染料廢水處理技術(shù)方法的研究

郭理想 阮海興 陳偉東（江蘇明盛化工有限公司， 江蘇 連云港 222228）

染料廢水處理技術(shù)方法的研究

郭理想 阮海興 陳偉東（江蘇明盛化工有限公司， 江蘇 連云港 222228）

本文主要介紹了目前我國染料的種類和現(xiàn)狀，介紹了染料廢水的來源及其特點(diǎn)，并對目前國內(nèi)常用的染料廢水處理技術(shù)方法進(jìn)行了分析，總結(jié)了各種方法的特點(diǎn)，為進(jìn)一步開發(fā)和研究高去除率、低能耗的染料廢水處理技術(shù)提供研究基礎(chǔ)。

染料;廢水;技術(shù)方法

0 引言

染料廢水CODcr、色度都較高，而且其中含有的有機(jī)物成分復(fù)雜，是目前難處理的工業(yè)廢水之一。雖然目前我國正在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，逐步取締和淘汰一批污染嚴(yán)重、規(guī)模較小的印染企業(yè)和染料生產(chǎn)企業(yè)，但是在一些地區(qū)，這種小的企業(yè)仍然較多，并且生產(chǎn)工藝相對落后，往往廢水未經(jīng)處理直接排放到水中，造成水體的溶解氧缺乏、透明度降低，對水生生物和微生物的生長產(chǎn)生明顯影響。因此，加強(qiáng)對染料廢水處理技術(shù)方法的研究，具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值和科學(xué)意義。

1 染料的分類

染料的分類方法主要有兩種：結(jié)構(gòu)分類法和應(yīng)用分類法［1］。所謂結(jié)構(gòu)分類法就是以染料分子中共同的基團(tuán)或相同的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)以及染料共同的合成方法和性質(zhì)進(jìn)行的分類法，如偶氮染料、蒽醌染料、三芳甲烷染料、硫化染料、酞菁染料等。應(yīng)用分類法就是根據(jù)染料的使用范圍和應(yīng)用方法來進(jìn)行的分類方法，如分散染料、活性染料、酸性染料、直接染料、還原染料等。

2 染料廢水的來源及特點(diǎn)

2.1 染料廢水的來源

染料廢水主要來自于染料的生產(chǎn)和使用過程，即染料生產(chǎn)廢水和印染廢水。染料生產(chǎn)廢水主要包括染料中間體的生產(chǎn)廢水和染料的生產(chǎn)廢水，其中含有的主要污染物是基本原料及其反應(yīng)生成的副產(chǎn)物。印染廢水主要指印染工序過程中產(chǎn)生的廢水，如漂白廢水、絲光廢水、染色廢水、印花廢水、整理廢水等［2］，其中的污染物主要由染料、漿料、助劑等組成。

2.2 染料廢水的特點(diǎn)［3］

（1）CODcr濃度高。染料的基本合成原料是苯類、酚類、萘類、蒽醌類等，在生產(chǎn)和使用的過程中流失的原料使得水中CODcr濃度增高，有的染料廢水 CODcr 高達(dá)幾萬 mg/L，且可生化性差。

（2）鹽分高。在染料的合成過程中，往往需要調(diào)酸調(diào)堿進(jìn)重氮-偶合；在使用過程中也需要加鹽來固色、勻染，這樣勢必使得染料廢水中含鹽量過高。再者就算廢水中有機(jī)物便于分解，但隨著時(shí)間的推移，也會導(dǎo)致菌種難以生存而死亡。

（3）色度大。染料生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的染料品種繁多，有的廢水色度可高達(dá)幾萬倍，色澤較深。另外由于織物種類、染料品種及工藝的不同，導(dǎo)致廢水水質(zhì)復(fù)雜且波動(dòng)變化很大，很難找到一個(gè)合適的方法來統(tǒng)一處理，造成治理技術(shù)上的難題。

（4）由于染料的基本合成原料是苯類、酚類、萘類等，往往產(chǎn)生的廢水中含有有毒有害成分，并且還含有銅、鋅、砷等具有毒性的重金屬，難處理程度大且對環(huán)境有危害。

3 染料廢水的處理現(xiàn)狀及技術(shù)方法

目前國內(nèi)用于染料廢水處理的主要技術(shù)方法可以分為生化處理法、化學(xué)處理法和物理處理法［4-5］。生化處理法包括厭氧處理法、好氧處理法、厭-好氧處理法等；物理處理法包括吸附法、膜分離法、高能物理法、超聲波法等；化學(xué)處理法主要包括化學(xué)氧化法、電化學(xué)法、光化學(xué)法、化學(xué)混凝法等。現(xiàn)對各種處理方法簡單介紹如下。

3.1 生化處理法

（1）厭氧處理法：是指在無氧的條件下，厭氧微生物對有機(jī)物進(jìn)行降解的一種生化方法。該法具有運(yùn)行費(fèi)用低，適宜處理高CODcr有機(jī)廢水等優(yōu)點(diǎn)。

（2）好氧處理法：是指好氧微生物在有氧的條件下降解有機(jī)物的一種方法，主要包括生物膜法和活性污泥法。生物膜法是利用附著于載體表面呈現(xiàn)膜狀的微生物群體進(jìn)行廢水處理的一種方法。此方法不僅處理費(fèi)用低而且高效，廢水經(jīng)過處理后可以達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。活性污泥法是以活性污泥為主體的一種生物處理方法，對于含有較高有機(jī)物的印染廢水具有很好的處理效果，此法技術(shù)可靠、穩(wěn)定，且運(yùn)行費(fèi)用低。

（3）厭氧-好氧處理法：這是一種厭氧處理法和好氧處理法相結(jié)合處理廢水的方法，此方法兼具好氧處理法和厭氧處理法的優(yōu)點(diǎn)，對有機(jī)物降解能力強(qiáng)，去除效果好。

3.2 物理處理法

（1）吸附法：是指利用多孔性吸附劑的物理或化學(xué)等吸附性能將廢水中的雜質(zhì)物質(zhì)吸附于吸附表面，而使廢水得到處理的一種方法。這種方法，適宜處理低濃度的印染廢水，不僅對CODcr有很好的去除效果，而且操作方便。

（2）膜分離法：利用膜的選擇透過性，將廢水中的某些物質(zhì)分離出來，從而達(dá)到廢水處理的一種方法，此法對CODcr、鹽等均具有很好的去除效果。

（3）高能物理法：是一種新興的廢水處理方法，目前尚處在實(shí)驗(yàn)室水平，還沒有應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，主要原因是其對技術(shù)要求相對要高，而且運(yùn)行費(fèi)用較大，故此法還需要依賴大量的研究工作才能夠?qū)嶋H運(yùn)用。

（4） 超聲波法：是指在適當(dāng)震蕩頻率波段的振蕩影響下，使廢水中大分子有機(jī)物開鏈成為小分子，并且同時(shí)在水分子快速的熱運(yùn)動(dòng)下，迅速凝結(jié)絮凝，從而使水質(zhì)得以凈化的一種技術(shù)方法，此法目前實(shí)用性也欠佳。

3.3 化學(xué)處理法

（1）化學(xué)氧化法：是目前處理染料廢水最常用的一種方法，主要是利用氧化劑的強(qiáng)氧化性使廢水中有機(jī)物得以氧化破壞，失去發(fā)色基團(tuán)，得到廢水處理的一種技術(shù)方法，

（2）電化學(xué)法：利用兩性電極產(chǎn)生的活性自由基來氧化水中有機(jī)物，從而使有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)遭到破壞而起到脫色效果的方法。此方法不產(chǎn)生二次污染物，適宜處理難降解的有機(jī)物。但對CODcr的去除卻不盡如人意，此法可以作為生物處理前的預(yù)處理。

（3）光化學(xué)氧化法：是指在光輻射和化學(xué)氧化的共同作用下，產(chǎn)生活性自由基從而使污染物得以氧化處理的一種方法。該技術(shù)目前還處于研制階段，并未實(shí)際運(yùn)用。

（4） 化學(xué)絮凝法：是指利用絮凝劑的混凝作用下，將染料廢水中的染料分子、膠體、微懸浮物等絮凝沉降，使廢水得以處理的一種常用方法。尤其是對不溶性的物質(zhì)如分散染料、硫化染料等的染料廢水常作為單獨(dú)處理或與生化處理相結(jié)合的預(yù)處理。

4 結(jié)語

通過合理的方法對染料廢水處理工藝進(jìn)行改進(jìn)和完善，采用生物、物理、化學(xué)相結(jié)合的方法，將污染物進(jìn)行綜合處理，降低有害物質(zhì)的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)對染料廢水的無害化處理，這不但可以降低對環(huán)境的危害，給生物創(chuàng)造良好的生存環(huán)境，而且可以提高我國的經(jīng)濟(jì)效益，加快社會主義建設(shè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

［1］程萬里.染料化學(xué)［M］.北京：中國紡織出版社，2010：3-4.

［2］戴日成，張統(tǒng)，郭茜.印染廢水水質(zhì)特征及處理技術(shù)綜述［J］.給水排水，2006，26（10）：33-37.

［3］陳躍.染料廢水處理技術(shù)及研究趨勢［J］.黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（01）：8-14.

［4］單國華，賈麗霞.印染廢水及其處理方法研究進(jìn)展［J］.針織工業(yè)，2009，（7）：62-67.

［5］王銀娜.分散染料廢水絮凝脫色作用及機(jī)理的初步研究［D］.南京理工大學(xué)，2014.

郭理想（1983- ），男，畢業(yè)于浙江理工大學(xué)，江蘇明盛化工有限公司技術(shù)副總，長期從事染料、化工中間體的合成及三廢處理的研究。