污水中有機染料的處理

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B. 印刷廠產生的印染廢水如何進行處理

印刷廠的印染廢水通常含有大量的染料、油墨和其他化學物質，對環境和水資源造成污染。為了減少對環境的負面影響，需要對印染廢水進行處理。

以下是幾種常見的印染廢水處理方法：

1. 物理處理法：通過過濾、沉澱和分離等物理過程去除廢水中的大顆粒雜質和懸浮物。這種方法可以有效降低廢水的渾濁度和色度，但無法去除染料和有機污染物。

2. 化學處理法：使用化學葯劑如混凝劑、氧化劑等與廢水中的污染物反應，使其轉化為無害的物質。常用的化學處理包括化學沉澱、氯化消毒、臭氧氧化等。

3. 生物處理法：利用微生物的代謝作用將廢水中的有機污染物分解成無機化合物或二氧化碳和水。常見的生物處理技術包括活性污泥法、生物膜法和厭氧消化法等。

4. 綜合處理法：結合物理、化學和生物處理技術，形成一套完整的廢水處理系統來達到最佳的處理效果。例如，可以使用化學法去除大分子有機物，再用生物法處理剩餘的有機物，最後進行物理處理以進一步凈化水質。

無論採用哪種處理方法，都需要定期監測廢水的質量，確保處理後的廢水符合排放標准並不會對環境和人類健康造成危害。

C. 染料廢水怎麼處理

方法有很多，我這邊用的是「CLEAR NITE 污水處理葯劑」，網路搜下就能找到。
1.物理吸附法專
採用以活性炭、高孔硅藻屬精土、樹脂為主等多孔性固體，利用吸附劑的表面活性，充分與染料污水接觸，將染料廢水中的有機物和金屬離子吸附並濃集於其表面，達到染料污水處理凈化的目的。
2.化學混凝法
主要採用以聚合氯化鋁、聚丙烯醯胺等水處理混凝劑，依據氣浮法、沉澱法。一般使用的無機混凝劑含有機高分子絮凝劑分子量大，分子鏈中所帶的官能團多，絮凝性能好，pH范圍廣。
3.生化法
生化法具有運行成本低，對環境污染少的特點。但染料廢水水質波動大，種類多，毒性高，對溫度和pH條件要求較高，對菌種的要求比較高。

D. 染料廢水的處理方法

我國染料廢水處理工藝研究中具有明顯的水量大、水質復雜特色，這種染料廢水的化學需氧量、含鹽量較高，科、化學性較差。對染料廢水進行治理可以減少整體的治理難度，實現對環境的保護，增強整體的處理效果。在進行染料廢水處理的過程中，常選取物理法、化學法、生物法等新型工藝進行染料廢水處理，確保提高處理效果。
一、染料廢水
1、染料廢水的特點
（1）染料廢水的水質隨加工的纖維種類和採用工藝以及使用的染化料的不同而異，污染物組分差異很大。染料廢水具有水量大、有機污染物含量高、色度深、鹼性大、水質變化大等特點，屬難處理的工業廢水。傳統的生物處理工藝已受到嚴重挑戰。傳統的化學沉澱和氣浮法對這類印染廢水的 COD 去除率也僅為 30%左右。
（1）一般染料廢水pH值為6～13，色度可高達1000倍，CODCr為400～4000mg/L，BOD5為100～1000mg/L， 染料廢水一般具有污染物濃度高、種類多、含有毒害成份及色度高的特點。以處理難度為標准可分為：
a.高濃度染料廢水：機織布的退煮漂廢水、牛仔線的漿染廢水、印花廢水、蠟染廢水、鹼減量廢水和綉花廢水等。
b.中等濃度染料廢水：毛織物染色、針織染色、絲綢染整、縫紉線染色及拉鏈染色等。
c.低濃度染料廢水：牛仔服飾洗漂廢水。
二.染料廢水的主要來源
染料廢水主要指天然水體的污染。印染廢水排入天然水體後，印染廢水的水溫較高，且水中大量有機物會迅速消耗水體中的溶解氧，使河流因缺氧產生厭氧分解，釋放出的H2S加大了進一步消耗水體中的溶解氧，水體中溶解氧大幅度下降的水體。這種廢水中總磷、總氮含量增高，排放後使水體過於富營養化。漂白廢水中的游離氯可能破壞或降低河流的自凈能力。
常見的廢水來源主要有：染料中的化學元素沉積、染料有毒元素積累、放射性元素輻射等方面。工業企業在進行染料壓濾和板框壓濾機進行清洗的過程中，很容易出現環境污染廢水。這些廢水中含有較高的染料色素、懸浮物、氨氮元素，導致整體需氧量增加，污染周圍水質，導致環境問題加重。
二、我國印染行業廢水處理中的問題
1、對水處理資金投入不足
發達國家生產的印染產品檔次比國內高，其對印染廢水處理的成本投入也很高，印染廢水處理效果我國與之是天壤之別，其印染廢水排放達到零，我們目前還很難達到。我國國內印染產品的檔次偏低，大部分屬於中低檔，附加利潤也相對較低，造成這些的主要原因是我國對廢水排放處理做的還不到位。目前，國內一些印染廢水處理廠處理一噸印染廢水需要費用在1000元左右，與外國相比有很大的差距，由於投入不足，造成部分印染廠廢水排放很難達標。
2、印染企業管理制度不強
由於我國印染業相對來說處於各行業的最低位置，由於受我國經濟的影響，目前的管理水平與國外發達國家還有一定的差距，因此要想提高和發展印染行業，改善當前的管理制度是首要考慮。
三、染料廢水的處理方法
1、物化處理法
（1）輻射法
近年來，輻射法處理染料廢水得到了較大發展，如電離輻射、紫外輻射等。Solpan等採用β射線輻射法對活性染料進行脫色和降解研究，結果表明，對活性藍5和活性黑5的脫色和降解效果都很好，且隨輻射劑量的增加而增加；當其濃度較低時兩種染料污水的脫色程度達到100%，COD也下降了76%-80%。
（2）超聲波降解法
超聲波作為一種新的能量形式在化學化工領域中的應用研究，獲得了許多有價值的成果。祁夢蘭採用聲化學氧化法作預處理，可使生物難降解的染料廢水可生化性BOD5/COD值由0.22-0.28提高到0.44-0.51。超聲波對化學反應所產生的獨特作用以及它的良好的應用前景正越來越引人注目。
（3）磁分離法
磁分離法不僅能直接處理工業廢水中的各種細微的弱磁性、順磁性物質，而且還能分離出不具磁性的細菌、病毒、藻類、懸浮物、有機和無機化合物、油脂類和重金屬等，其應用范圍非常廣泛。
（4）混凝沉降法
混凝沉降是處理染料廢水經常採用的方法之一， 是迄今為止屬於工藝上比較成熟、處理效果比較穩定的染料廢水處理方法。目前得到普遍認可的混凝機理有壓縮雙層、電中和、橋聯作用和網捕作用 。可以預料，隨著人們對含染料廢水處理機理認識的不斷提高，新型、高效的混凝劑必將更為廣泛地應用於染料廢水處理。混凝法的主要優點是工藝流程簡單、操作管理方便、設備投資省、佔地面積少、對疏水性染料脫色效率很高；缺點是運行費用較高、泥渣量多且脫水困難、對親水性染料處理效果差。
2、生物處理法
好氧法和厭氧法是生物處理的兩大類方法。近年來，很多工程實踐都表明，好氧法和厭氧法由於具有很大程度上的互補性，所以將二者聯合時，能夠使得不能或難以處理的染料廢水在不同程度上取得將好的降解效果。
3、染料廢水處理新技術
（1）超臨界水氧化技術
超臨界水氧化是指當溫度、壓力高於水的臨界溫度（374℃）和臨界壓力（22.1 MPa）條件下水中有機物的氧化。處在超臨界態的水有著與常態水完全不同的物理、化學性質。由於超臨界水汽液相界面消失，成為一均相體系，因而超臨界水中的有機物的氧化反應速度極快。盡管技術有許多優點，並且展現出良好的工業應用前景，但是超臨界水氧化法還有一些實際的技術問題需要解決，如反應條件較為苛刻（高溫、高壓），對設備材質要求高等。在超臨界水中，由於無機鹽溶解度小，因此在氧化過程中會有鹽的沉澱引起反應器和管路的堵塞。
（2）低溫等離子體化學
等離子體是在特定條件下使氣（汽）體部分電離而產生的非凝聚體系。體系內正負電荷相等，整個體系呈電中性，被稱為物質存在的第四態。帶電粒子中電子質量最輕，其溫度高達10 4K以上；離子、自由基、中性原子或分子等重粒子的溫度接近或略高於室溫，稱這種等離子體為低溫等離子體。低溫等離子體具有足夠高能量的活性物種，因而可使反應物分子激發、電離或斷鍵。盡管國內外對低溫等離子體化學技術在環境污染治理的應用的原理已有較多的討論，也有一些單一有機物降解的實驗室研究工作的報道，但是該技術對不同類型的有機物和實際工業廢水的降解的研究報道較少另外，該技術的實際應用也存在如何降低能耗，提高降解效率的問題。
結 語：
對染料廢水進行行之有效的處理不但能降低對環境的污染，給生物創建良好的生活空間，還可以提高我國經濟效益，加快我國社會主義建設，實現我國經濟技術可持續發展。通過對廢水處理工藝進行改進與完善，對染料廢水進行過濾，將污染物進行有機分解，降低分解產物的有害物質，實現對染料廢水的合理處理。通過採用物理、化學、生物等多種方法對其進行有效處理，真正達到染料廢水排放的指標。
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E. 染料生產廢水如何進行處理

染料生產廢水中含有酸、鹼、鹽、鹵素、烴、胺類、硝基或染料及其中間體等物專質，也含有吡啶、氰、苯酚、聯屬苯胺或重金屬汞、鎘、鉻等。這些廢水成分復雜有毒，處理困難。

因此，染料生產廢水的處理必須符合廢水的特性及其排放要求。選擇適當的處理方法。例如，凝結和過濾可用於去除固體雜質和無機物。有機物和有毒物質的去除主要採用化學氧化法、生物法、反滲透法等。脫色一般可採用混凝法和吸附法組成的工藝，重金屬去除可採用離子交換法等。

F. 染料廢水處理方法的研究進展

紡織染料工業近年來快速發展，目前我國各種染料產量已達90萬T，染料廢水已成為環境重點污染源之一。染料行業品種繁多，工藝復雜。其廢水中含有大量的有機物和鹽份，具有CODCR高，色澤深，酸鹼性強等特點，一直是廢水處理中的難題。本文主要介紹了染纖困料廢水處理技術中的物理法、化學法、電化學法、生化法，以及這些技術的特點原理及其近年來研究進展和應用。
1物理法
1.1吸附法
吸附法是利用多孔性固體(如活性炭、吸附樹脂等)與染料廢水接觸，利用吸附劑表面活性，將染料廢水中的有機物和金屬離子吸附並濃集於其表面，達到凈化水的目的。
活性炭具有較強的吸附能力，對陽離子染料，直接染料，酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附功能，但活性炭價格昂貴，不易再生。由殼聚糖與活性炭及纖維素混合製成的染料吸附劑對活性染料和酸慧豎李性染料有優異的吸附能力，其吸附容量分別為264和421MG/G（椰子活性炭吸附容量少於80MG/G）。該吸附劑在水中具有優良的分散性，可採用簡單而廉價的接觸過濾法處理。
大孔吸附樹脂是內部呈交聯網路結構的高分子珠狀體，具有優良的孔結構和很高的比表面積。吸附樹脂可用於去除難以生物處理的芳香族磺酸鹽，萘酚類物質。它易再生，且物理化學穩定性好，樹脂吸附法已成為處理染料廢水的有效方法之一。
1.2膜分離
膜分離技術應用於染料廢水處理方面主要是超濾和反滲透。據報道，用管式和中空纖維式聚碸超濾膜處理還原染料廢水脫色率在95%～98%之間，CODCR去除率60%～90%，染料回收率大於95%。近年來，用殼聚糖超濾膜和多孔炭膜的新型膜材料來處理印染廢水，取得較好的效果。夏之寧等研究了染料廢水在超聲作用下，通過醋酸纖維素膜的透水率與透鹽率，發現超聲波在膜分離中有明顯的加速傳質和去「濃差極化」作用，有超聲波作用時其滲透率是無超聲波時的1.5倍，對透鹽率影響更大，其截留率分別為94%和67%。
2化學法
2.1化學混凝法
化學混凝法主要有沉澱法和氣浮法，此法經濟有效，但產生化學的污泥需進一步處理。常用的有無機鐵復合鹽類。近年來國內外採用高分子混凝劑日益增多。天然高分子絮凝劑主要有澱粉及澱粉衍生物、甲殼質衍生物和木質素衍生物3大類。曾淑蘭等用NAOH作催化劑將玉米澱粉和醚化劑M反應製得的陽離子澱粉CST，用量為7～15MG/L時，對酸性染料、活性染料的脫色率達90%以上。吳冰艷等用接枝聚合製得的木質素季胺鹽絮凝劑處理J酸染料廢水，絮凝劑中的季胺離子與廢水中的磺酸基團生成不溶於水的物質，投量20MG/L，色度去除率達90%。
方忻蘭利用海蝦、蟹殼為原料製得的殼聚糖用來處理印染廢水，CODCR去除率達85%以上。天然高分子絮凝劑電荷密度小，分子量低，易發生生物降解而失去絮凝活性。人工合成的有機高分子絮凝劑分子量大，分子鏈中所帶的官能團多，絮凝性能好，用量少，PH范圍廣。代表性的人工有機高分子絮凝劑有PAN-DCD(二氰二胺改性聚丙烯腈聚電解質)、WX系列高分子脫色絮凝劑、PDADMA-A(二甲基二烯丙基氯化銨聚合物)M。 2.2化學氧化法
化學氧化是利用臭氧、氯、及其含氧化物將染料的發色基團破壞而脫色。臭氧氧化法對多數染料能獲得良好的脫色效果。但對硫化、還原等不溶於水的染料效果較差。FENTON試劑氧化法，其脫色的實質是H2O2與FE2+反應所產生的羥基自由基使染料有機物斷鏈。FENTON試劑除氧化作用外，還兼有混凝作用。研究表明，用此法處理2-萘磺酸鈉生產廢水，先用FECL3混凝沉澱後，然後在PH1.5～2.5條件下以H2O22G/GCODCR，FE2+4G/L水，氧化60MIN可去除CODCR99.6%、色度95.3%[19]。
2.3濕式空氣氧化法
濕式空氣氧化法(WAO)是在高溫（125～320℃）、高壓(0.5～20MPA)條件下通入空氣，使廢水中的有機物直接氧化[20]。超臨前遲界水氧化（SCWO）是指當溫度、壓力高於水的臨界溫度（374℃）和臨界壓力（22.05MPA）條件下的水中有機物的氧化。它實質上是濕式氧化法的強化和改進。超臨界態水的物理化學性質發生較大的變化，水汽相界面消失，形成均相氧化體系，有機物的氧化反應速度極快。MODEL等[21]對有機碳含量27.33G/L的有機廢水，在550℃，60S內，有機氯和有機碳的去除率分別為99.99%和99.97%。超臨界水氧化法與傳統的方法相比，效率高，反應速度快，適用范圍廣，可用於各種難降解有機物；在有機物的含量低於2%時；可通過自身熱交換，無須外界供熱，反應器結構簡單，處理量大。
2.4光催化氧化法
光催化氧化法常用H2O2或光敏化半導體（如TIO2、CDS、FE2O3、WO3作催化劑），在紫外線高能輻射下，電子從價帶躍遷進入導帶，在價帶產生空穴，從而引發氧化反應。此法對染料廢水的脫色效率高，缺點是投資和能耗高。張桂蘭等用新型的旋轉式光催化反應器，在優化條件下採用懸浮態TIO2時，偶氮染料脫色率達98%。程滄滄等[23，24]分別採用固定床型光反應器和斜板式光反應器對有機染料直接耐翠藍GL進行了光催化降解研究，經60MIN光照，其降解率分別為83%和81.4%。
3生化法
生化法具有運行成本低，對環境污染少的特點。但染料廢水水質波動大，種類多，毒性高，對溫度和PH條件要求較苛刻的微生物很難適應。
好氧處理法運行簡單，對CODCR、BOD5的去除率較高，對色度的去除率卻不太理想。而厭氧處理法對染料廢水的色度去除率較高。厭氧處理法污泥生成量少，產生的氣體是甲烷，可利用作為能源。但單獨使用，效果不理想。黃天寅等在處理酞菁藍廢水過程中，採用氣提、吹脫和氣浮等物化手段去除原水中大部分NH3-N和CU2+，提高其生化性。
經厭氧處理後，各項指標均可達到污水綜合排放標準的一級標准，CODCR去除率90.0%，BOD5去除率88.9%，NH3-N去除率99.1%，CU2+去除率99.7%。由於近年來染料向抗分解，抗生物降解的方向發展，單獨一種工藝很難取得滿意的效果。現在處理工藝正朝向厭氧—好氧聯合處理工藝發展。閆慶松等[26]對染料廢水採用了厭氧—好氧工藝。厭氧段採用UASB工藝，中溫消化，停留時間48H，CODCR去除率可達55%，出水BOD5/CODCR值由0.1提高到0.42，系統內形成顆粒污泥，其沉降性能良好。好氧段採用接觸氧化法，經馴化後，污泥對廢水的降解能力逐步提高。 高效菌群（HIGHSOLUTIONBACTERIA）是利用復合的微生物群來處理染料廢水的方法，菌種現已發展到100多種，如反硝化產鹼菌、脫氮硫桿菌、氧化硫硫桿菌等。它可以針對不同的廢水配成不同的菌群去分解不同的污染物，具有較高的針對性。高效微生物群將有機物分解成SO2、H2O以及許多對水質沒有影響的有機小分子。運用H.S.B技術處理無錫某染料廠生產的分散染料、酸性染料（CODCR濃度達2000～2500MG/L）的廢水，出水CODCR小於100MG/L，平均去除率為92.68%。苯胺去除率94%，酚為93%，氨氮為92%，色度均在50倍以下[27]。為了增加優勢菌種在生物處理裝置中的濃度，提高對染料廢水的處理效率，通常將游離的細菌通過化學或物理的手段加以固定，使其保持生物活性和提高使用率。研究表明，高效脫色菌群固定在活性污泥上，脫色酶活力提高70%。
4電化學法
電化學法治理廢水，實質是間接或直接利用電解作用，把染料廢水中的有毒物質轉化為無毒物質。近年來由於電力工業的發展，電力供應充足並使處理成本大幅降低，電化學法已逐漸成為一種非常有競爭力的廢水處理方法。染料廢水的電化學凈化根據電極反應發生的方式不同，可分為內電解法、電凝聚電氣浮、電催化氧化等。
應用最廣泛的內電解法是鐵屑炭法。靳建永用鐵屑內電解法對5大類11種染料廢水進行脫色處理。研究表明，對中等色度和濃度的廢水，脫色率在96%以上；加入助劑可使廢水CODCR去除率在70%以上。內電解法的優點是利用廢物在不消耗能源的前提下去除多種污染成分和色度，缺點是反應速度慢、反應柱易堵塞、對高濃度廢水處理效果差。
在外電壓作用下，利用可溶性陽極（鐵或鋁）產生大量陽離子，對膠體廢水進行凝聚，同時在陰極上析出大量氫氣微氣泡，與絮粒粘附一起上浮。這種方法稱為電凝聚電氣浮。與化學凝聚法相比，其材料損耗少一半左右，污泥量較少，且無笨重的加葯措施。其缺點是電能消耗和材料消耗過大。
電催化氧化是通過陽極反應直接降解有機物，或通過陽極反應產生的羥基自由基、臭氧等氧化劑降解有機物。電催化氧化法的優點是有機物氧化完全，無二次污染。但該法真正應用於廢水工業化處理則取決於具有高析氧電位的廉價高效催化電極。同時電極與電解槽的結構對降低能耗也起重要的作用。賈金平等研究了活性炭纖維電極與鐵的復合電極降解多種模擬印染廢水，有較好的效果。
5結語
染料生產工藝復雜，廢水量大且難以處理，污染治理的費用很高。硫化鹼還原時排出的含硫廢水除使用昂貴的濕式氧化法處理外，其他方法難以達到排放標准。近年來採用加氫還原法，徹底消除了硫化物的污染。汞催化磺化法生產氨基蒽醌改為硝化還原法，徹底消除汞污染。各種新技術的研究和應用大大提高了染料廢水處理的效率，降低了處理成本。但治標更要治本，研究發展經濟合理的清潔生產工藝與發展高效經濟的廢水治理工藝同等重要。從根本上降低排污，才是長久之計。

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G. 染料廢水化學處理方法有哪些

染色污水處理常用的化學工藝有以下幾種：

中和法：在印染廢水中，該法只能調節廢水PH，不能去除廢水中污染物，在用生物處理法時，應控制其進入生物處理設備前PH在6-9之間。

混凝法：用化學葯劑使廢水中大量染料、洗滌劑等微粒子結合成大粒子去除，印染廢水處理中需用的混凝劑有鹼式氯化鋁，聚丙烯醯胺、硫酸鋁、明礬、三氯化鐵等。

氣浮法：印染廢水中含大量有機膠體微粒呈乳狀的各種油脂等，這些雜質經混凝形成的絮體顆粒小、重量輕、沉澱性能差，可採用氣浮法將其分離；目前在印染廢水治理中，氣浮法有取代沉澱法的趨勢，是印染廢水的一種主要處理方法。在印染廢水中氣浮處理主要採用加壓溶氣氣浮法。

電解法：該法脫色效果好，對直接染料、媒體染料、硫化染料、分散染料等印染廢水，脫色率在九層以上，對酸性染料廢水，脫色率在70%以上。該法缺點：電耗及電極材料耗量大，需直流電源，適宜於小量廢水處理。

吸附法：吸附法對印染廢水的COD、BOB色去除十分有效，由於活性炭吸附投資較大，一般不優先考慮，近年來有泥煤、硅藻土、高嶺土等活性多孔材料代替活性炭進行吸附的，對印染廢水宜選用過濾孔發達的活性吸附材料。

氧化脫色效率低，僅五層，混凝脫色效率較高，達50－90%之間，但用這些方法處理後，出水仍有較深的色度，必須進一步脫色處理，目前用於印染廢水脫水的方法主要有光氧化、臭氧氧化和氯氧化法，由於價格等原因，應用最多的是氯氧化法，其常用的氧化劑有液氯、漂白粉和次氯酸鈉，此種方法由於處理成本高和操作運行條件較高，而較少適應。

其中混凝法是向廢水中投加化學混凝劑、助凝劑，由於吸附、微粒間的電荷中和(染料廢水通常帶有負電荷，金屬氫氧化物混凝帶正電荷)和擴散離子層的壓縮等產生的凝聚，形成較粗粒凝聚集，通過沉澱、浮選、過濾方法將它們除掉。混凝法同樣可使印染廢水達到脫色目的。
混凝法的缺點是投葯量較大，沉渣較多，對於某些染料，例如活性染料等，混凝沉澱較困難，投葯量有時高達1000mg／L以上。
無機混凝劑(明礬、石灰、硫酸亞鐵、三氯化鐵等)幾乎不能或完全不能去除水溶性染料中相對分子質量小的和不容易形成膠體狀的染料，如酸性染料、活性染料、金屬絡合染料及一部分直接染料。
當絮凝物質輕浮，不容易沉降時，可加少量助凝劑，使其生成良好的絮凝物，提高凈化效果。
近幾年，國內在染色廢水處理方面採用聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鋁鐵、鹼式氯化鋁的逐漸增多，它在除色除油方面都有效果。由於鹼式氯化鋁為鹼式鹽，相應的氯離子含量較其他混凝劑少，pH值較高。棉紡染色廢水的性質是由所含染料的性質決定的。分散、冰染染料廢水用鹼式氯化鋁(PAC)絮凝，處理效果較好。而陽離子型染料廢水，由於PAC所形成的膠團不能很好地起到壓縮雙電層的作用，所以COD和色度的去除率較低。如果改用聚丙烯醯胺等非離子型聚丙烯醯胺或陰離子型聚丙烯醯胺混凝劑，混凝效果就會

H. 染料廢水處理設計方案

染料品種數以萬計，印染加工過程中約有10％~20％的染料隨廢水排出，每排放1t染料廢水，就會污染20t水體。廢水中的染料能吸收光線，降低水體透明度，造成視覺上的污染。染料廢水是難處理的工業廢水之一，具有色度深、鹼性大、有機污染物含量高和水質變化大的特點。大多數染料為有毒難降解有機物，化學穩定性強，具有致癌、致畸、致突變作用；直接危害人類健康，還嚴重破壞水體、土壤及生態環境，造成難以想像的後果。有效解決染料廢水治理問題是消除印染行業發展瓶頸的關鍵所在。
1 、染料廢水及其污染
染料工業污染中尤以染料廢水的污染問題最為突出。近些年來，我國每年污水排放量達390多億噸，其中工業污水佔51％，而染料廢水又占總工業廢水排放量的35％，而且還以1％的速度在逐年增加。每排放1t染料廢水，就能造成20t水體的污染。各行業中，印染紡織業的COD排放量排在第4位，而且排放比重還在逐年增加。「三河三湖」中，染料廢水對太湖、淮河流域造成的污染狀況尤其嚴重。
染料廢水主要來自於染料及染料中間體的生產企業，由染整過程中排放出的染料、漿料、助劑等組成。隨著印染工業的迅猛發展，染料廢水已成為水體中幾種最主要的污染源之一。目前世界染料年產量約為(8~9)x105t。我國是紡織品生產和加工大國，紡織品出口額已多年來列居世界首位，每年的染料生產量達1.5×105 t，其中大約10％~15％的染料會直接隨廢水排入水體中。
染料廢水色度高、水量大、鹼性大、組成成分復雜，屬於比較難處理的工業廢水之。染料是染料廢水中的主要污染物，帶有各類顯色基團(如-N=N-，-N=O等)和部分極性基團(-SO3Na，-OH，-NH2)，成分復雜，大多數是以芳烴和雜環為母體，屬較難降解的有機污染物，也是我國各大水域的重要污染源。
大多數有機染料化學穩定性強，具有三致(致癌、致畸、致突變)作用，是典型有毒難降解有機污染物。此外，廢水中的染料能吸收光線，降低水體的透明度，對水生生物、微生物的生長不利，並且降低了水體的自凈能力，同時導致視覺污染，嚴重破壞水體、土壤及生態環境，直接和間接地危害人類身體健康。
2、 染料廢水的處理方法
對染料行之有效的降解和處理技術是治理染料廢水的重要前提。針對大多數染料化學性質穩定、難以降解的特點，各國科學家都高度重視染料及染料廢水的降解和處理方法的研究。隨著科技進步以及污染治理技術的不斷發展，人類也找到了很多行之有效的處理染料廢水的方法，概括起來不外乎物化法、生物法、物化一生物聯合法。
2.1 物化法
2.1.1 混凝沉降法
混凝沉降法是目前處理染料廢水效果比較穩定、工藝較為成熟的方法。普遍接受的機理有橋聯作用、壓縮雙層、網捕和電中和作用。混凝劑自身特性決定了其沉降性能的好壞，很多環境因素包括溫度、pH和Eh等則可能對沉降功能起促進或抑製作用。近年來，IPF(無機高分子絮凝劑)成為研究混凝絮凝行為和機理的熱點。與普通的混凝劑相比，IPF能形成更多的有效絮凝的形態A13+。混凝法的主要研究方向是開發有效混凝劑，尤其是有機一無機復合混凝劑。
張凱松等人副研製的無機一有機復合混凝劑，對染料廢水的處理效果比聚合氯化鋁(PAC)更為明顯。吳敦虎等人¨列對利用硼泥復合混凝劑處理染料污水的研究結果表明：當劑量為0.3~0.6 g／L，pH值為4.0~11.5時，脫色率達到92％以上，優於PAC。
2.1.2膜分離法
膜分離技術具有工藝簡單、低能耗、不對環境產生污染的優勢。通過自行研製醋酸纖維素(CA)納米濾膜，郭明遠等人指出：CA納濾膜對活性染料廢水的處理和回收染料效果明顯。摻入活性炭填充共混的改性殼聚糖超濾膜，適當交聯後對酸性紅染料廢水的最大脫色截留率達98.8％。馮冰凌等人採用殼聚糖超濾膜處理染料廢水，脫色率超過95％，COD去除率達80％左右。吳開芬u引利用超濾法對靛藍染料的廢水進行處理，可實現染料的高濃度溶液的直接回用，透過液則可作為中性水被再循環利用。Soma等人mo利用氧化鋁微濾膜，對不溶性染料廢水進行過濾時的截留率高達98％。
由於膜污染、濃差極化和過快的更換頻率，加之膜的價格較貴，使得膜分離技術處理染料廢水的成本過高，大大限制了膜分離技術在染料廢水治理行業的應用和推廣。
2.1.3催化氧化法
催化氧化法是通過催化作用加快體系中氧化劑的分解，並使之與水中有機物迅速反應，在較短的時間內致使有機污染物氧化降解。針對採用高級化學氧化法和好氧生物處理法處理分散染料廢水時效果不太理想這一問題，周建等人採用催化氧化法對內電解處理後不能達標的染料廢水進行處理，不僅日處理蒽醌系列分散染料達2500t，還降低了內電解處理後未達標染料廢水的色度和COD值，大大減少了運行費用。ArslanLt引採用Fe2+催化臭氧氧化法對分散染料廢水進行處理，研究結論指出，單獨採用臭氧(應用劑量為2300 mg／L)氧化法時，只在pH=3的條件下有一定的降解效果，脫色率也只有77％，COD的去除率僅為ll％；但採用Fe2+絮凝、臭氧氧化和Fe2+催化臭氧氧化相結合的方法處理時，Fe「使用劑量為0．09~18 mmol／L、染料廢水pH值為3—13的范圍內，脫色率達到了97％，對COD的去除率也提高到54％。
2.1.4 Fenton試劑法
以Fe3+或Fe2+為催化劑，在H202存在時產生的強氧化性，能使許多有機分子氧化，而且反應體系不需要高溫高壓，反應條件不苛刻，反應設備也比較簡單，適用范圍較廣。陳文松等人利用低劑量Fenton氧化一混凝法處理模擬和實際染料廢水的研究結論指出，該方法對處理同時含有親水性和疏水性染料、成分復雜的染料廢水特別適合，而且操作方便、運行成本不高。近年來一些學者把紫外光(uV)、草酸鹽等也引入Fenton法中，使得Fenton法的氧化能力大大提高，處理效果也更加顯著。K．Swaminathan等人心川就光助Fenton體系對偶氮染料活性橙-4進行了脫色研究，其研究結論指出，光助Fenton體系降解能力遠強於一般Fenton體系。
Fenton法的不足之處在於：氧化能力相對較弱，出水因含大量鐵離子而顯色。近年來，鐵離子的固定化技術，成為Fenton氧化法的重要方向。
2.1.5 光氧化法
光氧化法是利用光化學反應降解污染物，包括無催化劑和有催化劑參與2種，前者也稱光化學氧化，後者又稱光催化氧化。光降解通常是指有機物在光的作用下，逐步氧化成低分子中間產物，最終生成CO2、H20和其他一些離子，如PO43-、NO3-、Cl-等。有機物的光降解過程可分為直接光降解和間接光降解。直接光降解是指有機物分子吸收光能後進一步發生化學反應。間接光降解則是周圍環境存在的某些物質吸收光能形成激發態後，再誘導有機污染物產生一系列的氧化降解反應，它在處理環境中難生物降解的有機污染物時更為有效。
2.1.6臭氧氧化法
臭氧的氧化能力極強，除分散染料外，它能夠破壞有機染料的發色或助色基團而具有一定的脫色作用。H．Y．Shu等人對8種偶氮染料在單獨O3，氧化和UV／O3氧化作用下的降解進行了比較，研究結果表明，可能是因為染料廢水色度過深，吸收了大部分紫外光，引入UV後有機染料的降解速度並沒有明顯加快。史惠祥等人口刮利用臭氧降解偶氮染料陽離子紅x-GRL的研究結論中指出，臭氧對染料的脫色以直接氧化為主。
由於臭氧在水中的溶解度較低，如何更有效地提高臭氧在水溶液中的溶解量，已成為研究臭氧氧化技術的熱點和關鍵。此外，臭氧的使用會產生一些副產品，尤其要重視的是羰基化合物中的甲醛、乙醛等醛類，因這類物質具有急性和慢性毒性和一定的致癌、致畸、致突變性，容易導致二次污染，另外，臭氧發生器的成本相對較高，因此單獨使用不夠經濟。

2.1.7 超聲氧化法
隨著超聲化學的研究深入，超聲氧化法被認為是一種清潔且具良好應用前景的方法，成為處理水污染的一項有效技術。超聲波作用下產生的聲空化效應形成的高溫高壓促使空化氣泡內部的水蒸汽與其他氣體發生離解產生自由基，引發超聲化學反應的進行。N．Ince等人對pH和染料分子結構對超聲降解效率的影響研究表明：pH對染料的降解有重要影響，降解程度隨pH的減小而增加；分子質量越小，結構越簡單，且具有偶氮基臨位羥基取代基的染料分子越易被降解。G．Tezcanli—Gtiyer等人剛發現羥基自由基首先進攻染料的發色基團，染料的脫色過程快於芳香環的破壞過程。J．Ge等人研究也指出，引入超聲能有效加快染料的降解，並提高礦化速率。
2.1.8 電化學法
電化學處理技術近年來進展很快，原基礎上增加了氧化、光催化氧化或催化氧化的協同作用，微電解技術的局限性問題得到了較好地解決。周光元等人處理含鹽染料廢水的研究表明，處理過程中余氯的產生對脫色和去除COD起關鍵作用，電解l h後，脫色率可達85％，COD的去除率也達到99.8％。章婷曦等人採用內電解-催化氧化-氧化塘法處理染料廢水時COD的去除率和脫色率都超過95％。祁夢蘭等人採用微電解一催化氧化一飛灰吸附的組合工藝處理活性染料廢水脫色率達99.9％，COD去除率在95％以上。
目前，電化學方法主要應用在去除具有生物毒性的有機污染化合物方面，這種方法最具吸引性的一大特點是能發揮電化學方法所特有的電催化性能，可以有選擇性地將有機污染物降解到某一特定程度。此外，電化學方法與其他處理方法有較好的協同性，可實現聯用，達到理想的處理效果。但是，利用電化學法徹底降解水中的有機污染物設備投入過高，而且需要消耗大量能源。
2.2 生物法
生物處理法是通過生物菌體的絮凝、吸附功能和生物降解作用，對染料進行分離和氧化降解。生物絮凝和生物吸附並不使染料發生化學變化。而生物降解過程則是利用微生物酶等的作用對染料分子進行氧化或還原，破壞染料的發色基團和不飽和鍵，並通過一系列氧化、還原、水解、化合等過程，將染料分子最終降解成為簡單的無機物，或轉化成各種微生物自身需要的營養物或原生質。生物處理法有好氧處理、厭氧處理和厭氧-好氧聯合處理3種。
針對傳統的生物處理法對紡織、染料廢水中的有機染料不能起到有效的處理作用這一實際情況，一些學者近些年來著力研究開發厭氧一好氧聯用技術，並取得了意想不到的效果。一些研究表明，同時應用好氧法和厭氧法，通過實現優勢互補，很多好氧生物法不能氧化降解或降解程度有限的有機染料，通過厭氧法都能實現不同程度的降解。
作為實用的水污染處理技術之一，微生物處理染料廢水的開發和研究已有多年的歷史。微生物脫色降解機理非常復雜多樣，很多降解過程和反應機制還很不清楚，有待不斷探討。
由於對各種有毒有害的、難以降解的、在環境中宿存的異生物質具有低耗、高效、廣譜、適用性強的生物降解作用，以黃孢原毛平革菌為代表的白腐真菌成為治理多種污染物的有效武器，近些年來發展起來的真菌技術被很多學者稱之為創新環境生物技術。可能是由於其在次生代謝階段產生的木質素過氧化酶和錳過氧化酶的作用，許多白腐真菌對染料有廣譜的脫色和降解能力。培養條件對白腐真菌脫色及降解活性有較大的影響。Conneely等人認為，白腐真菌對一些染料廢水，如Rem．azol綠藍G133、酞菁染料、Everzol綠藍和Heli．gon藍等生物吸附作用較強，並通過胞外酶的代謝作用使染料脫色降解。
利用微生物對染料廢水進行處理的發展方向之一是選育和培養高效降解工程菌。微生物對有機染料的脫色、降解，以前多集中在兼性厭氧菌，如芽孢桿菌、假單胞菌和一些光合細菌，近年來逐漸篩選到了不少新品種。一些學者採用假單胞菌屬對多種印染工業廢水進行處理，研究結果表明，食油假單胞菌對其中的甲基橙、B15染料的脫色率都能達到80％以上，並且在高濃度染料環境中，食油假單胞菌表現出很強的耐受性。
20世紀80年代初，固定化微生物技術成為國內外有機工業廢水處理的研究熱點。這種技術是將可降解染料的微生物固定在特定載體的表面，提高微生物降解效率。用於固定化的微生物有單一和混合等多種方式。相關研究指出，混合菌脫色降解作用更好。隨著固定化脫色菌載體技術的發展，脫色降解反應時問也在大大縮短。
生物強化技術是在生物處理體系中投加具有特定功能的微生物來改善原有處理體系的處理性能，用於對難降解有機物的去除。實施生物強化技術的途徑主要有：投加高效降解的微生物；投加遺傳工程菌(GEM)；對現有處理體系的營養供給進行優化，通過添加基質或底物類似物質，來刺激微生物的生長或提高其活力。
膜生物反應器也是近些年來發展起來的一種新型污水處理技術。最早應用於發酵工業，20世紀80年代，膜生物反應器技術引起了學術界高度重視。膜技術能截流生物體，減少出水中所含的生物。通過無泡鼓氣、膜生物反應器使氧的利用最大化。近年來，膜生物反應器已成功地應用於處理水道污水、糞便污水和垃圾滲濾液，並開始應用於處理染料廢水。很多學者認為，含酶膜生物反應器將是未來處理染料廢水的重要方向。由於膜製造費用高且易堵塞，膜生物反應器技術在水處理領域全面推廣還受到了一定限制。
盡管生物法得到了很大發展，但隨著染料廢水的可生化度降低，受到微生物對營養物質、pH值、溫度等條件有苛刻要求的限制，在實際應用處理染料廢水時，生物法很難適應染料廢水水質波動大、染料種類多、毒性高的實際狀況。如微生物的高效化及固定化等生物強化技術。許多專家和學者都致力於高效降解菌的篩選和基因工程菌的構建等研究工作，實現利用大自然現有的豐富資源來為人類服務，但是實踐表明，新開發的高效菌應用於染料廢水的處理時，並不一定能夠完全達到預期的強化作用。此外，微生物本身還存在著安全性問題，高效菌與基因工程菌流落到自然環境中，可能對自然環境和生態平衡造成威脅，因而，這些生物方法的應用必須事先經過嚴格的環境安全性檢查和評估。同時，微生物對染料的降解機理以及微生物的代謝機制還需要進一步研究和探討。

I. 印染廢水的幾種處理工藝

印染廢水處理中，常用的物化處理工藝主要是混凝沉澱法與混凝氣浮法。此外，電解法、生物活性炭法和化學氧化法等有時也用於印染廢水處理中：

1．混凝法
混凝法是印染廢水處理中採用最多的方法，有混凝沉澱法和混凝氣浮法兩種。常用的混凝劑有鹼式氯化鋁、聚合硫酸鐵等。混凝法對去除COD和色度都有較好的效果。
混凝法設置在生物處理前時，混凝劑投加量較大，污泥量大，易使處理成本提高，並增大污泥處理與最終處理的難度。混凝法的COD去除率一般為30%～60%，BOD5去除率一般為20%～50%。
作為廢水的深度處理，混凝法設置在生物處理構築物之後，具有操作運行靈活的優點。當進水濃度較低，生化運行效果好時，可以不加混凝劑，以節約成本；當採用生物接觸氧化法時，可以考慮不設二次沉澱池，讓生物處理構築物的出水直接進入混凝處理設施。在印染廢水處理中，多數是將混凝法設置在生物處理之後。其COD去除率一般為15%～40%。
當原廢水污染物濃度低，僅用混凝法已能達到排放標准時，可考慮只設置混凝法處理設施。

2．化學氧化法
紡織印染廢水的特徵之一是帶有較深的顏色。主要由殘留在廢水中的染料所造成。此外，有些懸浮物、漿料和助劑也能產生顏色。廢水脫色就是去除廢水中上述顯色有機物。印染廢水經生物法或混凝法處理後，隨BOD和部分懸浮物的去除，色度也有一定的降低。一般情況下，生物法的脫色率較低，僅為40%～50%。混凝法的脫色率稍高，但因染料品種和混凝劑的不同而有很大的差別，脫色率在50%～90%之間。因此，採用上述方法處理後，出水仍有較深的顏色，對排放和回用都很不利。為此，必須進一步進行脫色處理。常用的脫色處理法有氧化法和吸附法兩種。氧化脫色法有氯氧化法、臭氧氧化法和光氧化法三種。
化學氧化法一般作為深度處理設施，設置在工藝流程的最後一級。主要的目的是去除色度，同時也降低部分COD。經化學氧化法處理後，色度可降到50倍以下，COD去除率較低，一般僅5%～15%。

3．電解法
藉助於外加電流的作用產生化學反應，把電能轉化成化學能的過程稱電解。利用電解的化學反應，使廢水的有害雜質轉化而被去除的方法稱為廢水電解處理法，簡稱電解法。
電解法以往多用於處理含氰、含鉻電鍍廢水，近年來才開始用於處理紡織印染廢水的治理，但尚缺乏成熟的經驗。研究表明，電解法的脫色效果顯著，對某些活性染料、直接染料、媒染染料、硫化染料和分散染料印染廢水，脫色率可達90%以上，對酸性染料廢水脫色率達70%以上。電解法對於處理小水量的印染廢水，具有設備簡單、管理方便和效果較好的特點。固定床電解法在工程上也有應用，取得了較好的效果。其缺點是耗電較大、電極消耗較多，不適宜在水量較大時採用。電解法一般作為深度處理，設置在生物處理之後。其COD去除率為20%～50%，色度可以降到50倍以下。
當原廢水濃度低，僅用電解法已能達到排放標准時，可考慮只設置電解法處理設施。僅用電解法處理時，COD去除率為40%～75%。

4．活性炭吸附法
活性炭吸附技術在國內用於醫葯、化工和食品等工業的精製和脫色已有多年歷史。70年代開始用於工業廢水處理。生產實踐表明，活性炭對水中微量有機污染物具有卓越的吸附性，它對紡織印染、染料化工、食品加工和有機化工等工業廢水都有良好的吸附效果。一般情況下，對廢水中以BOD、COD等綜合指標表示的有機物，如合成染料、表面性劑、酚類、苯類、有機氯、農葯和石油化工產品等，都有獨特的去除能力。所以，活性炭吸附法已逐步成為工業廢水二級或三級處理的主要方法之一。

吸附是一種物質附著在另一種物質表面上的過程。吸附是一種界面現象，其與表面張力、表面能的變化有關。引起吸附的推動能力有兩種，一種是溶劑水對疏水物質的排斥力，另一種是固體對溶質的親和吸引力。廢水處理中的吸附，多數是這兩種力綜合作用的結果。活性炭的比表面積和孔隙結構直接影響其吸附能力，在選擇活性炭時，應根據廢水的水質通過試驗確定。對印染廢水宜選擇過渡孔發達的炭種。此外，灰分也有影響，灰分愈小，吸附性能愈好；吸附質分子的大小與炭孔隙直徑愈接近，愈容易被吸附；吸附質濃度對活性炭吸附量也有影響。在一定濃度范圍內，吸附量是隨吸附質濃度的增大而增加的。另外，水溫和pH值也有影響。吸附量隨水溫的升高而減少，隨pH值的降低而增大。故低水溫、低pH值有利於活性炭的吸附。