隨著染料生產(chǎn)和印染工業(yè)的發(fā)展，染料工業(yè)廢水的排放也急劇增加。據(jù)調(diào)查，中國每年約有1.6億立方米的染料廢水排放到水環(huán)境中。此外，染料廢水具有色度高，有機(jī)污染物含量高，成分復(fù)雜，水質(zhì)變化大，生物毒性高等特點(diǎn)，難于生化降解，正朝著抗光解，抗污的方向發(fā)展。 -氧化。難度進(jìn)一步增加。印染廢水中含有大量有機(jī)污染物。排入水體將消耗溶解氧，破壞水的生態(tài)平衡，并危及魚類和其他水生生物的生存。下沉到水底的有機(jī)物會由于厭氧分解而產(chǎn)生有害氣體，例如硫化氫，并使環(huán)境惡化。由于以上幾點(diǎn)，已成為國內(nèi)外難處理的工業(yè)廢水之一。中國已將染料廢水的處理列為環(huán)境保護(hù)的重點(diǎn)。

染料廢水是指從棉，羊毛，化纖等紡織品的預(yù)處理，染色，印花和后整理中排出的各種廢水的總稱。它還具有廢水，廢水量大，色度高，組成復(fù)雜，并且水質(zhì)變化范圍大。很棒的功能。為了解決有機(jī)染料對環(huán)境的污染，人們采用了不同的方法和技術(shù)來嘗試各種處理廢水的方法。主要目的是：①分離和去除富色物質(zhì)。 ②銷毀發(fā)色物質(zhì)，以達(dá)到脫色和降解有機(jī)物的目的。

1、染料行業(yè)常用廢水處理技術(shù)

目前，有多種物理和化學(xué)方法以及生物學(xué)方法可用于染料廢水的脫色和降解。國內(nèi)外工業(yè)染料廢水處理中常用的方法有：生物處理，化學(xué)絮凝，化學(xué)氧化，吸附和電化學(xué)等方法。諸如膜分離技術(shù)和輻照技術(shù)之類的其他技術(shù)也正在得到推廣和應(yīng)用。在特定的城市下水道和污水處理中，廢水首先在工廠中進(jìn)行預(yù)處理，并在達(dá)到城市下水道排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行集中處理。排放前對廢水進(jìn)行預(yù)處理可以提高廢水的質(zhì)量，減輕城市污水處理廠的處理負(fù)荷，并根據(jù)廢水的質(zhì)量，采用不同的預(yù)處理方法。在印染廢水的最終處理中，有機(jī)物的去除通?；谏锓椒?。對于難以生物降解的印染廢水，更適宜采用厭氧（水解）和好氧相結(jié)合的處理方法。對于易于生物降解的印染廢水，可以使用一個時期的生物處理。色度的去除通?；谖锢砗突瘜W(xué)方法。對于大型和高級工廠，可以使用電解，化學(xué)絮凝和臭氧氧化。對于小型工廠，可以使用礦渣過濾。以下是國內(nèi)外具體印染廢水處理工藝的總結(jié)。

1. 1生物處理方法

生物處理方法主要通過生物細(xì)胞的絮凝，吸附和生物降解來分離和降解廢水中的發(fā)色物質(zhì)。生物的絮凝和吸附屬于物理過程，不會導(dǎo)致染料分子結(jié)構(gòu)發(fā)生化學(xué)變化。生物降解利用微生物酶氧化或還原染料分子，破壞其發(fā)色基團(tuán)和不飽和鍵，并且通過一系列的氧化，還原，水解和復(fù)合過程，染料最終被降解為簡單的無機(jī)物質(zhì)，或轉(zhuǎn)化為多種營養(yǎng)物質(zhì)或原生質(zhì)。廢水中的大多數(shù)有機(jī)物都是可生物降解的。諾卡氏菌和微球菌環(huán)菌甚至可以分解苯環(huán)結(jié)構(gòu)。在輔酶HSCOA的作用下，苯環(huán)分解為有機(jī)酸，最后氧化為CO2。和水。因此，自上世紀(jì)以來，由于其低的操作成本和經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用，生物處理已被廣泛用于染料廢水處理中。全世界80％以上的染料廢水仍以生物處理為主，其中好氧生物處理占絕大多數(shù)。

生物處理可分為有氧生物處理和厭氧生物處理。盡管好氧處理的BOD去除率高，但去除率可達(dá)到80％，運(yùn)行成本低。然而，復(fù)雜的大分子物質(zhì)的降解效果很差，僅為約50％。因此，染料廢水色度和難處理有機(jī)物的去除率往往不理想，尤其是PVA等化學(xué)漿料，表面活性劑和灰布堿還原技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。染料廢水的CODcr可達(dá)到3000 mg·L-1，生物降解能力明顯降低，BOD / CODcr一般低于0.2，僅需氧生物處理，出水難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。與好氧處理方法相比，厭氧生物處理方法在一定條件下對復(fù)雜的高分子物質(zhì)具有明顯的降解作用，是一種很有前途的工業(yè)廢水處理方法。但是，工業(yè)廢水的厭氧處理常常伴有腐臭味，僅厭氧處理染料廢水的效果并不理想，仍然很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，在當(dāng)前用于染料工業(yè)廢水的生物處理裝置之后，通常將物理和化學(xué)處理（凝結(jié)沉淀或氣浮）裝置串聯(lián)連接以進(jìn)行進(jìn)一步處理。后續(xù)處理?；谏鲜錾锾幚矸椒ǖ木窒扌砸约叭玖显诳构饨夂涂股镅趸矫娴淖钚掳l(fā)展，探索生物處理工藝的最佳組合，并篩選出具有強(qiáng)降解性和高效率的降解細(xì)菌絮凝活性已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，并取得了令人滿意的結(jié)果。結(jié)果。

1.2絮凝方法

絮凝方法是通過物理或化學(xué)作用將某些物質(zhì)添加到廢水中，使最初溶解在廢水中或處于細(xì)懸浮狀態(tài)的污染物不易沉降（或漂浮）并過濾成較大的顆粒，因此采用水分離法，以分離和去除廢水中富集的發(fā)色物質(zhì)。絮凝方法主要包括凝結(jié)沉淀法和凝結(jié)氣浮法。所用的凝結(jié)劑可分為兩類：無機(jī)和有機(jī)。無機(jī)凝結(jié)劑主要是鋁鹽和鐵鹽。常用的凝結(jié)劑包括石灰（Ca（OH）2），硫酸鋁（Al2（SO4）3·14H2O），氯化鐵（FeCl3）和硫酸亞鐵（FeSO4），硫酸鐵（Fe2（SO4）3）等以及無機(jī)高分子聚合物，例如聚氯化鋁，聚硫酸鐵（PFS），聚硫酸鐵等。無機(jī)聚合物凝結(jié)劑具有腐蝕性低，pH范圍寬，凝結(jié)和沉降性能好，脫水性能好等優(yōu)點(diǎn)。廢水處理效果好。有機(jī)凝結(jié)劑是指可以絮凝的天然或人工合成的有機(jī)聚合物。根據(jù)可解離基團(tuán)的特性，它們可分為陰離子型（-COOH，-SO3H，-OS3H等）和陽離子型（-NH3OH，-NH2OH，-CONH3OH等），兩性的（包含兩個基團(tuán)）。同時）和非離子（不可電離的非電解質(zhì)）。染料廢水中常用的有機(jī)高分子絮凝劑有：CG-A，DC-491、611陽離子高分子絮凝劑，mPAM（亞甲基聚丙烯酰胺）等。與無機(jī)絮凝劑相比，具有脫色效果好，用量少，pH值范圍寬，污泥量少的優(yōu)點(diǎn)。近年來，在國外使用的有機(jī)聚合物凝結(jié)劑的數(shù)量一直在增加，并且有取代無機(jī)凝結(jié)劑的趨勢，但是有機(jī)絮凝劑的高價格影響了其廣泛的應(yīng)用。絮凝經(jīng)常單獨(dú)或與生化處理結(jié)合用作預(yù)處理。

絮凝法對疏水性染料的脫色效率高，色度去除率可達(dá)到92％以上，但對親水性染料的脫色效果低，CODcr去除率低。因此，絮凝經(jīng)常與其他處理方法（如生化處理，過濾等）結(jié)合使用。處理后，CODcr的去除率為70％至80％，BOD5的去除率為90％至96％，色度的去除率可達(dá)到70％以上。絮凝被認(rèn)為是最有效和最經(jīng)濟(jì)的脫色技術(shù)之一，它比生物處理方法更經(jīng)濟(jì)。它具有工程投資少，占地面積小，處理能力大，疏水性染料脫色效率高的優(yōu)點(diǎn)。但是，絮凝法的缺點(diǎn)是親水性染料的脫色差，CODcr去除率低，處理時間長，污泥量大，脫水處理困難，這是影響該方法在工程實踐中廣泛應(yīng)用的主要原因。因此，新型多功能高效絮凝劑的開發(fā)和應(yīng)用工藝的優(yōu)化是目前對該方法的研究重點(diǎn)。

1. 3化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化方法是通過氧化破壞染料的共軛體系或發(fā)色團(tuán)。它是印染脫色的一種方法，也是染料廢水脫色和降解的主要方法之一。除了常規(guī)的氯氧化方法外，國內(nèi)外的研究主要集中在臭氧氧化，過氧化氫氧化，電解氧化和光氧化。但是，由于氯氧化法會脫色，因此容易產(chǎn)生小分子，更危險，會引起動物腫瘤，損害神經(jīng)系統(tǒng)和其他有機(jī)鹵代物質(zhì)，目前很少使用。同時過氧化氫法和光催化法雖然具有高效，無二次污染的優(yōu)點(diǎn)，但由于加工成本和能耗的限制，仍與工業(yè)應(yīng)用相距甚遠(yuǎn)。臭氧是一種很好的脫色氧化劑。對于含有水溶性染料（例如活性染料，直接染料，陽離子染料和酸性染料）的廢水，它的脫色率很高。對分散染料也有很好的脫色作用。但是對于懸浮狀態(tài)下廢水中的其他減少量是有效的。 ，硫化和涂層，脫色效果差。臭氧氧化也可以與其他處理技術(shù)結(jié)合使用。如果使用FeSO4，F(xiàn)e2（SO4）3和FeCl3，冷凝后用臭氧處理可以改善脫色；臭氧加上紫外線或電離輻射的同時也可以提高氧化效率。臭氧氧化對染料的適應(yīng)性廣，脫色效率高。同時，廢水中O3和過量O3的還原產(chǎn)物可以迅速分解為溶液和空氣中的O2，不會對環(huán)境造成二次污染。因此，O3脫色技術(shù)具有一定的工業(yè)應(yīng)用前景。當(dāng)前臭氧氧化的主要缺點(diǎn)是相對較高的運(yùn)行成本。因此，目前國內(nèi)外用于工業(yè)廢水處理的化學(xué)氧化方法主要是臭氧氧化方法。

1.4吸附方式

吸附脫色的主要優(yōu)點(diǎn)之一是可以通過吸附將染料從水中除去，并且在吸附過程中保留了染料的結(jié)構(gòu)。目前，國內(nèi)外用于染料工業(yè)廢水處理的主要吸附劑為：活性炭，硅聚合物，大孔樹脂等比表面積大的材料，吸附劑對染料和色度的去除效果較好，但由于其相對較高成本尚未得到廣泛推廣和應(yīng)用；低成本材料（例如高嶺土和工業(yè)爐渣）也可以使染料廢水作為吸附劑脫色，但它們?nèi)蕴幱趯嶒炋剿麟A段。目前，用于染料廢水工業(yè)處理的吸附方法主要是活性炭吸附方法。活性炭已被廣泛用作優(yōu)異的吸附劑，并且仍然是有色廢水的最佳吸附劑?；钚蕴课椒▽θコ苄杂袡C(jī)物非常有效。對陽離子染料，直接染料，酸性染料，活性染料和其他水溶性染料具有良好的吸附性能。脫色率在97％以上，CODcr的去除率在63％?95％之間。然而，活性炭吸附對高濃度疏水染料廢水的處理顯示出明顯的局限性，并且由于活性炭使用昂貴，因此單位廢水處理成本很高。因此，活性炭吸附法通常與其他方法結(jié)合使用，主要用于廢水的預(yù)處理或深度處理。因此，目前應(yīng)用范圍廣，吸附效率高，易再生，性能穩(wěn)定，加工成本低的吸附劑的研究與開發(fā)是該技術(shù)方法未來發(fā)展的重要方向。

1.5電化學(xué)方法

電化學(xué)方法是其中由電極產(chǎn)生的氧化還原劑破壞染料的分子結(jié)構(gòu)以使染料脫色和降解的方法。電化學(xué)方法主要分為：電解法，電浮法和微電池法。研究表明[17]，電化學(xué)方法是一種有效的染料廢水處理方法，可以有效地處理染料廢水的色度，CODcr，BOD和TSS。電解法以石墨，鈦板等為極板，以NaCl，Na2SO4或水中的原鹽為導(dǎo)電介質(zhì)電解染料廢水。使用電解過程中產(chǎn)生的新生態(tài)氧，陽極產(chǎn)生O2或Cl2，陰極產(chǎn)生H2?；騈aClO的氧化和H2的還原破壞染料的分子結(jié)構(gòu)并脫色；電浮法以Fe和Al為陽極，通過電極反應(yīng)生成Fe2 +和Al3 +水解產(chǎn)物，形成絮凝物。絮凝物因吸附而脫色，并且由于陰極產(chǎn)生的H2絮凝物浮起。微型電池方法使用鑄鐵屑作為過濾材料，然后將染料廢水浸入或通過。鐵和廢水之間的電勢差用于產(chǎn)生電極效應(yīng)，電極反應(yīng)產(chǎn)生新的生態(tài)。 H的高化學(xué)活性會引起染料廢水中各種成分的氧化還原反應(yīng)，破壞染料的顏色結(jié)構(gòu)。

染料廢水的電化學(xué)處理一般不需要添加化學(xué)藥品，后處理簡單，占地面積小，管理方便，被稱為清潔處理方法。除陽離子染料外，其他染料廢水的電化學(xué)法脫色率均在90％以上。然而，在實際操作中，單位功率消耗和所用電極材料的大量使用限制了其發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。因此，開發(fā)高性能，高效電化學(xué)反應(yīng)技術(shù)的新型電極材料是該技術(shù)實際應(yīng)用的關(guān)鍵，也是電化學(xué)技術(shù)改進(jìn)的重要方向。

2、染料廢水處理新技術(shù)的研究進(jìn)展

由于目前應(yīng)用于實際染料廢水的染料廢水處理技術(shù)在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面都難以滿足染料企業(yè)的需求。因此，許多環(huán)境科學(xué)技術(shù)工作者致力于研發(fā)新型染料廢水處理技術(shù)。近年來，關(guān)于染料廢水處理的新技術(shù)的研究活躍[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)，超聲技術(shù)，萃取技術(shù)，光催化技術(shù)和芬頓氧化技術(shù)。

2. 1超臨界水氧化技術(shù)

超臨界水氧化法（SCWO）是指溫度和壓力高于水的臨界溫度（374℃）和臨界壓力（22.1 Mpa）時水中有機(jī)物的氧化。隨著超臨界水汽液相界面的消失，飽和水與干燥飽和蒸汽之間的密度差將為零，從而成為均勻系統(tǒng)。在這個特殊的狀態(tài)點(diǎn)（臨界點(diǎn)），水中有機(jī)物的氧化反應(yīng)速度非?？臁Ｔ趲酌腌姷綆追昼妰?nèi)，水中幾乎所有有機(jī)物都會被氧氣或空氣中的氧氣完全氧化分解。分解率可高達(dá)99.99％。模型[18]等。對有機(jī)碳含量為27. 33 g·L-1的有機(jī)廢水進(jìn)行了SCWO實驗。當(dāng)溫度t = 550℃時，在1min內(nèi)，有機(jī)氯和有機(jī)碳的破壞率分別為99. 99％和99.97％。與其他傳統(tǒng)方法相比，超臨界水氧化法具有效率高，有毒物質(zhì)去除率高，氧化徹底，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單，處理能力大的優(yōu)點(diǎn)。然而，在工業(yè)應(yīng)用中仍然存在要解決的技術(shù)問題，例如苛刻的反應(yīng)條件（高溫和高壓），對反應(yīng)設(shè)備的材料的高要求以及反應(yīng)器和管道被無機(jī)鹽阻塞。

2. 2低溫等離子體化學(xué)

等離子體是在特定條件下通過氣體（蒸氣）的部分電離產(chǎn)生的非冷凝系統(tǒng)。系統(tǒng)中重離子（例如離子，自由基，中性原子或分子）的溫度接近或略高于室溫，因此稱為等離子體。等離子體是低溫等離子體。低溫等離子體具有足夠高能量的活性物質(zhì)，可以激發(fā)，電離或破壞反應(yīng)物分子的鍵。

2. 3超聲波技術(shù)

超聲波技術(shù)是指利用超聲波輻射產(chǎn)生的空化效應(yīng)在很短的時間內(nèi)分解并釋放能量，從而形成具有極端物理和化學(xué)條件并含有高能量的“微反應(yīng)器”，并使水分子分裂形成H2O2 ，廢水的超聲波處理是一種有效的新技術(shù)，可以加速染料的脫色和礦化速率。

2. 4提取技術(shù)

提取技術(shù)主要是通過使提取劑和污染物分子絡(luò)合來凈化廢水的技術(shù)，或者水中的污染物在載體的作用下通過薄膜進(jìn)入提取內(nèi)相。處理染料廢水的提取技術(shù)的實質(zhì)是使用不溶性或不溶性溶劑從水中提取染料分子。

2. 5光催化降解技術(shù)

光催化氧化技術(shù)使用半導(dǎo)體作為催化劑。在光照條件下，半導(dǎo)體的價帶中會生成高度氧化的空穴，從而將水中的OH-和H2O分子氧化為強(qiáng)氧化的OH自由基。難降解的有機(jī)物通過·OH自由基氧化為CO2和H2O。常用的催化劑是TiO2，H2O2，F(xiàn)e（C2O4）3和其他無機(jī)試劑。光催化氧化技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新興技術(shù)，具有節(jié)能，高效，污染物徹底降解的明顯特征。

2. 6 Fenton氧化技術(shù)

Fenton氧化技術(shù)是一種以H2O2為主體的先進(jìn)氧化技術(shù)。 Fenton試劑由Fe2 +和H2O2組成。由Fe2 +和H2O2反應(yīng)生成的羥基（·OH）具有很強(qiáng)的氧化性（僅次于氟），并且是非選擇性的。它可以氧化并破壞有機(jī)聚合物的共軛體系結(jié)構(gòu)，使其持久且難以降解染料有機(jī)物。降解為無色有機(jī)小分子，達(dá)到降解和脫色的目的。而且，芬頓氧化技術(shù)具有操作過程簡單，反應(yīng)物容易獲得，成本低，無需復(fù)雜設(shè)備，環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。它已逐漸應(yīng)用于廢水處理項目，例如染料，防腐劑，相顯影劑和農(nóng)藥。良好的應(yīng)用前景和巨大的推廣價值[20]。然而，從現(xiàn)有的研究結(jié)果來看，F(xiàn)enton氧化技術(shù)仍存在需要提高氧化降解能力，污染物礦化緩慢以及廢水中鐵離子等缺點(diǎn)。改善Fenton反應(yīng)中羥基自由基（·OH）的生成機(jī)理和反應(yīng)條件，提高羥基自由基（·OH）的生成率和利用率將是該技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

3、結(jié)論

盡管使用物理，化學(xué)和生化方法作為基本處理單元來處理某些染料廢水，但可以達(dá)到一定的處理效果。但是到目前為止，染料廢水仍然是較難處理的工業(yè)廢水之一。有必要考慮處理技術(shù)的先進(jìn)性以及基礎(chǔ)設(shè)施投資和運(yùn)營成本的可行性。因此，染料廢水處理技術(shù)主要集中在以下四個方面：高效率，適應(yīng)性，經(jīng)濟(jì)性和清潔性。