減少染料及中間體生產污水的辦法

Ⅰ N-乙基-N-苄基間甲苯胺生產廢水處理方法

N-乙基-N-苄基間甲苯胺生產廢水處理方法需採用綜合策略，由於單一處理方法難以達到預期效果。此廢水COD值在35000~45000mg/L左右，含有難生物降解的有機化合物，需預處理後方能有效治理。

染料及中間體生產廢水處理方法包括物理法、化學法與生物法。物理法如活性炭吸附、樹脂吸附、膜分離等，活性炭吸附法成本較低，但飽和周期短且難以再生；膜分離法投資高、壽命短，且對水質要求高。化學法包括光化學氧化、臭氧氧化、電化學氧化等，運行成本高且主要適用於小股廢水。生物法通常指各類厭氧/好氧生化系統，但N-乙基-N-苄基間甲苯胺廢水具高鹽、高COD、水質變化大等特點，直接進生化系統效果不佳，且對微生物菌種有較大毒性。

處理N-乙基-N-苄基間甲苯胺生產廢水的常規方法包括：

1、使用電石泥或氧化鈣中和，壓濾後直接進入生化系統，產生大量石膏廢渣，通常被界定為危險廢物。

2、通過氧化鎂、氨水或液鹼中和後，進行活性炭吸附，蒸發出鹽後進入生化系統，運行成本高，副產物品質較差。

3、採用蒸發濃縮得到濃硫酸，廢水直接進生化處理，運行成本高昂且對設備要求高。

Ⅱ 化工、食品、印染企業廢水中最有效的降低COD方法

·水污染防治·

Ⅲ 廢水的處理方法

含N、S及鹵素類的有機廢液處理
此類廢液包含的物質：吡啶、喹啉、甲基吡啶、氨基酸、醯胺、二甲基甲醯胺、二硫化碳、硫醇、烷基硫、硫脲、硫醯胺、噻吩、二甲亞碸、氯仿、四氯化碳、氯乙烯類、氯苯類、醯鹵化物和含N、S、鹵素的染料、農葯、顏料及其中間體等等。
對其可燃性物質，用焚燒法處理。但必須採取措施除去由燃燒而產生的有害氣體（如SO2、HCl、NO2、二惡英等）。對多氯聯苯之類物質，因難以燃燒而有一部分直接被排出，要加以注意。
對難於燃燒的物質及低濃度的廢液，用溶劑萃取法、吸附法及水解法進行處理。但對氨基酸等易被微生物分解的物質，經用水稀釋後，即可排放。
含酸、鹼、氧化劑、還原劑的廢液處理
此類廢液包括：含有硫酸、鹽酸、硝酸等酸類和氫氧化鈉、碳酸鈉、氨等鹼類，以及過氧化氫等過氧化物類氧化劑與硫化物、聯氨等還原劑的有機類廢液。
首先，按無機類廢液的處理方法，把它分別加以中和。然後，若有機類物質濃度大時，用焚燒法處理（保管好殘渣）。能分離出有機層和水層時，將有機層焚燒，對水層或其濃度低的廢液，則用吸附法、溶劑萃取法或氧化分解法進行處理。但是，對其易被微生物分解的物質，用水稀釋後，即可排放。
此類廢液包括：苯、已烷、二甲苯、甲苯、煤油、輕油、重油、潤滑油、切削油、機器油、動植物性油脂及液體和固體脂肪酸等物質的廢液。
對其可燃性物質，用焚燒法處理。對其難於燃燒的物質及低濃度的廢液，則用溶劑萃取法或吸附法處理。對含機油之類的廢液，含有重金屬時，要保管好焚燒殘渣。
含石油、動植物性油脂的廢液處理
此處理方式與含酸、鹼、氧化劑、還原劑的廢液處理方式相同。
含有機磷的廢液處理
此類廢液包括：含磷酸、亞磷酸、硫代磷酸及膦酸酯類，磷化氫類以及磷系農葯等物質的廢液。
對其濃度高的廢液進行焚燒處理（因含難於燃燒的物質多，故可與可燃性物質混合進行焚燒）。對濃度低的廢液，經水解或溶劑萃取後，用吸附法進行處理。
含酚類物質的廢液處理
此類廢液包含的物質：苯酚、甲酚、萘酚等。
對其濃度大的可燃性物質，可用焚燒法處理。而濃度低的廢液，則用吸附法、溶劑萃取法或氧化分解法處理。

Ⅳ 染料中間體還原物廢水為什麼很難處理

【污水處理技術】染料及染料中間體廢水處理

1前言

染料及染料中間體廢水是指染料或染料中間體生產過程中排出的工藝廢水。染料中間體的生產包括以下幾個過程：由苯、萘、蒽等基本有機原料經磺化、硝化、還原、鹵化、胺化、氧化、醯化、烷基化等化學反應過程，生成比原來結構復雜，但不具有染料特性的有機化合物，如H酸、土氏酸、J酸等。染料中間體經重氮化、偶合等反應過程製成原染料。原染料再經染料後處理，製成商品染料。染料生產過程耗用的原料多，每噸物耗可達幾噸到幾十噸，同時在其生產過程中，往往需要一次或多次水洗，因而產生大量的副產物或廢料，尤其是廢液產生量很大。

一般來說，染料及染料中間體廢水具有如下特點：

①廢水中污染物種類多。染料及染料中間體廢水含有酸、鹼、鹽、鹵素、烴、硝基物、胺類和染料及中間體等物質，有些還含有劇毒的聯苯胺、吡啶、氨、酚、以及重金屬汞、鎘、鉻等。

②有機物濃度高。其CODCr值一般在4000 mg/L以上，對於酸性染料、直接染料以及食用染料，由於原料往往帶有磺酸基團，易溶於水，導致這些有機污染物多以水溶態存在於廢液中。

③含鹽量高。廢水中含鹽量可以達到幾十到幾百g/L。

④染料的使用要求，促使它向抗光解、抗氧化、抗生物降解方向發展，使得這些廢水難以用常規的方法治理。

⑤染料生產多為間歇操作，工藝較落後，產生的廢水水質波動很大，鄉鎮企業的水質波動更為顯著。

2源頭治理技術

從根本上講，治理廢水的途徑應該從清潔生產入手，實行污染源全過程式控制制，少排或不排廢水。源頭治理技術主要是包括以下幾個方面：

①推行清潔生產，實行工業污染源全過程式控制制。清潔生產、污染源全過程式控制制是以節能、降耗、減污為目標，通過產品開發設計、原材料使用、良好的企業管理、採用先進合理的生產工藝、有效的物料循環、綜合利用等途徑實施生產、產品周期的全生命周期控制，使污染物產生量最小化的一種科學性很強的綜合技術，其目標是實現工業生產經濟效益、社會效益和環境效益的統一。

②加強冷卻水系統工藝管理，提高水循環利用率。義大利某廠設計產量為5000 t/d，年總用水量為6500 000 m3，其中50%是冷卻系統循環水。發達國家工業循環水利用率一般達70%以上，目前國內染料廠冷卻水循環利用尚未引起足夠的重視，冷卻水循環利用率不高，冷卻水系統工藝管理更有待改進。

③實行工藝改革，使「三廢」產生量最小化。同一染料產品常常有幾條合成路線和不同生產方法，選用合理的合成路線和先進的生產方法，使「三廢」在工藝過程中消滅或減低到最低限度。例如，同樣一種產品中間體N－氰乙基苯胺的合成，國內某染料廠採用的工藝為：以苯胺為原料，在氰乙基化罐中加入丙烯氰，使用催化劑ZnCl2，在溫度60~100℃下反應28小時，製得氰乙基苯胺。而義大利Acna公司採用苯酚做催化劑，苯酚可以通過蒸餾回收，產品質量有保證，廢水中不存在Zn污染。

④提高產品回收率，降低原材料消耗。目前，我國染料及中間體生產技術水平與發達國家相比，還有一定的差距，產品回收率低，「三廢」污染比較嚴重。因此，提高產品回收率，降低原材料消耗，既有經濟效益又有環境效益。

⑤加強物料回收，大力開展綜合利用。染料及中間體產生的「三廢」實質是生產過程中流失的原料、中間體和副產物。應用資源循環原理，開展「三廢」資源化技術，使染料工業廢水中污染物減至最低限度。

⑥研究與開發無「三廢」工藝。無「三廢」生產工藝研究與開發，已成為染料中間體開發研究的重要方向。前蘇聯有機中間體和染料研究院，首先把以水為介質反應改為有機溶劑，廢水數量大為減少，例如在有機介質中由鄰氨基酚同光氣作用製取苯並酮唑，可完全消除污水的產生，同時還提高了產品質量。間硝基苯磺酸生產中原來每噸產品產生20 m3廢水，採用鹼或碳酸鈉中和並將過量的硫酸鈉分離出來，廢水套用到成品的分離和洗滌，成為無「三廢」工藝。有廢水需要處理的單位，也可以到易凈水網服務平台咨詢具備類似污水處理經驗的企業。

3末端治理技術

一般來說，染料廢水的末端治理以降低水中的CODCr、色度，回收廢水中的有機物、廢酸和無機鹽為目的。根據不同水質和排放要求，採用不同的處理方法：去除固體雜質，可採用混凝法和過濾法；脫色一般採用混凝—吸附組合工藝流程；去除有毒物質和有機物，主要採用化學氧化法、生物法和反滲透法等；去除重金屬，可用化學沉澱法和離子交換法等相關技術文檔請參考易凈水網資料庫http://www.ep360.cn/qita/。

從染料及中間體廢水末端治理技術原理上看，大致可把它們分為三類：物理處理法、化學處理法及生物處理法。

3.1物理處理法

物理處理法包括混凝沉澱法、吸附法、氣浮法、電滲析法、結晶分離法、精餾法、離子交換法、萃取法等。一些比較常用的方法簡述如下：

①混凝沉澱法

混凝沉澱法近年來發展較快，是染料廢水凈化的主要方法之一。對於成分復雜的染料廢水，先經均化沉澱，加入適量的酸或鹼中和後，再加混凝劑絮凝沉澱。

混凝沉澱法主要用於染料廢水的脫色，對萘系染料處理效果較好，對蒽醌染料較差。染料廢水混凝沉澱的處理效果取決於混凝劑、助凝劑的選擇和用量、廢水的pH值、混凝的水力條件等。該方法對色度的去除率約為70%~90%，CODCr的去除率約為50%~80%。英國水研究中心對某廠分散染料廢水進行混凝沉澱處理，CODCr去除率為77.9%，色度去除率為80%。

常用的絮凝劑可分為無機、有機和高分子三種類型。使用最廣泛的是鐵鹽和鋁鹽，常用的還有含活性氧化鋁、高嶺土、皂土的混凝劑。近年還開發了不少新型無機和有機絮凝劑，如聚硅酸、硫酸鋁等。

②吸附法

吸附法可去除水中的色、臭、重金屬離子和有機物。由於吸附劑對不同類型的吸附能力存在差異，即吸附劑具有選擇性，因此，採用吸附法處理染料廢水，吸附劑的選擇是影響處理效果的一個關鍵因素。最常用的吸附劑是活性炭。天津長城化工廠以活性炭為吸附劑用於土氏酸生產中吸附母液中的二萘胺。

另外一些吸附劑是氧化鋁和活性氧化鋁。活性氧化鋁的處理效果可以通過添加沉澱劑或絮凝劑來提高。其它的吸附劑有SiO2、活化煤、高分子吸附劑等，根據當地情況還可以使用一些廉價的吸附劑，如粘土、礦渣、粉煤灰等。

高分子吸附劑與離子交換樹脂聯合使用，可以去除染料廢水中的重金屬、酚類、胺類等。在一種二步法處理工藝中，第一步使用的吸附劑是具有較大表面積的非離子型聚合物，廢水隨後通過一個弱酸性的離子交換器。Rock&Stevens公司用這種方法去除水中酸性、活性、金屬絡合及鹼性染料。該方法不大適用於分散染料的去除。在這種工藝中，吸附樹脂去除廢水中的有機物，未被吸附的殘余離子隨後被離子交換樹脂去除。兩種樹脂都可再生利用。

吸附法能夠去除廢水中難以分解的物質，對於不能生化處理或生物法處理後達不到排放標準的廢水，可用吸附法處理。

③萃取法

萃取法是利用有機物在水中和有機溶劑中溶解度的差異，選擇一種適宜的溶劑，通過與水混合，使有機物從水中迅速轉移到溶劑相中，然後經兩相分離，水相得到處理，而溶劑相含有染料。

染料從廢液中去除後濃縮於有機相中。根據廢水初始濃度的不同，染料可濃縮5~10倍。在該過程中，其它一些帶負電荷雜質也會從廢水中去除，例如某些含鹵素親油性物質。有機相可以用蒸餾法再生，但目前更多的是用酸或鹼進行反萃取，就可以使萃取劑得到再生，而染料以濃縮鹽的形式分離出來，萃取劑循環使用，這是一個很大的優點。

④結晶法

結晶法是通過控制物理條件，使染料或鹽分從水中結晶分離出來，從而達到去除水中污染物的目的。該方法不必向水中另行投加化學物質。採用冷凍分離法處理J酸生產過程中的酸性廢液，將廢液冷凍至-10~-20℃，使廢液中Na2SO4結晶析出，然後過濾除去。濾液加熱、濃縮後，返回原生產工序使用。

⑤氣浮法

氣浮法是廢水經過混凝後，通過加氣使水中污染物上浮。根據廢水性質不同，採用不同的氣浮方法。以疏水性染料、還原、冰染為主的染料廢水，普遍採用壓力溶氣氣浮法；廢水中含親水性物質、鹽類物質、以離子化形態存在的待分離物質或苯環上有取代基團的苯胺類化合物，則其它氣浮凈水技術效果較好，這些氣浮技術包括電解凝聚氣浮、離子氣浮、吸附氣浮等。

3.2化學處理法

化學處理法主要是利用化學反應改變廢水中有害物質的結構，以達到回收或分解去除的目的。化學處理法常與物理法或生物法聯合使用。

①氧化法

氧化法的目的是通過強氧化劑的氧化作用，破壞發色基團或染料分子結構，達到脫色和去除CODCr的目的。常用的氧化方法有葯劑氧化法、電解法、O3氧化法、光氧化法、濕式空氣氧化法等。葯劑氧化法一般可用氯氣、雙氧水作氧化劑。

隨著太陽能利用研究的發展，利用太陽光為光源的光氧化法處理廢水的研究越來越受到人們的重視，並取得了可喜的進展。

②還原法

偶氮染料可進行還原處理，但有時所產生的芳香胺是致癌物。對於蒽醌染料來說，還原是可逆的。基於上述原因，還原法在染料廢水處理中應用不多。

③焚燒法

焚燒法是在高溫下，利用空氣深度氧化處理極高濃度有機物廢水的最有效手段，是最易實現工業化的方法。CODCr大於1.0×105 mg/L，熱值大於1.0×104 kJ/kg的高濃度廢水，爐內操作溫度為900~1000℃，停留時間3~4 s，空氣剩餘系數為1.2~1.4，可使廢水直接燃燒。國內染料廢水處理基本都是以回收無機鹽為目的。目前，國內焚燒處理存在的主要問題是：熱回收率低，不少焚燒裝置因運轉費用高而不能運行。國外先進的焚燒系統都配備廢熱回收和廢氣污染控制裝置，有利於降低能耗和消除二次污染。

3.3生物處理方法

生物處理方法是污水處理的常規方法，也是染料廢水常用的處理手段之一。常用的生物方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法和厭氧生物法等。廢水中含胺、酚類等，用生物法處理有較好的效果；對於酸性和鹼性廢水，可先經中和處理後再用生物法處理；對偶氮染料和硫化染料廢水，可先經還原和氧化處理，降低其毒性後，再用生物法處理；亦有採用菌藻共生系統降解偶氮染料的報導，廢水先進入厭氧塘，使偶氮雙鍵斷裂，然後進入好氧塘，降解芳香胺。

近年來，由於染料行業發展迅速，為了提高染料的使用性能，染料產品逐漸向抗氧化、抗光解、抗生物降解方向發展，廢水中難生物降解的物質越來越多，給生物處理帶來一定的困難。

採用生物法處理染料廢水，最重要的是解決廢水的可生化性問題。目前，一般趨於採用強化生物法與物化法結合的方案。

4廢水資源化技術

國內外關於染料廢水的資源化研究主要集中在以下幾個方面：

4.1稀酸的濃縮與回用

染料廢水中常伴有稀酸的排出，這部分酸可以回收利用。稀酸的回收主要包括濃縮和凈化。凈化指去除水中的有機物，主要有氣提法、水解法、吸附法、萃取法、氧化法等，其中以氧化法最好。濃縮方法主要有鼓泡多室濃縮法、升膜式真空蒸發濃縮法。日本的Yawata化學工業公司採用浸沒燃燒法將含稀鹽酸的染料廢水中的有機物燃燒後，獲得13%的鹽酸，然後用濃H2SO4進行循環脫水，轉化為濃鹽酸，既處理了廢物，又回收了鹽酸。

4.2鹽類的回收

染料廢水中含鹽量很大，可採用濃縮和焚燒法回收。濃縮法不能去除廢水中的有機物質；焚燒法雖然能把有機物作為熱源焚燒，但是，如前所述，由於其成本高，難以得到廣泛應用。

4.3有機物的回收

染料生產過程中會產生高濃度廢母液，這種廢液有機物和無機鹽濃度很高，處理困難，如果能將其中有用的有機物提取出來，加以回收利用，將具有很好的經濟效益和環境效益。有機物回收的方法主要有：樹脂吸附、液膜萃取、絡合萃取和離子締合萃取。

有機物回收後，廢水中污染物濃度大大降低，經過適當處理後易達到排放標准。因此，這是一種很有前途的處理方法。

5小結

總的來說，對於染料工業廢水，使用單一處理方法，難以使處理後的出水達到國家要求的排放標准。目前一般採用兩級處理方法：即物化法加生化法、生化法加氧化法，或生化法加吸附法等。在地球資源日益枯竭的情況下，國內外關於廢水資源化技術的研究越來越多，人們趨向於尋找不造成二次污染，同時可回收廢水中有用物質的技術，以取代目前耗資巨大的各種處理方法。

Ⅳ 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。

Ⅵ 污水如何處理要詳細的資料，過程及操作方法

按污水來源分類，污水處理一般分為生產污水處理和生活污水處理。生產污水包括工業污水、農業污水以及醫療污水等，而生活污水就是日常生活產生的污水,是指各種形式的無機物和有機物的復雜混合物，包括：①漂浮和懸浮的大小固體顆粒；②膠狀和凝膠狀擴散物；③純溶液。
按污水的性質來分，水的污染有兩類：一類是自然污染；另一類是人為污染。當前對水體危害較大的是人為污染。水污染可根據污染雜質的不同而主要分為化學性污染、物理性污染和生物性污染三大類。污染物主要有：（1）未經處理而排放的工業廢水；（2）未經處理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、農葯、除草劑的農田污水；（4）堆放在河邊的工業廢棄物和生活垃圾；（5）水土流失；（6）礦山污水。
污水是怎樣處理的，下面我們詳細介紹其處理技術。
目前城市生活污水排放已是我國城市水的主要污染源，城市生活污水處理是當前和今後城市節水和城市水環境保護工作的重中之重，這就要求我們要把處理生活污水設施的建設作為城市基礎設施的重要內容來抓，而且是急不可待的事情 。
污水現在直接利用情況：隨著人類社會的進步，科技的發展，污水的直接利用已成為可能，使用污水源熱泵系統對城市原生污水進行利用。
所謂原生污水就城市直接排放未經處理的生活或者是工業廢水，現階段的利用發放是原生污水直接進入污水源熱泵系統進行換熱，在消耗少量電力的情況下為城市建築物室內製冷供暖。污水再利用有幾個技術難點需要克服：堵塞，腐蝕，換熱效率。
污水源熱泵系統是有污水換熱器和污水源熱泵兩部分構成。城市原生污水直接進入污水換熱器進行換熱後，換取的熱量由污水源熱泵內部的熱泵做功傳遞到室內。
對城市原生污水再利用，優點是：節能環保，無污染。
現代污水處理技術，按處理程度劃分，可分為一級、二級和三級處理。
一級處理 主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質，物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水，BOD一般可去除30%左右，達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理 主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質（BOD，COD物質），去除率可達90%以上，使有機污染物達到排放標准。
三級處理 進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉澱法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法等。
常用處理方法
生產廢水
微電解技術是目前處理高濃度有機廢水的一種理想工藝，又稱內電解法。它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產生1.2V電位差對廢水進行電解處理，以達到降解有機污染物的目的。當系統通水後，設備內會形成無數的微電池系統,在其作用空間構成一個電場。在處理過程中產生的新生態[H] 、Fe2 + 等能與廢水中的許多組分發生氧化還原反應，比如能破壞有色廢水中的有色物質的發色基團或助色基團，甚至斷鏈，達到降解脫色的作用；生成的Fe2 + 進一步氧化成Fe3 +，它們的水合物具有較強的吸附- 絮凝活性，特別是在加鹼調pH 值後生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠遠高於一般葯劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機大分子。其工作原理基於電化學、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉澱的共同作用對廢水進行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護方便，不需消耗電力資源等優點。該工藝用於難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD和色度，提高廢水的可生化性，同時可對氨氮的脫除具有很好的效果。傳統上微電解工藝所採用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用前要加酸鹼活化，使用的過程中很容易鈍化板結，又因為鐵與炭是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續進行而失去作用，這導致了頻繁地更換微電解材料，不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外，傳統微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時間，增加了噸水投資成本，這都嚴重影響了微電解工藝的利用和推廣。
反應公式：陽極： Fe - 2e →Fe2+ E（Fe / Fe2+）=0.44V
陰極： 2H﹢ + 2e →H2 E(H﹢/ H2)=0.00V
當有氧存在時，陰極反應如下：
O2 + 4H﹢ + 4e → 2H2O E (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e → 4OH﹣ E（O2/OH﹣）=0.41V
技術特點：1) 反應速率快，一般工業廢水只需要半小時至數小時；(2) 作用有機污染物質范圍廣，如：含有偶氟、碳雙鍵、硝基、鹵代基結構的難除降解有機物質等都有很好的降解效果；(3) 工藝流程簡單、使用壽命長、投資費用少、操作維護方便、運行成本低、處理效果穩定。處理過程中只消耗少量的微電解反應劑。微電解劑只需定期添加無需更換，添加也無需進行活化直接投入即可；(4) 廢水經微電解處理後會在水中形成原生態的亞鐵或鐵離子，具有比普通混凝劑更好的混凝作用，無需再加鐵鹽等混凝劑，COD去除率高，並且不會對水造成二次污染；(5) 具有良好的混凝效果，色度、COD去除率高，同量可在很大程度上提高廢水的可生化性；(6) 該方法可以達到化學沉澱除磷的效果，還可以通過還原除重金屬；(7) 對已建成未達標的高濃度有機廢水處理工程，用該技術作為已建工程廢水的預處理，在降解COD的同時提高廢水的可生化性，可確保廢水處理後穩定達標排放。也可對生化後廢水進很行微電解或微電解聯合生物濾床的工藝進行深度處理；(8) 該技術各單元可作為單獨處理方法使用，又可作為生物處理的前處理工藝，利於污泥的沉降和生物掛膜。
適用廢水種類：本技術特別針對有機物濃度大、高毒性、高色度、難生化廢水的處理,可大幅度地降低廢水的色度和COD，提高B/C比值即提高廢水的可生化性；可廣泛應用於印染、化工、電鍍、制漿造紙、制葯、洗毛、農葯、酒精等各類工業廢水的處理及處理水回用工程。 具體參見http://www.dowater.com更多相關技術文檔。
⑴ 染料、印染廢水；焦化廢水；石油化工廢水；
------上述廢水在脫色的同時，處理水中的BOD/COD值顯著提高。
⑵ 石油廢水；皮革廢水；造紙廢水、木材加工廢水；
------上述廢水處理水後的BOD/COD值大幅度提高。
⑶ 電鍍廢水；印刷廢水；采礦廢水；其他含有重金屬的廢水；
------可以從上述廢水中去除重金屬。
⑷ 有機磷農業廢水；有機氯農業廢水；
------大大提高上述廢水的可生化性，且可除磷，除硫化物。
生活污水
1.農村生活污水治理方法
針對農村生活污水怎樣處理，可以進行以下操作：
生活污水→化糞池→厭氧池→人工濕地（種植根系發達、喜濕、吸收能力強的美人蕉、水蔥、菖蒲等植物）經「過濾」後排放的方法進行處理，主要適用於農村分散生活污水處理，建成後運行費用基本為零，使用壽命在10年以上。
2.城市生活污水治理方法
針對城市生活污水怎樣處理，可以進行以下操作：
將城市生活污水輸送到城市周圍的農村，利用農村廣闊的土地來凈化城市生活污水。將是一勞永逸與一舉多得的好方法。以日供應生活用自來水100W立方的大中型城市為例：普通的污水處理設施造價1000元/立方。建設成本10億，年運營成本100W立方/天×365×0.5元/立方=1.8億.採用土壤凈化法建設成本1000元/立方，年運營成本100W立方/天×365×0.1元/立方=0.4億.同時年節約農用水資源3.6億立方，節約化肥約1萬噸/年，減少農葯用量5噸/年，綜合效益可觀。