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摘要：在工业快速发展中所带来的资源高消耗和严重浪费，势必会使各大企业排污量上升，这必将引发一场关于染料废水处理的技术“革命”。随着染料废水处理技术的不断发展，研究者开始采用更多切实可行的处理方法。本文主要介绍了目前我国染料的种类和现状，介绍了染料废水的来源及其特点，并对目前国内常用的染料废水处理技术方法进行了分析。
关键词：染料; 废水; 技术方法
1 染料的分类
染料的分类方法主要有两种：结构分类法和应用分类法[1]。所谓结构分类法就是以染料分子中共同的基团或相同的基本化学结构以及染料共同的合成方法和性质进行的分类法，如偶氮染料、蒽醌染料、三芳甲烷染料、硫化染料、酞菁染料等。应用分类法就是根据染料的使用范围和应用方法来进行的分类方法，如分散染料、活性染料、酸性染料、直接染料、还原染料等。
2 染料废水的来源及特点
2.1 染料废水的来源
染料废水主要来自于染料的生产和使用过程，即染料生产废水和印染废水。染料生产废水主要包括染料中间体的生产废水和染料的生产废水，其中含有的主要污染物是基本原料及其反应生成的副产物。印染废水主要指印染工序过程中产生的废水，如漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理废水等[2]，其中的污染物主要由染料、浆料、助剂等组成。
2.2 染料废水的特点[3]
(1)CODcr 浓度高。染料的基本合成原料是苯类、酚类、萘类、蒽醌类等，在生产和使用的过程中流失的原料使得水中CODcr 浓度增高，有的染料废水 CODcr 高达几万 mg/L，且可生化性差。
(2) 盐分高。在染料的合成过程中，往往需要调酸调碱进重氮-偶合；在使用过程中也需要加盐来固色、匀染，这样势必使得染料废水中含盐量过高。再者就算废水中有机物便于分解，但随着时间的推移，也会导致菌种难以生存而死亡。
(3) 色度大。染料生产厂家生产的染料品种繁多，有的废水色度可高达几万倍，色泽较深。另外由于织物种类、染料品种及工艺的不同，导致废水水质复杂且波动变化很大，很难找到一个合适的方法来统一处理，造成治理技术上的难题。
（4）由于染料的基本合成原料是苯类、酚类、萘类等，往往产生的废水中含有有毒有害成分，并且还含有铜、锌、砷等具有毒性的重金属，难处理程度大且对环境有危害。
3 染料废水的处理现状及技术方法
目前国内用于染料废水处理的主要技术方法可以分为生化处理法、化学处理法和物理处理法[4-5]。生化处理法包括厌氧处理法、好氧处理法、厌- 好氧处理法等；物理处理法包括吸附法、膜分离法、高能物理法、超声波法等；化学处理法主要包括化学氧化法、电化学法、光化学法、化学混凝法等。现对各种处理方法简单介绍如下。
3.1 生化处理法
(1) 厌氧处理法：是指在无氧的条件下，厌氧微生物对有机物进行降解的一种生化方法。该法具有运行费用低，适宜处理高CODcr 有机废水等优点。
(2) 好氧处理法：是指好氧微生物在有氧的条件下降解有机物的一种方法，主要包括生物膜法和活性污泥法。生物膜法是利用附着于载体表面呈现膜状的微生物群体进行废水处理的一种方法。此方法不仅处理费用低而且高效，废水经过处理后可以达到排放的标准。活性污泥法是以活性污泥为主体的一种生物处理方法，对于含有较高有机物的印染废水具有很好的处理效果，此法技术可靠、稳定，且运行费用低。
(3) 厌氧- 好氧处理法：这是一种厌氧处理法和好氧处理法相结合处理废水的方法，此方法兼具好氧处理法和厌氧处理法的优点，对有机物降解能力强，去除效果好。
3.2 物理处理法
(1) 吸附法：是指利用多孔性吸附剂的物理或化学等吸附性能将废水中的杂质物质吸附于吸附表面，而使废水得到处理的一种方法。这种方法，适宜处理低浓度的印染废水，不仅对CODcr 有很好的去除效果，而且操作方便。
(2) 膜分离法：利用膜的选择透过性，将废水中的某些物质分离出来，从而达到废水处理的一种方法，此法对CODcr、盐等均具有很好的去除效果。
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(3) 高能物理法：是一种新兴的废水处理方法，目前尚处在实验室水平，还没有应用于实际生产当中，主要原因是其对技术要求相对要高，而且运行费用较大，故此法还需要依赖大量的研究工作才能够实际运用。
(4) 超声波法：是指在适当震荡频率波段的振荡影响下，使废水中大分子有机物开链成为小分子，并且同时在水分子快速的热运动下，迅速凝结絮凝，从而使水质得以净化的一种技术方法，此法目前实用性也欠佳。
3.3 化学处理法
(1) 化学氧化法：是目前处理染料废水最常用的一种方法，主要是利用氧化剂的强氧化性使废水中有机物得以氧化破坏，失去发色基团，得到废水处理的一种技术方法，
(2) 电化学法：利用两性电极产生的活性自由基来氧化水中有机物，从而使有机物分子结构遭到破坏而起到脱色效果的方法。此方法不产生二次污染物，适宜处理难降解的有机物。但对CODcr 的去除却不尽如人意，此法可以作为生物处理前的预处理。
(3) 光化学氧化法：是指在光辐射和化学氧化的共同作用下，产生活性自由基从而使污染物得以氧化处理的一种方法。该技术目前还处于研制阶段，并未实际运用。
化学絮凝法：是指利用絮凝剂的混凝作用下，将染料废水中的染料分子、胶体、微悬浮物等絮凝沉降，使废水得以处理的一种常用方法。尤其是对不溶性的物质如分散染料、硫化染料等的染料废水常作为单独处理或与生化处理相结合的预处理。
3.4生物法
生物法是应用最广的处理技术，该法具有运行费用低，安全无二次污染对环境友好等优点，符合可持续性发展的需求，在染料废水处理中得到广泛应用。
（1）菌类降解法：菌类降解法主要有真菌降解、细菌降解及混菌降解法。菌类对染料脱色机理主要是通过分泌胞外酶来使染料脱色，它能通过菌类所分泌的特殊降解酶系或其它机制将各种合成染料彻底降解为CO2和H2O，对染料脱色具有良好的效果，并对各种有害的、难降解的、环境中宿存的异生物质的降解，具有高效、安全、无二次污染等优点。故菌类降解法具有很好的应用前景。宋云飞等通过白腐真菌对亚基蓝的降解发现，一定量的白腐菌对中浓度( 4.0mg /L) 的亚甲基蓝降解能力最大，降解效果比较好。
（2）厌氧、好氧法：厌氧、好氧法主要是借助活性污泥、生物基质等对染料废水进行脱色。好氧法对可生化性较高的染料废水去除率高、成本低、且能通过污泥的吸附作用去除部分染料。安芳莱通过水解酸化—接触氧化工艺处理印染废水。结果表明，CODCr 的平均去除率为91%，色度的平均去除率96%，脱色效果较好。但是，好氧污泥不能或很难将染料彻底降解。但是由于染料品种繁多，染料分子结构不同且性能各异，使得好氧处理难以满足染料废水处理的要求。而厌氧处理不仅能去除部分可生化性高的有机物，又能在不同程度上降解好氧生物难以氧化的、结构复杂的有机物，然后再经好氧处理彻底降解。
（3）生物吸附法：此法是一种高效实用的方法，生物材料有价格低廉易获得、适用条件广、来源丰富等优点，近年来已经成为研究的热点。目前，用花生壳粉、桔皮、木麻黄树皮、水葫芦干体、黄酒糟、橘子皮、改性茶叶、柚子皮等生物材料来吸附水溶液中染料的农林废弃物已实验成功，并取得了较好的脱色效果。该法处理染料废水的最大优点是经济实用，费用一般不到活性炭处理成本的10%，所以此方法特别适用于发展中国家，无须像活性炭使用后需要再生，吸附了染料的生物材料可以作为燃料，也可以用作固体发酵的底物来生产土壤调节剂或动物饲料，以生物废弃物为主体的治污技术会带来更大的生态效益和经济效益，将会是今后环境治理的研究热点和发展方向。
4 展望
染料废水的处理方法是当前研究的热点。除了对氧化、吸附、降解等单一方法的研究，对于多种方法的联合使用的研究也已成为热点。更重要的是，科学家们引进了大量的电、磁、光、热等方法处理难降解物质，大大拓宽了理论和技术范围。在传统的生物方法基础上进行多学科交叉研究，将是解决染料废水处理难题的主要发展方向。另一方面，做好节能减排，降低三废产量，加强物料的回收利用，以实行源头治理，并对生产工艺，过程管理等方面进行更深入的研究，实现向清洁绿色化转型的目标。
5 结语
通过合理的方法对染料废水处理工艺进行改进和完善，采用生物、物理、化学相结合的方法，将污染物进行综合处理，降低有害物质的产生，实现对染料废水的无害化处理，这不但可以降低对环境的危害，给生物创造良好的生存环境，而且可以提高我国的经济效益，加快社会主义建设，实现经济、环境的可持续发展。
参考文献
[1]程万里. 染料化学[M]. 北京：中国纺织出版社，2010 ：3-4.
[2]戴日成，张统，郭茜. 印染废水水质特征及处理技术综述[J]. 给水排水，2006，26(10) ：33-37.
[3]陈跃. 染料废水处理技术及研究趋势[J]. 黄石理工学院学报,2011,(01):8-14.
[4]单国华，贾丽霞. 印染废水及其处理方法研究进展[J].针织工业，2009,(7) ：62-67.
[5]王银娜. 分散染料废水絮凝脱色作用及机理的初步研究[D]. 南京理工大学,2014.
论文作者:周成亮
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/30
标签：染料论文; 废水论文; 方法论文; 废水处理论文; 有机物论文; 生物论文; 技术论文; 《基层建设》2016年18期论文;