水处理技术进展

染料废水处理方法简述 摘摘要要：本文对染料废水的相关处理方法作了简述 ,包括物理化学法（膜分离法、吸附 - 萃取法） 、化学处理法 （化学絮凝法、化学氧化法） 、生物处理法，同时作了展望。 关键词关键词: : 染料废水 ; 物理化学法 ; 化学处理法 ; 生物处理法 A brief introduction to the treatment of dyestuff wastewaterA brief introduction to the treatment of dyestuff wastewater Song Y uxin (Kunming University of Science and Technology, Grade 2015 Student ID: 20152207033 Yun Nan 650000) Abstract:Abstract: This literature has a simple introduction to the treatment s of dyestuff wastewater , including physical-chemical process , chemical process and microbial process. And have a prospect . Key words:Key words: dyestuff wastewater ; physical-chemical process ; chemical process ; microbial process 水在社会生活中的方方面面不可或缺， 世界各国大都将水资源作为战略资源写入到了政治纲 领中而成为国家长久发展过程中的重要国策之一，由此可见，水源关乎人类社会发展举足轻重。 就我国而言，废水排放量高达400 亿吨每年，其中，染料废水占了很大比例，是导致水环境污染 的主要贡献者。当能够印染出各种美好图案的染料被排入到了水体之中，染料完全失去了其能造 就美好的意义，致使水体也失去了原本的美好；另外科学技术水平的迅猛提升，使得本来对染料 降解就很有难度的情况变得更为棘手，针对水体主要污染源之一中的染料污废水处理不可小觑。 目前为止， 国内外针对有机染料废水研究治理的专家学者及有关人士不乏其人， 常用的治理方法， 如物理吸附[1]、生物降解[2]等等。但是这些处理方法在很大程度上不能达到节能减排降耗的目的， 另外其又不可避免带来二次污染问题等等， 清洁生产的同时而又节能的污染治理手段应时代要求 而生。 染料废水主要包括染料生产废水和印染工业废水。目前,染料主要是以芳烃和杂环化合物为 母体,并带有显色基团和极性基团,结构日趋复杂,性能也越来越稳定,这给印染废水的处理带来 了更大困难。染料废水具有组分复杂、色度高、COD 和 BOD 浓度高、悬浮物多、水质及水量变化 大、难降解物质多等特点,是较难处理的工业废水之一。染料废水的处理方法主要包括生物氧化 法、氧化法(化学氧化,光催化法,微波协同法)、吸附法、混凝法和电化学法等。下面,将对各种 处理方法进行归纳总结。 2010 年我国染料产量达到75.6 万吨，占世界染料总产量的60%，居世界首位。同时，染料 行业也属高能耗，高污染产业。据测算[3]我国每生产 1t 染料，大约排放废水 744 立方米。在生 产和使用过程中约有 10%~20%染料释放到水体中[4]。按 2010 年我国染料生产总量计算，将有 7.56~15.12 万吨染料随废水直接进入水体环境。染料生产的基本原料为苯系、萘系、蒽醌、苯胺 及联苯胺类化合物， 且在生产工艺过程中多与金属、 盐类等物质螯合， 造成了染料废水多为含盐， 含氯化物或溴化物、微酸或微碱、含金属离子、含硫的高化学需氧量（COD） ，高色度， “三致” 毒性的难降解有机废水[5,6]。 染料废水大量进入我国水体环境， 已成为威胁我国水环境安全的重要 1 因素之一。 纺织印染工业是最大的污染源和水资源消耗者之一。 随着染料合成、 印染等工业废水的不断 排放和各种染料的不断使用,进入环境的染料数量和种类不断增加 ,染料造 成的环境污染日趋严 重。 据报道,全世界每年以废物形式排入环境的染料约6 万 t， 特别是含有机染料污水具有水量大、 分布面广、水质变化大、有机毒物含量高、成分复杂以及难降解等特点 [7,8,9],对水生生态系统及其 边界环境产生了巨大的冲击,其毒害事件日益暴露。为了解决有机染料对环境的污染,人们采用了 不同方法与技术对含有染料的废水进行了各种处理途径的尝试,并取得了一定进展。 为了使这些方 法更为有效地得到实际应用,我们进行了较为系统地归纳、总结与评论,以促进更为有效、经济地 从根本上解决有机染料废水处理这一棘手的问题。 1物理化学法 1.1 活性炭吸附剂 作为一种优良的吸附剂,活性炭已广泛用于水处理工程中。活性炭吸附法对印染废水有良好 的脱色效果[10]。活性炭对染料具有选择性,其脱色性能顺序依次为碱性染料、直接染料和硫化染 料。由于价格昂贵, 再生困难, 活性炭一般只用于浓度较低的印染废水处理或深度处理[11]。 1.2 膜分离法 膜分离技术是近几十年发展起来的一类新型分离技术。具有低能耗、操作简单、 可回收有 用物质等优点。应用于染料废水处理的膜技术主要有超滤、纳滤和反渗透。 1.3 吸附-萃取法 20 世纪 70 年代以来,工业废水处理广泛应用吸附分离技术。 染料废水处理中, 吸附法主要应 用于预处理和深度处理,活性炭和树脂等是常用的吸附剂,但其缺点是成本高,需要再生。因此,改进 该方法的关键是低成本吸附剂的研制,这方面近年来已取得了较大进展。Sanghi 等[12]认为,一些生 物可降解的、低成本的甚至是废弃物都是有效的吸附剂。粉煤灰由于来源广泛,价格低廉,因而在 印染废水处理方面有较大的潜力。阎存仙[13]研究了粉煤灰对活性染料、酸性染料、直接染料、阳 离子染料、硫化染料和还原染料的脱色能力,确定了脱色率为 91%—99%时的工艺条件;他的结果 还表明, 用粉煤灰处理染料废水既能降低色度又能去除大量COD。Qodah[14]采用页岩油灰处理活 性染料废水,效果良好。 Ozacar 等[15]的研究表明,利用自然界广泛存在的明矾石矿石,经过高温烧结 后,用于去除废水中的酸性蓝40、 酸性黄 17 等有机染料,其效果甚至比粒状活性炭更好。 宋光蒲等 [16]研究了阳离子交换纤维对阳离子染料的脱色作用 ,结果表明,阳离子交换纤维只要制作得当 ,其 吸附、脱色性能远优于一般活性炭。萃取技术也是含染料废水有效处理的方法之一。骆广生等 [17] 基于染料的荷电性质,选用几种有代表性的染料以正丁醇为萃取剂研究了电泳萃取方法进行染料 水处理的可行性,实验结果表明,电泳萃取技术是一种很好的染料回收技术。Pandit 等[18]采用可逆 胶囊液-液萃取方法,通过把有机染料(有机相) 与水相分离而使废水得到处理。其原理是存在于可 逆胶囊中与染料相异电荷的表面活性剂主要基团与染料分子之间的静电作用。他们的研究表明 , 在阳离子十六烷基三甲基溴胺表面活性剂存在下,阴离子甲基橙从水