染料废水处理技术进展

祝新护

江苏亚邦染料股份有限公司连云港分公司

染料废水处理技术进展

祝新护

江苏亚邦染料股份有限公司连云港分公司

染料废水CODcr、色度都较高，而且其中含有的有机物成分复杂，是目前难处理的工业废水之一。虽然目前我国正在进行产业结构调整，逐步取缔和淘汰一批污染严重、规模较小的印染企业和染料生产企业，但是在一些地区，这种小的企业仍然较多，并且生产工艺相对落后，往往废水未经处理直接排放到水中，造成水体的溶解氧缺乏、透明度降低，对水生生物和微生物的生长产生明显影响。

染料；废水；技术

随染料生产和印染行业的发展，染料工业废水的排放量也急剧增多，据调查中国每年约有1.6亿立方米的染料废水排放进入水环境中。并且染料废水具有色度大、有机污染物含量高、组分复杂、水质变化和生物毒性大，以及难生化降解，并朝着抗光解、抗氧化的方向发展等特点，使处理染料废水的难度进一步加大。印染废水含大量的有机污染物，排入水体将消耗溶解氧，破坏水生态平衡，危及鱼类和其它水生生物的生存。沉于水底的有机物，会因厌氧分解而产生硫化氢等有害气体，恶化环境。以上几点，使其成为国内外难处理的工业废水之一，中国己将染料废水的治理列为环境保护重点。

1　染料的分类

染料的分类方法主要有两种：结构分类法和应用分类法。所谓结构分类法就是以染料分子中共同的基团或相同的基本化学结构以及染料共同的合成方法和性质进行的分类法，如偶氮染料、蒽醌染料、三芳甲烷染料、硫化染料、酞菁染料等。应用分类法就是根据染料的使用范围和应用方法来进行的分类方法，如分散染料、活性染料、酸性染料、直接染料、还原染料等。

2　染料废水的特点

(1)CODcr浓度高。染料的基本合成原料是苯类、酚类、萘类、蒽醌类等，在生产和使用的过程中流失的原料使得水中CODcr浓度增高，有的染料废水CODcr高达几万mg/L，且可生化性差。

(2)盐分高。在染料的合成过程中，往往需要调酸调碱进重氮-偶合；在使用过程中也需要加盐来固色、匀染，这样势必使得染料废水中含盐量过高。再者就算废水中有机物便于分解，但随着时间的推移，也会导致菌种难以生存而死亡。

(3)色度大。染料生产厂家生产的染料品种繁多，有的废水色度可高达几万倍，色泽较深。另外由于织物种类、染料品种及工艺的不同，导致废水水质复杂且波动变化很大，很难找到合适的方法来统一处理，造成治理技术上的难题。

3　染料废水处理技术

3.1生物处理法

生物处理法主要通过生物菌体的絮凝作用、吸附作用和生物的降解作用对废水中发色物质予以分离和降解。生物的絮凝和吸附作用属于物理过程，并不能使得染料分子的结构发生化学变化，而生物的降解作用则是利用微生物酶来氧化或还原染料分子，破坏其发色基团和不饱和键，并通过一系列氧化、还原、水解、化合过程，将染料最终降解为简单无机物，或转化成各种营养物或原生质。废水中大部分有机物是可以生物降解的，即使是苯环结构，也能被诺卡氏菌、环形小球菌分解，在辅酶HSCOA的作用下，苯环裂解，分解为有机酸，最终氧化为CO2和H2O。由于生物处理法运营成本低，经济适用，在染料废水处理中得到广泛应用。

3.2化学处理方法

化学处理方法是通过使用化学药剂，使其与废水发生化学反应，对废水进行处理达到净化废水的目的。化学处理方法主要有化学混凝法、化学氧化法、光催化氧化法、湿式催化氧化法、内电解法。化学混凝法是在染料废水中加入混凝剂使其与废水中污染物发生化学反应生成胶粒，胶粒沉淀或者气浮，然后把这些胶粒分离出来达到净化废水的目的。化学氧化法是利用氧化剂与废水中的染料发色基团发生氧化还原反应，从而达到脱色的目的，其常用的氧化剂有臭氧、氯、高锰酸钾和过氧化氢等。光催化氧化法常用H2O2和半导体做催化剂，在紫外线的高能辐射下与废水发生氧化反应，从而达到脱色的目的。湿式催化氧化法是在高温高压环境下，通入空气后直接把废水中的有机物氧化，从而达到净化废水的目的，这种方法的氧化条件比较苛刻，应用范围比较少。

3.3萃取法

萃取法主要是利用萃取剂与水不互溶，与染料互溶的特点，将大部分染料转移到萃取剂中，从而去除废水中的染料。通过萃取法可富集染料，得到的染料通过进一步处理可以回收并重复利用。王先锋等采用萃取法对酸性大红G模拟废水进行处理，研究发现该方法对染料的萃取率达94%以上。EI－Ashtoukhy等从水溶液中萃取亚甲基蓝，在最佳条件下染料的萃取率为100%。对于成分复杂的染料废水的处理，对萃取剂的要求较高，增加了处理费用，高效、低成本萃取剂的研制是以后萃取法处理废水的重点。

3.4吸附法

吸附脱色的一个主要优点是通过吸附的作用可将染料从水中去除，吸附过程保留了染料的结构。国内外运用于染料工业废水处理的吸附剂主要有：活性炭，硅聚物、大孔树脂等比表面积大的材料作为吸附剂去除染料色度均具有良好的效果，但因成本相对较高尚未广泛推广应用；高岭土、工业炉渣等低成本的材料作为吸附剂对染料废水也具有一定的脱色作用，但目前还处于实验探索阶段。当前工业化处理染料废水的吸附法主要为活性炭吸附法。活性炭作为一种优良吸附剂早已广泛应用，至今仍是有色废水的最好吸附剂。活性炭吸附法对去除水溶性有机物非常有效，对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能，脱色率均在97%以上，CODcr的去除率为63%～95%。

物理法、化学法和生物法可有效降低废水中的染料浓度，减轻染料废水对生态环境和人体的危害。各种处理方法均有各自的优点和局限性。随着各种新型染料的出现及应用，染料废水的成分越来越复杂、加之处理成本的限制，多种方法的联合使用或研究新技术将成为染料废水处理的趋势。

[1] 任南琪，周显娇，郭婉茜，杨珊珊. 染料废水处理技术研究进展[J].化工学报，2013，01：84-94.

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[3] 岳治杰，杨佳财. 染料废水处理技术现状与发展[J]. 环境科学与管理，2012，07：96-99+133.