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   隨同染料消費和印染行業(yè)的開展，染料工業(yè)廢水的排放量也急劇增加，據(jù)調(diào)查中國每年約有1. 6億立方米的染料廢水排放進入水環(huán)境中。并且染料廢水具有色度大、有機污染物含量高、組分復(fù)雜、水質(zhì)變化和生物毒性大，以及難生化降解，并朝著抗光解、抗氧化的方向開展等特性，使處置染料廢水的難度進一步加大。印染廢水含大量的有機污染物，排入水體將耗費溶解氧，毀壞水生態(tài)均衡，危及魚類和其它水生生物的生存。沉于水底的有機物，會因厭氧合成而產(chǎn)生硫化氫等有害氣體，惡化環(huán)境。由于以上幾點，使其成為國內(nèi)外難處置的工業(yè)廢水之一，中國己將染料廢水的管理列為環(huán)境維護工作的重點。

  染料廢水是指棉、毛、化纖等紡織產(chǎn)品在預(yù)處置、染色、印花和整理過程中所排放的各種廢水的總稱，并具有水量大、色度高、組份復(fù)雜的廢水，水質(zhì)變動范圍大等特性。為理解決有機染料對環(huán)境的污染，人們采用了不同的辦法與技術(shù)對染料廢水停止了各種處置途徑的嘗試，其主要目的為: ①別離去除富集發(fā)色物質(zhì); ②毀壞發(fā)色物質(zhì)，以到達脫色和降解有機物的目的。

1、常用染料工業(yè)廢水處理技術(shù)

   當(dāng)前有多種物理化學(xué)辦法和生物辦法均可用于染料廢水的脫色降解處置，國內(nèi)外常用于染料工業(yè)廢水處理的辦法有: 生物處置法、化學(xué)絮凝法、化學(xué)氧化法、吸附法和電化學(xué)法等辦法。其他如膜別離技術(shù)、輻照技術(shù)等也正在推行應(yīng)用。在詳細城市下水道和污水處置中，廢水首先在工廠作預(yù)處置，到達城市下水道排放規(guī)范后停止集中處置。廢水經(jīng)過預(yù)處置再排放可改善污水水質(zhì)，降低城市污水廠處置負荷，同時便于依據(jù)不同的廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處置手腕。在對印染廢水停止最終處置時，有機物的去除普通以生物法為主，對難于生物降解的印染廢水，采用厭氧( 水解) 好氧結(jié)合處置較為適宜，對易于生物降解的印染廢水，可采用一段生物處置。色度的去除，普通以物理化學(xué)辦法為主，關(guān)于范圍大、處置程度高的工廠，可采用電解、化學(xué)絮凝、臭氧氧化等工藝，關(guān)于小范圍的工廠，可采用爐渣過濾。以下是國內(nèi)外詳細印染廢水處置工藝概要。

  1.1 生物處置法

   生物處置法主要經(jīng)過生物菌體的絮凝作用、吸附作用和生物的降解作用對廢水中發(fā)色物質(zhì)予以別離和降解。生物的絮凝和吸附作用屬于物理過程，并不能使得染料分子的構(gòu)造發(fā)作化學(xué)變化，而生物的降解作用則是應(yīng)用微生物酶來氧化或復(fù)原染料分子，毀壞其發(fā)色基團和不飽和鍵，并經(jīng)過一系列氧化、復(fù)原、水解、化合過程，將染料最終降解為簡單無機物，或轉(zhuǎn)化成各種營養(yǎng)物或原生質(zhì)。廢水中大局部有機物是能夠生物降解的，即便是苯環(huán)構(gòu)造，也能被諾卡氏菌、環(huán)形小球菌合成，在輔酶HSCOA 的作用下，苯環(huán)裂解，合成為有機酸，最終氧化為CO2和H2O。因而，自上世紀以來，由于生物處置法運營本錢低，經(jīng)濟適用，在染料廢水處置中得到普遍應(yīng)用。全世界80%以上的染料廢水仍以生物處置為主，其中好氧生物處置法占絕大多數(shù)。

  生物處置法可分為好氧生物處置法和厭氧生物處置法。好氧處置法固然對BOD 的去除率較高，去除率可達80%，且運轉(zhuǎn)費用較低。但對復(fù)雜大分子物質(zhì)降解效果較差，僅在50% 左右。故對染料廢水色度和難降解有機物的去除率常常不太理想，特別PVA 等化學(xué)漿料、外表活性劑和坯布堿減量技術(shù)的普遍應(yīng)用，染料廢水CODcr可達3 000 mg·L － 1，且可生化性明顯降落，BOD/CODcr普通低于0. 2，僅單純采用好氧生物處置，其出水難以達標(biāo)。相關(guān)于好氧處置法而言，厭氧生物處置法在一定條件下可以對復(fù)雜大分子物質(zhì)有明顯的降解效果，是一種很有開展出路的工業(yè)廢水處置辦法。但厭氧法處置工業(yè)廢水經(jīng)常隨同著腐臭味，且單獨運用厭氧處置法處置染料廢水效果也不理想，仍難以達標(biāo)排放。因而，在當(dāng)前染料工業(yè)廢水生物處置安裝后，通常串聯(lián)物理化學(xué)處置( 混凝沉淀或氣浮) 安裝作進一步處置。后續(xù)處置中［12］?；谏鲜錾锾幹梅ù嬖诘木窒藓彤?dāng)前染料向抗光解抗生物氧化方向開展，探究生物處置工藝優(yōu)化組合和挑選具有強降解才能、高效絮凝活性的降解菌成為當(dāng)前研討的熱點，并獲得可喜的成果。

  1.2 絮凝法

   絮凝法是向廢水中參加一定物質(zhì)，經(jīng)過物理或化學(xué)的作用，使原先溶于廢水中或呈細微懸浮狀態(tài)、不易沉降( 或氣浮) 、過濾的污染物集結(jié)成較大顆粒，以便與水別離的辦法，從而使富集在廢水中的發(fā)色物質(zhì)別離、去除。絮凝法主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法，采用的混凝劑可分為無機和有機兩大類。無機混凝劑多半以鋁鹽和鐵鹽為主，常用的混凝劑包括石灰( Ca( OH)2) 、硫酸鋁( Al2( SO4)3·14H2O) 、氯化鐵( FeCl3) 、硫酸亞鐵( FeSO4) 、硫酸鐵( Fe2( SO4)3) 等，以及無機高分子聚合物，如聚合氯化鋁，聚合硫酸鐵( PFS) 、聚合硫酸鐵等。無機高分子聚合物混凝劑具有腐蝕性小、pH 值范圍廣、混凝沉降性能好、脫水性能好和廢水處置效果好優(yōu)點。有機混凝劑是指可以發(fā)揮絮凝作用的自然或人工合成的有機高分子物質(zhì)，依據(jù)可離解基團特性，可分為陰離子型( 基團—COOH、—SO3H、—OS3H 等) 、陽離子型( 基團—NH3OH、—NH2OH、—CONH3OH 等) 、兩性型( 同時含有兩種基團) 和非離子型( 不能電離的非電解質(zhì)) 。在染料廢水中常用的有機高分子絮凝劑有: CG － A、DC － 491、611 陽離子型高分子絮凝劑，mPAM( 甲叉基聚丙稀酰胺) 等。較無機絮凝劑而言，具有脫色效果好、投藥劑量小、pH 范圍寬、產(chǎn)生淤泥體積小等優(yōu)點。近年來，國外采用有機高分子混凝劑者日益增加，且有取代無機混凝劑之勢，但有機絮凝劑的價錢高，影響其普遍應(yīng)用。絮凝法常作為單獨處置或與生化處置相分離的預(yù)處置。

   絮凝法對疏水性染料脫色效率很高，色度去除率可達92%以上，但對親水性染料的脫色效果低，CODcr去除率低。因而，絮凝法常與其它處置辦法( 如: 生化處置法、過濾等) 聯(lián)用，處置后出水: CODcr去除率為70% ～ 80%，BOD5去除率為90% ～ 96%，色度去除率可達70% 以上。絮凝法被以為是最有效、最經(jīng)濟的脫色技術(shù)之一，比生物處置辦法還更經(jīng)濟，具有工程投資低、占空中積少、處置量大、對疏水性染料脫色效率很高等優(yōu)勢。但絮凝法具有: 對親水性染料的脫色效果差、CODcr去除率低、處置時間長、生成大量的泥渣且脫水處置艱難等缺陷，這是影響該辦法普遍應(yīng)用工程理論的主要緣由。因而，開發(fā)新型多功用高效絮凝劑和優(yōu)化應(yīng)用工藝是當(dāng)前此法研討的重點。

  1.3化學(xué)氧化法

  化學(xué)氧化法是借助氧化作用毀壞染料的共扼體系或發(fā)色基團是印染脫色處置的辦法，是染料廢水脫色降解的主要辦法之一。除常規(guī)的氯氧化法外，國內(nèi)外研討重點主要集中在臭氧氧化、過氧化氫氧化、電解氧化和光氧化方面［14 － 15］。但由于氯氧化法在脫色的同時，易產(chǎn)生小分子、風(fēng)險性更大的、惹起動物腫瘤、損壞神經(jīng)系統(tǒng)的三氯甲烷等有機鹵代物，現(xiàn)已極少運用; 而過氧化氫法和光催化法雖具有效率高、無二次污染等優(yōu)點，但受處置本錢和能耗的限制，離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚有一定的間隔。臭氧是良好的脫色氧化劑，關(guān)于含水溶性染料廢水如活性、直接、陽離子和酸性等染林其脫色率很高; 對分散染料也有較好脫色效果; 但對其他以懸浮狀態(tài)存在于廢水中的復(fù)原、硫化和涂料，脫色效果較差。臭氧氧化也能夠與其他處置技術(shù)分離應(yīng)用。如用FeSO4、Fe2( SO4)3、及FeCl3，凝聚后再用臭氧處置可進步脫色處置; 臭氧加紫外輻射或同時停止電離輻射也可進步氧化效率。由于臭氧氧化對染料種類順應(yīng)性廣、脫色效率高，同時O3在廢水中的復(fù)原產(chǎn)物以及過剩O3，能疾速在溶液和空氣中合成為O2，不會對環(huán)境形成二次污染。因而O3脫色技術(shù)具有一定的工業(yè)化應(yīng)用前景。目前臭氧氧化的主要缺陷是運轉(zhuǎn)費用相對偏高，因而，當(dāng)前國內(nèi)外應(yīng)用于工業(yè)廢水處置的化學(xué)氧化法主要是臭氧氧化法。

  1.4 吸附法

   吸附脫色的一個主要優(yōu)點是經(jīng)過吸附的作用可將染料從水中去除，吸附過程保存了染料的構(gòu)造。目前，國內(nèi)外運用于染料工業(yè)廢水處置的吸附劑主要有: 活性炭，硅聚物、大孔樹脂等比外表積大的資料作為吸附劑去除染料色度均具有良好的效果，但因本錢相對較高尚未普遍推行應(yīng)用; 高嶺土、工業(yè)爐渣等低本錢的資料作為吸附劑對染料廢水也具有一定的脫色作用，但目前還處于實驗探究階段［16］。當(dāng)前工業(yè)化處置染料廢水的吸附法主要為活性炭吸附法?；钚蕴孔鳛橐环N優(yōu)秀吸附劑早已普遍應(yīng)用，至今仍是有色廢水的最好吸附劑。活性炭吸附法對去除水溶性有機物十分有效，對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能，脫色率均在97% 以上，CODcr的去除率為63% ～ 95%。但活性碳吸附對高濃度、疏水性染料廢水處置表現(xiàn)出明顯的局限性，且由于活性炭運用本錢較昂貴，單位廢水處置本錢較高。因而，活性碳吸附法常分離其他辦法一并運用，主要作廢水的預(yù)處置或深度處置。因而，當(dāng)前研制開發(fā)適用范圍寬、吸附效率高、再生容易、性能穩(wěn)定、處置本錢低的吸附劑是這一技術(shù)辦法將來開展的一個重要方向。

  1.5 電化學(xué)法

   電化學(xué)法是應(yīng)用電極產(chǎn)生的氧化復(fù)原劑毀壞染料分子構(gòu)造而使染料脫色降解的辦法。電化學(xué)法主要分: 電解法、電氣浮除法和微電池法。研討標(biāo)，電化學(xué)法是能有效處置染料廢水色度、CODcr、BOD 和TSS 的有效的染料廢水處置辦法。電解法是采用石墨、鈦板等作極板，以NaCl、Na2SO4或水中原有鹽做導(dǎo)電介質(zhì)，對染料廢水電解，陽極產(chǎn)生O2或Cl2，陰極產(chǎn)生H2，應(yīng)用電解過程中產(chǎn)生的重生態(tài)氧或NaClO 的氧化作用及H2的復(fù)原作用毀壞染料分子構(gòu)造而脫色; 電氣浮除法是以Fe、Al 為陽極，由電極反響產(chǎn)生Fe2 +、Al3 + 水解產(chǎn)物構(gòu)成絮凝，經(jīng)過對染料分子的氧化復(fù)原及吸附作用而脫色，絮體因陰極產(chǎn)生的H2而上浮; 微電池法是將鑄鐵屑作為濾料，染料廢水浸沒或經(jīng)過，應(yīng)用Fe 與廢水的電位差，產(chǎn)生電極效應(yīng)，電極反響產(chǎn)生重生態(tài)的H較高的化學(xué)活性，可以與染料廢水中的多種組分發(fā)作氧化復(fù)原反響，毀壞染料的發(fā)色構(gòu)造。

  電化學(xué)法處置染料廢水普通無需參加化學(xué)藥品，后處置簡單，占空中積少，管理便當(dāng)，被稱為清潔處置法。除陽離子染料外，電化學(xué)法對其它的染料廢水的脫色率均在90%以上。但在實踐運轉(zhuǎn)中，單位電耗和電極資料運用量大，使其開展和普遍應(yīng)用遭到了限制。因而，研制強性能新型電極資料和高效電化學(xué)反響工藝是該技術(shù)走向適用化的關(guān)鍵，也正是當(dāng)前對電化學(xué)法技術(shù)停止改進的重要方向。

2、染料廢水處置新技術(shù)研討

  由于當(dāng)前應(yīng)用于實踐染料廢水處置技術(shù)均難以在技術(shù)、經(jīng)濟兩方面滿足染料企業(yè)的需求。因而許多環(huán)保科技工作者努力于新型染料廢水處置技術(shù)的研討開發(fā)。近年來，研討較為活潑染料廢水處置新技術(shù)主要有［18］: 超臨界水氧化技術(shù)、高溫深度氧化技術(shù)、低溫等離子體化學(xué)技術(shù)、超聲波技術(shù)、萃取技術(shù)、光催化技術(shù)和fenton 氧化技術(shù)等。

  2.1 超臨界水氧化技術(shù)

  超臨界水氧化( SCWO) 是指當(dāng)溫度、壓力高于水的臨界溫度( 374℃) 和臨界壓力( 22. 1 Mpa) 條件下水中有機物的氧化。由于超臨界水氣液相界面消逝，飽和水與干飽和蒸汽的密度差將為零，成為一均相體系。在這種特有的狀態(tài)點( 臨界點) 水中的有機物的氧化反響速度極快，水中簡直一切的有機物在幾秒至幾分鐘內(nèi)，與氧氣或空氣中的氧停止徹底氧化、合成，合成率可達99. 99%。Model等對有機碳含量27. 33 g ·L － 1 的有機廢水停止SCWO 實驗，當(dāng)溫度t = 550℃時，在1 min 內(nèi)，有機氯和有機碳的毀壞率分別為99. 99% 和99. 97%。超臨界水氧化法與其它傳統(tǒng)的辦法相比，具有效率高、有毒物質(zhì)的去除率高、氧化徹底、反響器構(gòu)造簡單和處置量大等優(yōu)點。但投入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚有技術(shù)問題有待處理，如反響條件苛刻( 高溫、高壓) ，對反響設(shè)備材質(zhì)請求高和無機鹽對反響器和管路的梗塞等問題。

  2.2 低溫等離子體化學(xué)

  等離子體是在特定條件下使氣( 汽) 體局部電離而產(chǎn)生的非凝聚體系，體系中離子、自在基、中性原子或分子等重粒子的溫度因接近或略高于室溫，所以稱這些等離子體為低溫等離子體。低溫等離子體具有足夠高能量的活性物質(zhì)，因此能夠使反響物分子激起、電離或斷鍵。

  2.3 超聲波技術(shù)

   超聲波技術(shù)是指應(yīng)用超聲輻射所產(chǎn)生的空化效應(yīng)在極短的時間內(nèi)解體釋能，構(gòu)成具有極端物化條件和含有高能量的“微反響器”，并招致水分子裂解構(gòu)成H2O2、·H、·OH，將溶解于水中的有機大分子化合物合成為環(huán)境能夠承受的小分子化合物的廢水處置技術(shù)。超聲波處置廢水是一種有效的，可以加快染料脫色和礦化速率的新技術(shù)。

  2.4 萃取技術(shù)

   萃取技術(shù)主要是經(jīng)過萃取劑和污染物分子絡(luò)合，或是水中的污染物在載體的作用下透過很薄的膜層進入萃取內(nèi)相而凈化廢水的技術(shù)。萃取技術(shù)處置染料廢水本質(zhì)就是應(yīng)用不溶或難溶于水的溶劑將染料分子從水中萃取出來。

  2.5 光催化降解技術(shù)

   光催化氧化技術(shù)是應(yīng)用半導(dǎo)體作為催化劑，在光照的條件下，在半導(dǎo)體價帶產(chǎn)生具有極強氧化性的空穴，將水中的OH － 和H2O 分子氧化成具有強氧化性的·OH 自在基，經(jīng)過·OH 自在基將難降解的有機物氧化成為CO2和H2O。常用的催化劑有TiO2、H2O2、Fe( C2O4)3等無機試劑。光催化氧化技術(shù)是近幾年呈現(xiàn)的一種新興技術(shù)，具有明顯的節(jié)能高效、污染物降解徹底等特性。

  2.6  Fenton 氧化技術(shù)

   Fenton 氧化技術(shù)是以H2O2為主體的高級氧化技術(shù)，F(xiàn)enton 試劑由Fe2 + 和H2O2組成。Fe2 + 與H2O2反響生成的羥基自在基( ·OH) 具有很強的氧化性( 僅次于氟) ，且無選擇性，可以氧化突破有機高分子共軛體系構(gòu)造，使耐久性難降解染料有機物降解成為無色的有機小分子到達降擺脫色的目的。且Fenton氧化技術(shù)操作過程簡單、反響物易得、費用廉價、無須復(fù)雜設(shè)備且對環(huán)境友好性等優(yōu)點，已被逐步應(yīng)用于染料、防腐劑、顯相劑、農(nóng)藥等廢水處置工程中，具有很好的應(yīng)用前景和極大的推行價值［20］。但從現(xiàn)有研討成果看，F(xiàn)enton 氧化技術(shù)尚存在氧化降解才能需求進步、污染物礦化速度偏慢、出水含有鐵離子等缺陷; 改善Fenton 反響羥基自在基( ·OH) 的產(chǎn)活力制和反響條件，進步羥基自在基( ·OH) 生成率和應(yīng)用率將是該技術(shù)開展的必然趨向。

3、 結(jié)論

  雖然用物理法、化學(xué)法和生化法作為根本處置單元處置某些染料廢水能夠獲得一定的處置效果。但迄今為止，染料廢水仍是較難管理的工業(yè)廢水之一，既要思索處置技術(shù)的先進性，又要思索基建投資和運轉(zhuǎn)費用等方面的可行性。因此促使染料廢水處置技術(shù)主要集中在以下4 個方面: 高效性、順應(yīng)性、經(jīng)濟性、清潔性。