摘要：本文通過對印染廢水特點、組成和危害的剖析，同時結合現有的成熟的處理技術，對印染廢水處理工藝進行了闡述。

　　關鍵詞：印染廢水　處理工藝

　　印染廢水由印染廠家的各種加工工序、生產過程中流失的物料，以及沖刷地面的污水組成。其特點是：廢水量大，一般可達印染廢水廠家用水量的70%～90%;廢水色度高、組成成分復雜，它的有機成分大多是芳烴和雜環化合物，其中帶有各類顯色基團(如—N=N—，—N=O等)以及極性基團(—SO3Na，—OH，—NH2)，還可能混有各類鹵代物、苯胺、酚類及各種助劑;化學需氧量較高，而生化需氧量相對較小，可生化性差;印染廢水水質隨原材料、生產品種、生產工藝、管理水平的不同而有所差異;廢水排放具有間歇性、排放沖擊性較大等。因此治理技術難度很大。

　　一、印染廢水特點和組成

　　根據廢水中的主要或特征性組份，通常將其劃分為以下幾類：

　　a) 酸性或堿性有機廢水(不包括廢稀酸或廢堿液);

　　b) 含鹽有機廢水(無機鹽含量在10%以上，主要含氯化鈉、硫酸鈉、銨鹽、鉀鹽等);

　　c) 含硫有機廢水，主要指用硫化堿還原硝基物生成氨基物時產生的母液和洗滌水，主要古Na2S、NaOH、Na2S2O3及少量有機物;

　　d)重金屬離子(如銅、鋅、鋁、錳等)的廢水。

　　染料廢水成份復雜，濃度高、色度深、呈酸性且難降解，且大多是具有三致性能的有機物，這些都增加了染料廢水治理的難度，特別是含鹽廢水、萘系中間體廢水、含硫廢水、高色度廢水等。隨著染料工業的發展，商品染料故意設計成抗生物降解，使它們的處理更加困難。

　　染料廢水有以下特點：

　　a) 濃度高，色度深

　　由于染料產品的收率低，許多物料以“三廢”的形式產生出來，廢水中含有許多原料和副產品，因此廢水的濃度高，又因這些物料都有其顏色，故色度很深。

　　b) 染料廢水多呈酸性

　　在染料及中間體的生產過程中，很多都是以硫酸或發煙硫酸為介質的，也有以硫酸為原料的，使用后以“二廢”的形式排入廢水，如將這些廢水中的酸含量折合成100%硫酸，則每年排入水體的硫酸達15萬噸左右。

　　c) 水量、水質波動大、不穩定

　　從染料行業現有廢水處理裝置運行情況和廢水排放情況來看，染料工業企業都存在廢水的水質、水量變化大，極不穩定的問題，其主要原因有三條：第一，染料工業的生產大都是間歇性的，廢水的排放也是間歇性的;第二，染料工業生產過程的母液和前后洗滌水的濃度差別很大;第三，洗滌工段沒有一定的洗滌次數和用水量。

　　d) 組份復雜，難降解物質多

　　染料中間體主要為苯環及多環的芳烴類有機物，在反應合成過程中，易生成多種副產物。有些副產物至今還未能尋找到分析方法，給廢水處理和綜合利用帶來了困難。特別是染料廢水中有相當一部分有機物帶有難以被破壞的偶氮鍵和難處理的基團，更給染料廢水的處理增加了難度。

　　除上述4個特點外，染料廢水中還有幾種更難治理的特殊廢水。如含硫廢水、萘系中間體廢水、含鹽廢水、高濃度高色度有機廢水，對水生生態系統及其邊界環境產生了巨大的沖擊，其毒害事件曰益暴露，使之成為工業廢水治理的難點。染料工業廢水處理的突出問題是色度和難降解有機物的去除問題。各種物理學的、化學的和生物學的技術，都被用來凈化染料廢水，但這些方法中的人多數，由于在許多國家實行更嚴格的新排放法規，因而變得處理能力不足。

　　二、染料廢水的危害

　　印染廢水含大量的有機污染物，排入水體將消耗溶解氧，破壞水生態平衡，危及魚類和其它水生生物的生存。沉于水底的有機物，會因厭氧分解而產生硫化氫等有害氣體，惡化環境。

　　印染廢水的色澤深，嚴重影響受納水體外觀。造成水體有色的主要因素是染料。目前全世界染料年總生產量在60萬噸以上，其中50%以上用于紡織品染色;而在紡織品印染加工中，有10%～20%的染料作為廢物排出。印染廢水的色度尤為嚴重，用一般的生化法難以去除。有色水體還會影響日光的透射，不利于水生物的生長。

　　在使用化學氧化法去除色度時，雖然能使水溶性染料的發色基被破壞而褪色，但其殘余物的影響仍然存在。

　　印染廢水一部分偏堿性，進入農田，會使土地鹽堿化;染色廢水的硫酸鹽在土壤的還原條件下可轉化為硫化物，產生硫化氫。

　　三、染料廢水的深度處理方法

　　染料廢水的處理主要有生物法、物理化學方法和深度氧化技術。

　　生物法優點是處理工藝成本較低，缺點是降解過程相對緩慢，耗時較長，其處理設備的占地面積以及基礎建設的投資均較大(一次性投資多達數百萬元以上)，常令許多中小印染企業望而怯步，而且不同的菌種只對特定的染料降解發生作用，因此在施行生物降解之前要先進行可行性試驗，況且有關菌種退化等問題也尚待研究。

　　物理化學方法對染料廢水的脫色與降解，包括了吸附沉淀、化學氧化、光催化、高壓脈沖電解、離子交換技術、超濾膜脫色技術等各種方法，雖然效果較好，但成本高。電化學法則能克服這些不利因素，在電能供應充足時，染料將在陰極被還原成較小的有機分子，其中一部分與固體懸浮物一起與氫氧化鐵相凝聚向沉淀;另有一部分經H2的氣浮作用而得以去除，由此產生色度降低和化學需氧量減少的凈化效果，并且效果顯著。除凝聚沉淀和氣浮外，表面絡合、靜電吸引等亦為電化學法凈化染料廢水的主要作用機理。

　　工業的迅猛發展迫切需要更有效的污水處理方法，因而促進了深度氧化技術的發展，深度氧化技術主要是利用化學的方法，將水中有機污染物迅速、徹底氧化成無機物的形式而使水質得到凈化。目前研究應用得比較多的深度氧化技術有濕式氧化法，臭氧氧化法，光催化氧化法以及Fenton試劑氧化法等。

　　1.濕式氧化法

　　濕式氧化法(WAO)是指在高溫高壓下，在液相中，利用氧氣或者空氣作為氧化劑氧化水中污染物的方法。WAO可以比較有效的去除有機污染物，但它也有很大的缺點：由于需要高溫高壓，對設備和處理條件要求高，投資大，處理成本也高，對小流量高濃度的廢水較為有利;某些有機物去除效果不理想;理過程會產生某些有害的中間產物。為了克服以上缺點，自70年代以來，國際上在傳統濕式氧化法基礎上發展了催化濕式氧化法，以使反應能在平和的條件下進行，我國也有不少的研究。

　　2.臭氧氧化法

　　臭氧是一種強氧化劑，在堿性條件中有2.07V的氧化電位，可以氧化大多數的有機物。趙錫斌等采用絮凝-臭氧氧化的方法對有機廢水進行處理，效果好，且處理成本尚可接受。由于臭氧氧化有機物具有較高的選擇性，且通常不能將有機物徹底氧化成二氧化碳和水，為了提高處理效率，人們必須采用措施促使臭氧分解產生活潑的·OH，目前采用得比較多的方法是紫外-臭氧法。紫外-臭氧氧化處理的效果比單獨采用臭氧氧化要好，而且能夠將一些臭氧單獨難以氧化的醇，醛，羧酸等較快地氧化成二氧化碳和水。

　　3.光催化氧化

　　光催化氧化技術是近年來日益受到重視的廢水處理新技術，因為它符合人們對廢水清潔處理的要求，在光催化中采用最多的催化劑是TiO2。為了促進光催化氧化的效率，人們在光催化體系中引入其他的氧化劑，O3和H2O2等，可以產生氧化性極強的自由基如·OH，降解物質氧化成二氧化碳和水。

　　雖然光催化具有適用性廣，可使有機物完全分解的特點，且所使用的催化劑也有廉價無毒的特點。但目前大多數的研究仍然停留在證實過程可行性的水平上，在實際應用方面，還有很多問題有待于深入研究，比如在能量利用率，光催化反應器的模擬，設計，放大等方面的研究就開展得不夠充分。

　　4.Fenton試劑氧化法

　　Fenton(Fe2++H2O2)試劑可以氧化各種復雜或簡單的有機物。它的主要原理是二價鐵離子和過氧化氫之間通過鏈反應催化生成·OH，·OH能有效地氧化有機物為無機物。張慧春[10]等使用Fenton試劑結合混凝沉淀的方法，對有機成分復雜的廢水進行處理，具有去除率高，設備簡單，操作方便，不產生二次污染的優點。鞏志堅[11]等設計了利用Fenton試劑處理焦化廢水的工藝路線，他們還發現若同時用紫外光照射可以提高處理效果，這是因為紫外光能促使H2O分解產生·OH。由于過氧化氫的成本太高限制了Fenton試劑氧化法在工業上的應用。

　　5.超聲法

　　超聲法是八十年代以來提出的一種有機污染物的高效降解方法，特別適用于有毒難降解物質。其原理是利用超聲波的聲空化作用產生的高溫高壓，使水分子裂解產生自由基：H2O → H + ·OH 。

　　強氧化性的·OH可以使大多數的有機物降解成二氧化碳和水。目前己研究了超聲法對鹵代烴類，酚類，醇類，芳香族化合物以及聚合物等的降解[12]。作為一種新興的水處理技術，超聲法目前基本上處于實驗室的研究階段，還很難在實際廢水處理中得到廣泛的應用。

　　1 謝銳.我國染料行業幾種豐要廢水的治理技術概況.化工環保，1994， 14(3)

　　2 周學雙.染料工業“三廢”的特點及其對策.化工環保，1990， 10(3)

　　3 譚亞軍等. 廢水處理濕式氧化法及其催化劑的研究進展[J].環境工程，1999，17(4)

　　4 蔣偉川等. 半導體光催化降解實際印染廢水的研究 [J].環境工程，1992，12(2)