印染废水处理脉冲水解酸化-芬顿氧化技术
随着纺织印染业的发展，印染废水已成为当前最主要的水体污染源之一。印染废水具有排放量大、成分复杂、色度高、可生化性差等特点，且多数染料及其代谢中间产物具有致突变性、致癌性和其他毒性。目前处理印染废水工艺不尽相同，有生化处理采用氧化工艺的，有物化处理包括气浮、活性炭吸附、氧化脱色、混凝沉淀等等，种类繁多。现实生产中，大部分处理工艺都存在一定的不足，有的耐冲击能力弱运行不稳定，有的运行条件难以达到设计要求，有的运行成本过高企业无法承受。脉冲水解酸化-芬顿氧化技术可以将印染废水中的有毒及难降解物质分解为无毒、易降解的小分子物质，提高系统的可生化性，同时降低废水的色度，因此被广泛应用于印染废水处理。
1、印染废水的来源及特点
印染废水主要来源于印染加工的四个工序：预处理，染色，印花，整理。预处理阶段(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出印染废水、印花废水和皂液废水，整理工序排出的整理废水。印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。
不同的印染工艺阶段，所产生的印染废水有不同特点，即使在同一阶段，废水水质也因产品不同而差异很大。总体来说，纺织印染废水主要有水量大、污染物浓度高、成分复杂，COD、BOD、SS、色度均较高，可生化性差，成分较复杂，处理难度较大等特点。
2、脉冲水解酸化工艺
2.1 高效脉冲布水
由于印染废水含有部分难降解的物质，且进水负荷较高，水质水量变化大，因此需要使用抗冲击负荷能力强，技术条件成熟，运行稳定可靠的水解酸化处理工艺―脉冲水解酸化反应器。根据对水流状态的要求及目前各种布水器的特点采用高效节能、操作可靠的自动高效脉冲布水器。利用虹吸管中快速流动的水流将主管道中的空气带走，使主管道内形成一定的真空度，在管道内外大气压的作用下容器中的水进入主管道后排入池中。由于水流速度很快，布水能在短时间内完成，达到脉冲的效果，搅起池底的污泥，使池内废水、填料、污泥不断充分混合处于流化状态，水解酸化菌与废水中的有机物得到充分的接触反应。该布水器具有结构简单，不需复杂设备，整个吸气布水过程靠水力自动完成，维护管理方便;能耗低，效率高，除提升来水外无需其他的动力;配水均匀，水力搅拌效果好;使用寿命长等特点。
表1对脉冲布水和潜水搅拌两种比较常见的布水方式进行了比较，不管是从保证处理效果，还是从运行费用等来看，冲布水都具有一定的优越性。
2.2 脉冲水解酸化的机理及特点
水解酸化过程可分为水解阶段、酸化阶段。在脉冲水解酸化反应器水解酸化过程中，废水中的有机物在大量微生物的共同作用下将大分子有机物降解成小分子有机物，小分子有机物被酸化菌利用转化为乙酸、氢、二氧化碳及新的细胞物质等，产甲烷菌利用乙酸转化为甲烷从而获取充足的能量，在此过程中，不同的微生物相互影响、相互制约，形成复杂的生态系统。而废水中的有机物在此过程中被降解。
脉冲水解酸化反应器主体由钢砼或钢结构建成，一般高度为6~9.0m，结构简单，施工较易。系统内有高效节能的搅动和上流的推动力，脉冲布水仅消耗部分势能，利用真空虹吸原理将废水短时间内布入池中，达到脉冲的效果，搅起池底的高浓度的污泥，使池内泥水处于充分混合状态，水解酸化菌与废水中的有机物得到充分的接触，独特的脉冲效果有利于颗粒化污泥的代谢以及形成。
3、芬顿氧化技术
工业废水经生化处理后的出水中污染物基本上是难以生物降解的可溶性有机物，一般的物化加药进行混凝沉淀难以有效去除这部分污染物，而臭氧氧化、活性炭吸附和膜分离技术等方法由于技术设备不成熟以及投资、运行成本过高而难以应用于大水量的废水深度处理。芬顿氧化技术则为此提供了一条简单而高效的途径，使废水的稳定达标排放成为可能。
芬顿氧化技术的反应原理为向废水投加Fenton试剂，Fenton试剂由H2O2和亚铁化合物按一定浓度比例组合而成，H2O2在Fe2+的催化作用下分解产生・OH(即羟基自由基，一种活性非常强的基团)，通过电子转移等途径将废水中的厌氧、好氧微生物难以降解的有机物直接氧化成二氧化碳和水，同时Fe2+被氧化成Fe3+产生混凝沉淀，从而达到去除大量有机物及色度的目的。Fenton试剂作为一种强氧化剂，具有活性高、反应速率快、反应条件温和及适用范围广的特点，在难降解污染物处理中有较好的降解效率及较大的应用范围，即可提高废水的可生化性，又可在处理系统的末端进行深度处理，使外排废水的水质达到排放要求。
4、脉冲水解酸化-芬顿氧化在某印染废水中的应用
某印染混合废水，进水COD浓度为550mg/L，色度为260倍。根据该印染废水的进水特点和出水排放标准，参照国内现有同类污水厂成熟和成功的运营经验，该废水处理工艺流程采用预处理-生化处理-深度处理的组合处理工艺。混合废水经过预处理后，进入水解酸化、好氧处理过程，然后至芬顿反应器。在芬顿反应器内，利用强氧化剂氧化作用去除大部分COD及色度，处理后COD排放浓度达到50mg/L以下，色度30倍以下。
5、结论
采用脉冲水解酸化-芬顿氧化工艺处理某印染混合废水，系统运行稳定，出水水质较好，得到了很好的处理效果。脉冲水解酸化利用其兼氧、水解酸化菌等生物群体的综合作用，提高印染混合废水的可生化性，较长的水力停留时间，使废水中难降解的有机物大部分得到降解。芬顿氧化反应设备简单、操作条件易控制，氧化能力强、无二次污染，对水解酸化的出水进行进一步处理，使最终出水达标排放。(来源：辽宁省环境监测实验中心，东北大学 辽宁省冶金资源循环科学重点实验室，沈阳泽尔检测服务有限公司)