染料废水处理技术现状与发展

2017-03-03张中领孙晓玲

化工设计通讯 2017年3期

关键词：混凝剂废水处理染料

张中领，孙晓玲

（彩客化学（东光）有限公司，河北沧州 061600）

染料废水处理技术现状与发展

张中领，孙晓玲

（彩客化学（东光）有限公司，河北沧州 061600）

简要介绍了染料废水的组成和特点，以及近年来多种治理染料废水方法的综述，并且对染料废水处理新技术的研究趋势进行了简要分析。

染料废水；处理技术；研究趋势

染料的品种多种多样，数以万计。在工业的印染过程中，大约能有10%～20%的染料随着废水排出。据有关数据统计，每排放1t染料废水，就会有20t的水体被污染。染料废水是最难处理的工业废水之一。废水中的染料由于其色度很高，能够降低水体的透明度，吸收光线，造成视觉上的污染，同时染料废水中含有的碱性大，有机污染物的含量很高，这样就抑制水体中生物以及微生物的发展，降低水体自我净化的能力。大多数的染料具有毒性和难以降解的有机物质，这些物质往往具有致癌作用，不仅对人类的健康有危害，而且很大程度上破坏了生态环境的健康，以及对土壤，水体也造成巨大损害。所以，解决染料废水的污染问题是能够保证企业发展的关键性因素。

1 染料废水及其污染

随着印染工业的迅猛发展，染料废水逐渐给水体造成严重污染。染料废水主要来自于染料以及染料中间体的企业。染料废水主要由染制过程中排放出来的染料、浆料以及助剂组成。在染料的工业污染之中，染料废水的污染问题最为突出。我国作为纺织品生产和加工的大国，每年的染料生产量达到1.5×105t，其中约有10%～20%能够随着废水直接排放到水体中，造成水体严重污染。

2 染料废水处理技术现状

2.1 物理法

2.1.1 混凝沉降法

混凝沉降法是目前工艺较为成熟的处理水污染的主要方法之一。其主要的方式有侨联作用，压缩双层以及网捕和电中和作用。混凝剂自身的特性直接决定混凝剂沉淀性能的好与坏，同时温度、pH和Eh以及环境因素都有可能影响混凝剂的沉淀性能。就近几年的发展来讲，无机高分子絮凝剂IPF成为解决染料污染水体的研究热点。IPF能够比普通的混凝剂形成更多的有效絮凝形态的Al3+。混凝沉淀法主要研究方向是需要开发出更加有效的混凝剂，尤其是有机-无机复合混凝剂的开发。2.1.2 生物法

生物法处理染料废水主要是通过生物菌体的絮凝、吸附以及降解作用于被污染的水体，使之发生氧化降解作用来实现水体的净化。生物的絮凝以及吸附使染料发生物理变化，是利用微生物酶对染色分子进行氧化还原，将染料组成的不饱和键破坏掉，通过一系列的氧化、还原、化合、水解等过程将复杂的染料降解还原成简单的无机物，或者形成各种微生物以及生物自身所需要的营养物质来达到水体净化的目的。生物法处理染料污染操作简单，不会对环境产生二次污染，而且其运行的费用比较低，所以生物法处理染料污染是目前最常用的染料废水处理方法，这种方法也越来越受到重视。

2.3 化学法

2.3.1 超声氧化法

随着超声波技术的发展，超声化学的深入研究，解决染料废水污染技术中，一种清洁并且具有前景的处理染料废水的方法——超生氧化法应运而生，同时超生氧化法也能成为有效的解决水污染问题的方式。其主要原理是利用超声波作用于被污染的水体，使之形成高温高压的水蒸气，与其他气体发生离解产生自由基，引发超声化学反应的进行。

2.3.2 试剂法

试剂法应用比较广泛，以Fe3+或者Fe2+作为氧化剂，对环境要求很低，在H2O2存在时发生强氧化作用，氧化有机分子。

2.4 膜法

膜法解决染料污染具有一定的优势，其主要特点是工艺比较简单，耗能较低，对环境没有额外的污染作用。膜分离技术主要是利用膜的选择性分离来进行废水处理。学者冯冰凌等[2]利用壳聚糖超滤膜处理染料废水，其能够达到95%的脱色率，COD的去除率能够达到80%。同时，学者郭明远等人利用自行研制的醋酸纤维素（CA）纳米滤膜处理染料废水的作用也比较明显。掺入活性炭填充的改性壳聚糖超滤膜对酸性红染料废水的最大脱色率能够达到98.8%。但是由于膜的价格昂贵，以及更换频率比较频繁，使得膜方法处理染料废水的成本大大增加，这也就局限了膜技术的发展，影响了膜分离技术在染料废水处理方面的应用与推广。

2.5 染料废水处理新技术研究趋势

目前，有很多种方法来解决染料废水的污染问题，但是每种方法在运行上都存在其一定的局限性，比如处理结果欠佳，或者处理费用昂贵等。所以目前对于水污染处理方式应该基于实际出发，结合污染水质的特点，应用微生物与物理化学方法相结合，研究出低耗能，不会产生二次污染，高效的水污染处理方式。优化与升级处理染料废水的各种方式与方法，提高水污染处理的效率。与此同时还应该多利用自然界的可再生资源来进行染料废水的处理，比如太阳能资源和微生物资源。利用可再生资源处理染料废水可以大大节省运行成本。