包括染料行業(yè)在內(nèi)的精細化工行業(yè)是中國經(jīng)濟實現(xiàn)跨越發(fā)展、走向國際市場的重要產(chǎn)業(yè)，但高濃高鹽有機廢水無害化處理嚴重制約了行業(yè)發(fā)展。

　　本文針對染料行業(yè)廢水的特征，綜述了物理法、化學法、生物法以及集成工藝技術等常用的無害化處理技術，展望了染料行業(yè)廢水無害化處理技術的發(fā)展趨勢。

　　我國染料制造業(yè)原料種類多、生產(chǎn)流程長、產(chǎn)品收率低，產(chǎn)生的廢水具有水量水質(zhì)變化大、成分復雜、化學需氧量（COD）含量高、色度深、高鹽高毒、難生物降解等特點，治理難度大、成本高。

　　該類廢水若直接排放或不達標排放，會引發(fā)嚴重的環(huán)境污染事件，威脅所處流域的水環(huán)境安全。

　　近年來國家陸續(xù)提出多項政策以加強染料廢水治理，但很多染料廢水處理方法均存在運行成本高、處理效果不理想等問題。

　　且隨著需求提高，現(xiàn)有的廢水處理技術已不能支撐染料行業(yè)持續(xù)發(fā)展，亟待開發(fā)更高效的染料高濃高鹽廢水無害化處理技術。

　　物理法

　　物理法可以對廢水中的組分進行初步分離，在一定程度上降低廢水COD含量和色度。

　　吸附法

　　吸附法是指利用具有特殊官能團或多孔結構的吸附劑對污染物分子進行富集，再通過升溫、降壓等方法分離，可以有效去除廢水中的色度、重金屬離子和有機物。

　　吸附處理是常用的染料廢水處理方法，但若吸附劑在吸附飽和后無法實現(xiàn)脫吸附再生，則會被作為危險廢物處理，成本極高。

　　相關研究逐漸集中于提升吸附劑的吸附容量、降低吸附劑的再生成本、提升重復利用率，主要從調(diào)整吸附劑的制備原料、改進吸附劑的制備工藝、研發(fā)吸附劑的高效低成本再生方法等方面展開。

　　膜分離法

　　膜分離法主要是利用微濾、納濾、超濾和反滲透等膜的選擇透過性，截留去除廢水中的污染物。

　　污染物堵塞導致膜通量逐漸降低，因此研究者開始有針對性地對膜表面進行改性，以提高膜的吸附過濾性能，延長使用壽命。

　　超聲波法

　　超聲波法常作為輔助與其他工藝聯(lián)合使用，是指在超聲波作用下，水中局部區(qū)域形成高溫高壓環(huán)境使污染物發(fā)生熱解，同時產(chǎn)生HO-，將大分子有機物氧化成小分子或自由基，在水分子快速的熱運動下迅速絮凝，從而降低有機污染物濃度。

　　萃取法

　　萃取法是利用污染物在水和萃取劑中具有不同的溶解性，通過不溶或難溶于水的溶劑將染料分子從廢水中分離出來，關鍵在于萃取劑的選取和設計。

　　磁分離法

　　磁分離法常作為輔助或改性手段與其他技術聯(lián)合使用，是利用廢水中雜質(zhì)污染物自帶的磁性或者外加磁性顆粒的磁性，借助外加磁場實現(xiàn)污染物分離。

　　由于廢水中含有較多無磁性或弱磁性的水溶性污染物，因此通常需要借助其他工藝改變廢水中污染物的溶解性。

　　化學法

　　化學法可以利用化學試劑和污染物發(fā)生反應，對廢水中的污染物進行轉(zhuǎn)化、降解。

　　化學絮凝法

　　化學絮凝法是指利用絮凝劑產(chǎn)生壓縮雙電層，使廢水中的染料分子和懸浮物失穩(wěn)并相互碰撞形成絮凝體，以沉淀分離去除廢水色度和部分COD，對非水溶性染料廢水的處理效果較好。

　　為了增強絮凝效果，逐漸開發(fā)出經(jīng)過改性的更高效的絮凝劑，也可以通過添加其他環(huán)境友好的助劑提升絮凝效率。

　　高級氧化法

　　高級氧化法的基本原理是通過電、光和磁等過程產(chǎn)生?OH，將結構穩(wěn)定、難被微生物分解的有機分子降解轉(zhuǎn)化為CO2、H2O等無害物質(zhì)或其他低毒易降解物質(zhì)。

　　臭氧氧化法是在催化劑的作用下，臭氧直接氧化有機物或者產(chǎn)生?OH破壞污染物分子結構，進行污染物降解。

　　Fenton氧化法是Fe2+在酸性條件下催化H2O2分解，生成?OH氧化分解難降解有機物，同時Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+與有機物發(fā)生混凝。隨著研究的深入，光、電、超聲等逐漸被引入，傳統(tǒng)Fenton法中存在的H2O2的運輸成本和風險等問題被解決。

　　濕式氧化法是在高溫高壓條件下，用空氣或氧氣氧化分解有機物。在此基礎上發(fā)展出了投加穩(wěn)定高效的氧化劑的濕式催化氧化法。

　　光催化氧化是在光激發(fā)和催化劑的作用下，固體半導體材料表面的電子發(fā)生躍遷生成具有強還原能力的光生電子和強氧化能力的空穴，氧化物表面的水分子與空穴作用形成?OH氧化分解有機污染物。

　　低溫等離子體技術是低溫等離子在高壓電作用下放電，產(chǎn)生大量?OH、?H等活性粒子降解污染物，近年來引起了較多關注。

　　超臨界水氧化法是利用水在超臨界狀態(tài)下能與有機組分和氧化劑互溶，以超臨界水為介質(zhì)、以O2或H2O2為氧化劑，在高溫高壓下迅速將有毒難降解的有機物徹底氧化。

　　電化學法

　　電化學法的基本原理是選擇有催化氧化功能的活性電極，通過電催化等過程在陽極表面產(chǎn)生?OH，從而對染料廢水進行快速降解。

　　電解氧化法是在外加電場作用下，金屬氧化物陽極材料發(fā)生電解作用產(chǎn)生?OH等自由基，自由基團直接或轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)間接氧化有機污染物。

　　電絮凝法是鋁或鐵陽極在電流作用下溶解生成相應的氫氧化物，可凝聚去除水中的膠體物質(zhì)。

　　內(nèi)電解法是以鑄鐵屑等還原性物質(zhì)為陽極、其他惰性材料為陰極，在外加電場作用下陽極電解生成Fe2+以還原廢水中的氧化性污染物?？梢酝渲屑尤氪呋瘎┗蛘咧鷦﹥?yōu)化處理效果。

　　生物法

　　生物法是利用微生物對水中的污染物進行吸附、絮凝和降解。

　　該法低耗能、無二次污染，但不能徹底降解部分染料分子，且微生物受pH值、染料濃度等外界因素影響較大。

　　好氧法和厭氧法

　　厭氧/好氧法可以使難生物降解的污染物在水解酸化后進一步被礦化。

　　好氧法是在有氧條件下，利用好氧微生物（含兼性微生物）自身代謝降解有機污染物，將其轉(zhuǎn)化成無害穩(wěn)定的小分子物質(zhì)。

　　由于染料廢水的可生化降解性較差、且廢水中常含有毒物質(zhì)，因此好氧法對于染料廢水的污染物降解不徹底，且會產(chǎn)生大量污泥。

　　厭氧法是在無氧條件下，利用厭氧微生物將廢水中難降解的有機物分解成CH4或CO2等小分子的過程。

　　厭氧法能有效處理高濃度染料廢水、可產(chǎn)沼氣能源、剩余污泥產(chǎn)量低，但運行條件較為嚴苛、且存在產(chǎn)生臭氣的問題。

　　微生物吸附法

　　微生物吸附法是在一定營養(yǎng)和pH值等條件下，利用真菌、細菌和藻類等微生物的結構或成分特征，經(jīng)螯合、絡合等作用吸附去除廢水中的重金屬離子和染料等污染物，有著原料廉價易得、操作簡單等優(yōu)點，但吸附菌的機械強度較低，不利于實際應用。

　　固定化細胞技術

　　固定化細胞技術是通過表面吸附、交聯(lián)、包埋和共價固定法等方法，將游離細菌固定在不溶性載體上。

　　常用的固定化載體材料有活性炭等無機材料、聚乙烯醇等有機材料和海藻酸鈉-石墨烯等復合載體。

　　采用固定化細胞技術可以提高微生物細胞濃度、增強微生物的環(huán)境耐受性，強化染料廢水處理效果，今后需要開發(fā)經(jīng)濟實惠、傳質(zhì)性能好、機械強度高且不會對微生物活性造成不良影響的載體。

　　集成技術

　　在高濃高鹽有機廢水的實際處理過程中，使用單一方法通常難以達到或維持目標水質(zhì)，因此研究者們開始將不同工藝進行結合研究。

　　結論

　　經(jīng)過實驗室研究和工程應用，已經(jīng)發(fā)展出了多種針對染料廢水的處理方法，今后的研究中需注重提升處理效果、降低處理成本、避免二次污染。

　　1.持續(xù)優(yōu)化工藝，加快高濃高鹽有機廢水集成技術與成套設備開發(fā)與工程化示范。

　　應繼續(xù)利用好生產(chǎn)工藝、檢測技術、物理化學生物材料等相關領域的發(fā)展，提升染料廢水處理工藝的處理效果或擴大其適用范圍。

　　同時應根據(jù)行業(yè)高鹽、高濃有機廢水特征，集成多項關鍵單元技術，逐漸形成標準的行業(yè)廢水無害化處理成套工藝設備，并進行工程示范和推廣。

　　2.注重開發(fā)廢鹽資源化綜合利用途徑。

　　目前精細化工行業(yè)的廢鹽主要通過洗鹽法、高溫熱解法、沉淀法和填埋法處理，這些方法各有優(yōu)缺點，亟需研制廢鹽資源化成套技術設備并進行產(chǎn)業(yè)化推廣。

　　篩選適用于行業(yè)廢鹽的資源化關鍵單元技術并建立集成技術，進行技術驗證和推廣應用，為解決廢鹽出路問題提供保障。

　　3.建立精細化工廢水處理規(guī)范、指南和標準。

　　目前亟需制定相應的技術規(guī)范、指南和標準，為含鹽有機廢水的無害化處理和廢鹽的資源化打通流程，系統(tǒng)解決含鹽廢水和廢鹽的資源化問題，同時通過標準體系建設為副產(chǎn)工業(yè)鹽探索合法化出路。

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