纺织印染废水毒性特征与控制技术研究进展

姜金宏,何席伟,熊晓敏,张徐祥,任洪强

Research progress on toxicity characteristics and control technologies of textile dyeing wastewater

Jinhong Jiang,Xiwei He,Xiaomin Xiong,Xuxiang Zhang,Hongqiang Ren

表1 纺织印染废水毒性及不同处理工艺的削减性能

废水类型 进水 处理工艺 出水 参考文献 水质特征 毒性 毒性削减率 COD削减率 色度削减率 实际废水（高级氧化后出水） COD 238~274 mg/L；B/C 0.42~0.46 卤虫（Artemia salina）急性毒性40%~80%致死率 活性炭吸附（废水以20 mL/min流速通过45 g活性炭） 40%~70% 4.4%~5.0% 7.5%~9.1% 〔46〕 实际废水 COD 1 634 mg/L；B/C 0.33 大型溞（Daphnia magna）急性毒性TU 11.07 混凝/絮凝（FeCl3 0.6 g/L，pH=4） 75.9% 约46% / 〔52〕 实际废水 COD 1 634 mg/L；B/C 0.33 大型溞（Daphnia magna）急性毒性TU 11.07 混凝/絮凝（FeCl3 0.6 g/L，pH=9） 88.7% 约46% / 〔52〕 实际废水 COD 990 mg/L；B/C 0.29 发光菌（Vibrio fisheri）急性毒性TU 27 混凝/絮凝（Epoly CRD 1.0 g/L） 62% 31% 94%~99% 〔53〕 实际废水 COD 990 mg/L；B/C 0.29 发光菌（Vibrio fisheri）急性毒性TU 27 混凝/絮凝（PAX 18 1.6 cm3/L） 77% 41% 49%~58% 〔53〕 实际废水 COD 1 257 mg/L；B/C 0.16 莴苣（Lactuca sativa）种子发芽抑制TU 5.26 电絮凝（电流142.9 A/m2，60 min，pH 7.0） 37.5% 72% / 〔13〕 实际废水 COD 900~950 mg/L；B/C 0.16~0.19 大型溞（Daphnia magna）急性毒性100%致死率（75%稀释浓度） 臭氧氧化（O3通入速率10.5~13.6 g/h，反应体系1 L，30~45 min，pH 8.6~8.8） 80%~90% 57%~64% 86%~96% 〔59〕 实际废水 COD 1 505 mg/L；B/C 0.06 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU 29.41 臭氧氧化（O3通入速率20 g/h，反应体系18 L，4 h，pH 9） 88.1% 25.5% 68% 〔76〕 实际废水 COD 1 634 mg/L；B/C 0.33 大型溞（Daphnia magna）急性毒性TU 11.07 臭氧氧化（O3通入速率10 mg/min，反应体系1 L，120 min，pH 3） 约100% / / 〔52〕 实际废水 COD 1 634 mg/L；B/C 0.33 大型溞（Daphnia magna）急性毒性TU 11.07 臭氧氧化（O3通入速率10 mg/min，反应体系1 L，120 min，pH 8.2） 76.9% / / 〔52〕 实际废水 COD 1 700 mg/L 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性GL 24 臭氧氧化（40 min，O3消耗80.2 mg/L，pH 8.3） 66.7% 14.7% 56.5%~59.8% 〔77〕 实际废水（生化后出水） COD 450 mg/L 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性GL 6 臭氧氧化（10 min，O3消耗18.8 mg/L，pH 8.3） 66.7% 15.6% 35.5%~42.6% 〔77〕 实际废水 COD 990 mg/L；B/C 0.28 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU 34 臭氧氧化（120 min，O3消耗0.5 g/L，pH 9.5） 约60% 约16% 约50% 〔4〕 实际废水 / 月牙藻（Selenastrum capricornutum）生长抑制率38% 臭氧氧化（60 min，O3消耗14 mg/L） 65.8% 43%（TOC削减率） >90% 〔78〕 实际废水（生化后出水） COD 192~480 mg/L；B/C 0.05~0.13 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU 4.7~240；栅藻（Desmodesmus subspicatus）生长抑制TU 3.2~4.9 臭氧+ KMnO4氧化（O3 10 mg/L，KMnO4 1.5 mmol/L，30 min，pH 7） 34.4%~95.5% 72.6%~87.5% / 〔58〕 实际废水 COD 1 512 mg/L；B/C 0.06 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU 18.5 臭氧氧化（实际工程，无剂量信息） 83.8% 87% 80.9% 〔79〕 实际废水 COD 910 mg/L；B/C 0.16 大型溞（Daphnia magna）急性毒性致死率100%（50%稀释浓度） 芬顿氧化（FeSO4 300 mg/L，H2O2 800 mg/L，20 min，pH 3.5） 100%（致死率0%） 约60% 约87% 〔62〕 实际废水 COD 875 mg/L；B/C 0.22 卤虫（Artemia salina）急性毒性致死率60% 芬顿氧化（零价废铁2 000 mg/L，H2O2 24.3 mmol/L，60 min，pH=3） 40%（致死率20%） 76% 95% 〔63〕 实际废水 COD 1 634 mg/L；B/C 0.33 大型溞（Daphnia magna）急性毒性TU 11.07 芬顿氧化〔（m（H2O2）/m（Fe2+）=6∶1〕 约100% / / 〔52〕 实际废水 COD 1 920 mg/L；B/C 0.22 发光菌（Aliivibrio fischeri）急性毒性抑制率99%；轮虫（Brachionus plicatilis）急性毒性致死率100% 芬顿氧化（K2FeO4 0.259 g/L，H2O2 2.65 g/L，pH 4.4） 33%（发光菌）；45%（轮虫） 75.4% / 〔64〕 实际废水 COD 418 mg/L 发光菌（Aliivibrio fischeri）急性毒性TU=3 光芬顿氧化（FeSO4 20 mg/L，H2O2 500 mg/L，辐照37.5 W/m2，5 h，pH 3） 66.7% 100% 100% 〔67〕 实际废水 COD 1 156 mg/L；B/C 0.17 鳉鱼（Aploclzeilus panchax）急性毒性致死率100% 电芬顿氧化（Ti/RuO2电极，Fe 0.55 mmol/L，电流1.10 A，电压5.8V，137 min，pH 3） 100%（致死率0%） 84% 94% 〔66〕 实际废水 / 发光菌（Aliivibrio fischeri）急性毒性TU 13.9；大型溞（Daphnia magna）急性毒性TU 4.1 好氧活性污泥法（实际工程） >92.8%（发光菌）；>75.6%（大型溞） / / 〔80〕 实际废水 COD 990 mg/L；B/C 0.29 发光菌（Vibrio fisheri）急性毒性TU 27 曝气生物滤池（HRT 72 h） 92%~94% 48%~62% 18%~38% 〔53〕 实际废水 COD 850~1 065mg/L；B/C 0.24~0.29 TU=16.58~44.05（Vibrio fischeri） SBR（HRT 48 h） 78%~87% 约60% / 〔68〕 实际废水 COD 887 mg/L；B/C 0.14 对酵母（S. cerevisiae）有显著基因毒性 SBR（HRT 24 h） 对酵母（S. cerevisiae）无显著基因毒性 96.6% 86%~94% 〔81〕 实际废水 COD 990 mg/L；B/C 0.28 发光菌（Vibrio fisheri）急性毒性TU 34 SBR（HRT 48 h） 约70% 约62% 约36% 〔4〕 实际废水 COD 378 mg/L 斑马鱼急性毒性致死率20%（50%稀释浓度） 厌氧-好氧生物法（HRT 6.5 h，实际工程） 20%（致死率0%） 16.4% / 〔11〕 实际废水 COD 4 500 mg/L 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU20 50 厌氧-好氧生物法（HRT 43 h） >95.6% 80%~90% 80%~95% 〔70〕 实际废水 COD 10 000 mg/L；B/C 0.33 高粱（Sorghum vulgare）、小麦（Triticum asetivum）、绿豆（Phaseolus mungo）种子发芽抑制率75%~82% 厌氧生物膜反应器+微需氧生物膜反应器（HRT 60 h） 74%~81%（发芽抑制率0%~1%） 99% 99% 〔1〕 实际废水 COD 542~860 mg/L 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU 4.9~211.2；栅藻（Desmodesmus subspicatus）生长抑制TU 4.7~7.0 AD-AB-MF；AD-AB-SB-SF；PC-AD-AB-SF；PC-AD-AB-BSB-ESB-BAF（实际工程） 31.4%~92.3% 81.7%~91.9% 69.4%~87.5% 〔3〕 实际废水 COD 1 700 mg/L 发光菌急性毒性GL 24 厌氧-好氧生物法（SRT 15 d） 75% 73.5% 约50% 〔82〕 模拟废水 COD 623 mg/L；B/C 0.50 萝卜（Raphanus sativus）种子发芽抑制率52% 厌氧-好氧光合生物（藻-菌）反应器（HRT 8 d） 52%（抑制率0%） >78%（TOC削减率） >95% 〔14〕 实际废水 COD 471 mg/L；B/C 0.52 小麦（Triticum aesativum）种子发芽抑制率59.66%；绿豆（Phaseolus mungo）种子发芽抑制率69.55% 人工湿地（Typha domingensis）+微生物强化（Poa labillardierei+Lolium perenne+Polygonum aviculare）（HRT 8 d） 40.1%（小麦，抑制率19.6%）；60.3%（绿豆，抑制率9.28%） 83.9% / 〔12〕 实际废水 COD 410 mg/L；B/C 0.50 沙门氏菌TA98 MR 3.69；TA100 MR 3.02 人工湿地（Typha domingensis）+微生物强化（Microbacterium arborescens TYSI04+Bacilluspumilus PIRI30）（HRT 72 h） 82.9%（TA98）；80.5%（TA100） 79.3% / 〔83〕 实际废水 COD 690 mg/L；B/C 0.36 鲤鱼（Labeo rohita）急性毒性致死率100% 人工湿地（Phragmites australis）+微生物强化（Bacillus endophyticus PISI25，Microbacterium arborescens TYSI04，和Pantoea sp. TYRI15）（HRT 72 h） 100%（致死率0%） 87.1% / 〔73〕 实际废水 COD 768 mg/L；B/C 0.29 大型溞（Daphnia magna）急性毒性TU 4.4 电絮凝-电气浮法（电流密度300 A/m2，絮凝剂30 mg/L，20 min） 75% 94% / 〔84〕 实际废水 COD 1 130 mg/L；TOC=734 mg/L；B/C 0.26 绿藻（Raphidocelis subcapitata）生长抑制TU 3.57；莴苣（Lactuca sativa）种子发芽抑制率61.3%（50%稀释度浓度） 混凝/絮凝+电芬顿氧化〔（Al2（SO4）3 20 mg/L，Engeclean CA 34絮凝剂76.7 mg/L，Ti/Ti0.7Ru0.3O2电极，电流300 mA，180 min〕 47.1%（绿藻）；41.3%（莴苣，抑制率20%） 82%（TOC削减率） / 〔85〕 实际废水 COD 990 mg/L；B/C 0.29 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU 27 曝气生物滤池（HRT 72 h）+PAX 18（1.6 cm3/L） 98% 87% 81%~93% 〔53〕 实际废水 COD 1 714 mg/L 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU20 29.4 厌氧生物膜反应器（HRT 3 d）+臭氧氧化（6 min，O3消耗0.38 g/L） 约95% 68.5% / 〔75〕 实际废水 COD 990 mg/L；B/C 0.28 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU 34 臭氧氧化（120 min，O3消耗0.5 g/L）+SBR（HRT 48 h） 81% 62% 73% 〔4〕 实际废水 COD 990 mg/L；B/C 0.28 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU 34 SBR（HRT 48 h）+臭氧氧化（120 min，O3消耗0.384 g/L） 94% 66% 89% 〔4〕 实际废水 COD 990 mg/L；B/C 0.28 发光菌（Vibrio fischeri）急性毒性TU 34 SBR（HRT 48 h）+臭氧氧化（120 min，O3消耗0.384 g/L）+ HCFB（HRT 48 h） 约96% 72% 约90% 〔4〕