關于印染廢水處理方法的綜述

盧萊雅，秦嘉玲，楊 圩

(杭州電子科技大學 材料與環境工程學院，浙江 杭州 310018)

中國是世界上最大的紡織品生產和出口國，每年產生的紡織廢水量占工業廢水總排放量的11%。全世界染料年產量約為100萬t，其中2/3為極難處理的偶氮染料。由于偶氮染料具有色度高，難降解等特點，因而會對環境造成嚴重的危害。此外，它還會產生引起人體病變的芳香胺化合物。因此，必須對其進行嚴格的處理。本綜述介紹了印染廢水最常用的處理手段，主要對物理法、化學法和生物法對印染廢水的處理現狀進行歸納總結。

1 物理法

1.1 吸附法

吸附法具有可開發性高，效率高等優點，是最常規的印染廢水處理方法之一。吸附劑種類繁多，應用廣泛(表1)。活性炭為最常見的吸附劑，利用其高比表面積，通過氫鍵等作用進行吸附，可提高對染料的吸附率。Kumar[1]等以桉樹活性炭吸附孔雀石綠染料，發現低染料濃度時去除量可達99.4%，且該吸附劑可循環使用。張小璇[2]利用椰殼活炭性吸附酸性品紅等染料，發現在投料量為0.8%時，其對染料的脫色率可達97%。

表1 不同吸附劑對不同溶液的吸附效果

1.2 膜過濾

膜過濾是利用膜表面的截留作用分離目標物質和水。它作為一種新興的方法受到了廣泛的關注。Gao[7]等利用新型電紡rGO@TiO2納米纖維膜，研究其對普萘洛爾的降解性能，發現該納米纖維膜對普萘洛爾的降解率超65%，低初始濃度下去除率可達100%。

2 化學法

2.1 電化學

電化學法是一種利用外加電場控制電子的定向運動，通過物理化學反應去除污染物的方法。電化學法在常溫常壓下進行，可通過控制電流與電壓大小，減少副反應發生，減少二次污染物的產生。尹紅霞[8]等利用鈦基體二氧化鉛電極降解甲基橙廢水，其脫色率達到82.2%。Liu[9]等借助電化學吸附法，利用錳氧化物吸附廢水中的砷元素，在1.2 V電壓下，廢水中總砷去除率高達98.1%，且多次逆轉電壓可提高總砷去除率。

2.2 高級氧化法

高級氧化法即利用反應體系中產生高活性的羥基自由基氧化降解污染物的方法。它可分為Fenton及類Fenton法、亞臨界水氧化法、臭氧氧化法等(表2)。Kang[10]等利用高級氧化與吸附氣浮工藝，以FeSO4@MnO2納米復合材料為催化劑，其對亞甲基藍去除率可高達99.0%。除羥基自由基外，硫酸鹽自由基憑借著半衰期長、選擇性優異而進入人們視野。硫酸鹽自由基與水分子可轉化為羥基自由基，利用硫酸酸化，可使污染物中的TOC降解率達到90%以上。

表2 不同類型的高級氧化法的降解效果

2.3 光催化

光催化是在光照條件下，利用電子躍遷至導帶時產生的空穴[14]，將污染物氧化降解的過程。雖然光催化副反應多，但其利用太陽能，無毒無害等優點而廣受關注。TiO2及其復合材料是最廣泛使用的光催化劑。Nguyen[15]等研究了活性炭負載型TiO2的光催化性能，發現通過活性炭和TiO2的協同作用，苯酚去除率可達98%，且催化劑可重復使用。碳納米管也是極具發展潛力的光催化材料。Liua[16]等以三碳化四氮(g-C3N4)為原料制備了碳納米管，發現其對羅丹明B的降解率可達98%。

3 生物法

生物法是指利用微生物代謝作用降解污染物的過程。它可分為好氧法與厭氧法兩種。根據工藝以及污水的特性，可以通過篩選、培養合適的菌種。好氧法一般采用活性污泥法，主要由由曝氣池，二沉池等系統組成；厭氧法最初應用于化糞池中，后期開發出了厭氧接觸法和分布消化法等。鄒小玲[17]等研究了厭氧反應器馴化微生物的影響因素，發現其受微量元素和溫度等影響，并利用聚合酶鏈反應擴增技術合成馴化后的菌株。

4 結語

隨著國家標準逐步提高，越來越多的水處理技術被開發出來。為解決印染廢水組分復雜問題，可通過組合不同的處理工藝，使其達到國家排放標準。根據污染物性質，綜合分析不同處理技術的優缺點，提高廢水循環利用率，可從源頭減少污染物排放。