 mg/L，电导率<10.5 μS/cm，SS 和色度均为0，满足引荐的高级回用水水质规范。整个工艺经过分质处置、分级分质回用，废水回用率到达总处置水量的75%以上。
这些研讨都标明了将来废水深度处置技术的开展方向，即充沛应用多种工艺技术集成，进步废水处置水平，到达废水循环回用是最终目的。
3 总结
印染废水曾经对我国水环境构成严重要挟，随着人们环保认识的加强，印染废水深度处置和回用越来越遭到政府的关注。针对印染废水深度处置的单一技术较多且各具优缺陷，但均难以到达排放及回用规范，要依据印染废水水质的特性，合理选择和优化组合处置工艺。膜分离技术是印染废水深度处置的一个重要研讨方向。将来研讨能够在单元技术改良的根底上，包括生化、物化处置效果的进步、难降解有机物处置技术的改良和膜组件污染的控制等，然后构成一套出水满足回用水水质规范、回用率高且运转高效经济的印染废水回用集成技术。
