印染廢水萃取

1. 污水處理的方法有哪些

物理法污水處理就是利用物理作用，分離污水中主要呈懸浮狀態的污染物，在處理過程中不改變水的化學性質。

⑴沉澱(重力分離)

污水流入池內由於流速降低，污水中的固體物質在中立的作用下進行沉澱，而使固體物質與水分離。

這種工藝分離效果好，簡單易行，應用廣泛，如污水處理廠的沉砂池和沉澱池。沉砂池主要去除污水中密度較大的固體顆粒物，沉澱池則主要用於去除污水中大量的呈顆粒狀的懸浮固體。

⑵篩選(截流)

利用篩濾介質截流污水中的懸浮物。屬於砂濾處理的設備有格柵、微濾機、砂濾池、真空濾機、壓濾機(後兩種主要用於污泥脫水)等。
生活污水相對成分固定，確定大致規模和進水水質後，就可以用一定的套路搞定，只是根據當地具體情況、投資要求進行調整和優化。但是如果嚴格來說，生化污水設計施工前仍然需要工藝計算、數字建模和實驗。
工業廢水由於產生源千差萬別（如造紙廢水、酒精廢水、印染廢水）、生產工藝不同（比如說，同樣是印染企業，上世紀建設的生產線和現在建設的生產線生產工藝就完全不一樣）和所在地環境、管理水平等因素，基本上一個工廠的污水（即便是兩個同樣生產同種產品的工廠，只要所在地不同）就是一個新的技術研發和建設，所以沒有固定模式，只能通過數字建模、小型實驗、中型實驗等確定。工業廢水就不多說，有興趣的朋友可以看下《室外排水手冊》的工業污水分冊。裡面有個大概的講述。

2. 印染廢水,是染漿廢水來的，脫色效果不好,怎麼辦

不知到你用的什麼工藝，一般生物處理不易脫色的話，可以考慮加點絮凝劑，另外氧化法也比較常用，下面一個參考文摘不錯的：
由於染料生產品種多，並朝著抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向發展，從而使染料廢水處理難度加大。染料廢水處理難點：一是COD高，而BOD/COD值小，可生化性差；二是色度高，而成分復雜。三是水質水量不穩定，排放具有間歇性。印染廢水的處理目標一般是COD的去除與脫色，但脫色問題難度更大。
3． 脫色處理方法

3.1 物理方法

3.1.1吸附法

吸附法是利用多孔性的固體物質，使廢水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而去除的方法。吸附脫色技術是依靠吸附劑的吸附作用來脫除染料分子的。吸附按其作用力可分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附三種。目前用於吸附脫色的吸附劑主要是靠物理吸附, 但離子交換纖維、改性膨潤土等也有化學吸附作用。

常用的吸附劑包括可再生吸附劑如活性炭、離子交換纖維等和不可再生吸附劑如各種天然礦物(膨潤土、硅藻土)、工業廢料(煤渣、粉煤灰) 及天然廢料(木炭、鋸屑) 等。傳統的吸附劑是活性碳，活性炭具有較高的比表面積（500- 600 m2/g），它只對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能。活性炭去除水中溶解性有機物（分子量不超過400）非常有效，但它不能去除水中的膠體疏水性染料。若廢水BOD5> 500mg/L，則採用吸附法是不經濟的。膨潤土作為水處理中的吸附劑和絮凝劑，已被廣泛用於印染廢水脫色領域，近年來製成多種復合膨潤土、VS型纖維和聚苯乙烯基陽離子交換纖維等，具有物理吸附和離子交換功能，且比表面大、離子交換速度快，易再生，對難處理的陽離子染料廢水有很好的脫色效果，有些改性的膨潤土的脫色效果甚至高於活性炭[4]；某些集吸附與絮凝性能為一體的吸附劑如硅藻土復合凈水劑也已開發；用電廠粉煤灰製成具有絮凝性能的改性粉煤灰，對疏水性和親水性染料廢水均具有很高的脫色率；另外工業廢料（如煤渣、粉煤灰等）、天然廢料（如木炭、木屑等）、植物秸稈（如玉米棒等）均對印染廢水具有一定的吸附作用。

吸附法尤其適合難生化降解的紡織印染廢水脫色處理，印染廢水的吸附脫色技術是一項非常有效而又比較經濟的方法。活性炭吸附脫色技術不適合印染廢水一級處理，只能用於深度脫色處理，活性炭處理成本高，再生困難，所以活性炭的再生技術是正在研究的課題，其中生物再生是研究的重點方向。煤、爐渣吸附劑，原料來源廣，成本低，但在處理印染廢水之後存在二次污染，所以只適合與生化法或砂過濾等方法聯合使用。離子交換樹脂對水溶性染料離子吸附特別有效，離子交換吸附劑的開發研製是今後的主要發展方向之一。廉價、高效、因地制宜新型吸附材料的開發是一項很有前途的技術。吸附法與其它處理方法的優化組合處理印染廢水，脫色效果更佳。[5]

綜上所述，吸附脫色的發展方向體現在兩個方面: ①根據吸附機制開發、尋找新的吸附劑; ②對現有吸附劑的改性與活化, 以提高脫色效果和再生能力。

3.1.2超濾法脫色

超濾是利用一定的流體壓力推動力和孔徑在20～200üA 的半透膜實現高分子和低分子的分離。超濾過程的本質是一種篩濾過程,膜表面的孔隙大小是主要的控制因素。該法的優點是不會產生副作用，可以使水循環使用。早在70 年代初期, 膜分離技術就嘗試用來處理印染廢水。目前, 該方法可用於去除各種染料和添加劑。但由於分離染料混合物的困難, 並未達到完美的程度。

在這種技術中，半透膜的性質起著決定性的作用。就材料而言，膜有動態膜，纖維素類膜，聚碸超濾膜，荷電超濾膜或疏鬆反滲透膜。[6]

(1)動態膜從處理效果和經濟上講,ZrO-PAA 動態膜是可行的。但能耗較大，其滲透水及化學物質的再利用率可達88% 到96%。

(2) 纖維素類膜。CA 膜的選擇性隨膜表面與各種染料互變異構體相互作用而發生變化，但膜材料本身在耐pH、耐溫等方面仍然有所不足。纖維素類膜在耐pH值、耐壓、耐溫度等方面優於CA ,用纖維素超濾膜反滲透處理染色廢液, 染料去除率97% 以上可實現水的循環使用，但反滲透所需的高壓操作仍是它的不足。

(3) 聚碸超濾膜由於其良好的物理化學穩定性，有較大的應用前景。使用聚碸超濾膜代替纖維素膜可實現高溫操作, 回收染料減輕污染, 但仍未達到國家排放的標准。

(4) 荷電超濾膜或疏鬆反滲透膜是用來描述其分離性能介於反滲透和超濾之間的一種膜。荷電超濾膜是以其化學結構含有荷電基團而定義的, 疏鬆反滲透膜是以其物理結構而命名, 它們往往指的一種膜。對鹽NaCl 截留只有2%～ 3% , 而對於500～2 000 分子量的物質,具有較高的分離率, 同時保持高的水通量。一般染料的分子量正好在這種膜的截留范圍, 特別是離子型染料。該膜在低壓下操作(10 kg/cm 2) 耐pH值、耐壓密、耐污染、耐溫等方面都比較突出，前景廣闊[7]。

3.1.3輻射降解法

電離輻射可有效地降解染料水溶液，輻射技術和其它技術有很好的協同作用。與常規污染物處理技術相比，輻射技術在常溫常壓下進行，具有工藝簡單、無二次污染等特點，對難降解有機污染物的處理更有其獨特長處。[8]

用60Co γ射線輻照甲基橙和活性艷藍KNR水溶液，輻照後染料水溶液的可見光區和紫外區的特徵吸收峰隨吸收劑量的增加而漸漸下降至接近零，說明輻射降解反應既破壞了染料分子的發色基團，同時也破壞了染料的有機分子結構。脫色率和COD去除率均隨吸收劑量的增加而增加。過氧化氫與輻射有協同作用，在相同的吸收劑量下，脫色率和COD去除率均隨過氧化氫的濃度增加而增加。另外，該法pH值適用范圍很廣；溶液的初始濃度越大，COD去除和脫色效果越差；氧的存在可以促進染料分子的降解。在同樣輻照條件下，染料的輻射降解效果因染料分子的結構不同而略有不同[9]。

輻射法處理印染等難降解污水時雖然有機物的去除率高、設備佔地小、操作簡便,但用來產生高能粒子的裝置價格昂貴,技術要求高,而且該方法能耗較大,能量利用率不高,若要真正投入實際運行,還需進行大量的研究工作。

3.2 物理化學法

3.2.1絮凝法

印染廢水的絮凝脫色技術, 投資費用低, 設備佔地少, 處理量大, 是一種被普遍採用的脫色技術。某印染廠採用混凝脫色- 懸浮曝氣生物濾池工藝處理主要含活性染料的廢水，原水CODCr, SS的平均質量濃度分別為296,285 mg/L 和平均色度為550倍, 處理後出水水質相應各項指標分別為40, 20 mg/L 和10 倍, 其去除率分別為87%, 92%和98%。[10]

在印染廢水中使用的絮凝劑很多,大致可分為無機絮凝劑、有機絮凝劑和微生物絮凝劑三類，其中，有機絮凝劑還分為天然有機高分子絮凝劑、合成有機高分子絮凝劑。由於印染廢水水質比較復雜，無機單鹽絮凝劑在水解絮凝過程中,未能完成具有優勢絮凝效果的形態,投葯量大,絮凝效果差；無機高分子絮凝劑可以較好地除去廢水中大部分懸浮態染料,但對於水溶性染料中分子量小、不容易形成膠體的廢水則難以處理;有機高分子絮凝劑對於水溶性染料等廢水具有很好的脫色性能,但單獨使用效果差,而且易於產生有毒物質；因此，開發研製價廉、無毒、高效的新型有機絮凝劑,已成為目前絮凝法的主要研究方向之一。

復合絮凝劑則能同時發揮幾種絮凝劑的優點,使絮凝法用於印染廢水處理既經濟,又適用。如將有機絮凝劑與無機絮凝劑復配使用,充分發揮有機高分子絮凝劑的吸咐架橋性能和無機絮凝劑的電性中和能力,可以使處理出水達到較好的效果。此外,澱粉衍生物、木質素衍生物、羧甲基殼聚糖[11]等天然高分子具有無毒、原料廣、價廉和可生物降解等優點,也得到科研工作者的高度重視。另外，微生物絮凝劑是利用生物技術,從微生物體或其分泌物提取、純化而獲得的一種安全、高效,且能自然降解的新型水處理劑。與普通的絮凝劑相比,有固液易於分離,沉澱少,適用性廣等優點,因此微生物絮凝劑的研究正成為當今世界絮凝劑方面研究的重要課題[12]。總之,高效、無毒、無害的環境友好性絮凝即將在印染廢水處理中有廣闊的應用前景。

絮凝法雖然是含染料廢水處理的常用方法,但對於許多可溶性好的染料, 處理效果往往不佳。因此, 復合絮凝法將成為工業廢水處理工藝研究的主要內容和發展方向。根據實際出水要求,採用適當的預處理和後處理手段,發揮絮凝工藝與其它工藝的協同工作的優勢,以達綜合治理的目的,這對於提高印染廢水的處理效果,降低處理成本具有極其重要的意義。

然而，用絮凝法進行廢水脫色依然存在以下幾個方面的問題：產生大量的淤泥；由於廢水水質變化大，每批廢水脫色前均需要進行預試驗，以確定最佳條件，提高了成本，又費時。過量的陽離子絮凝劑會在廢水中產生大量氮的化合物，它們對魚類有毒且難以生物降解和硝酸化抑制，絮凝劑過量也可能導致沉澱重新溶解。脫色效率低，不符合排放標准。因此，實際生產中，應根據實際出水要求,採用適當的預處理和後處理手段,發揮混凝工藝與其它工藝的協同工作的優勢,以達綜合治理的目的,這對於提高印染廢水的處理效果,降低處理成本具有極其重要的意義。

3.3 化學方法

3.3.1電化學法

電化學法是處理印染廢水的另一種有效的處理方法。電化學法通過可溶性電極在陽極和陰極上發生電絮凝、電氣浮和H的間接還原作用從而達到處理廢水的目的。電化學法處理印染廢水具有設備小、佔地少、運行管理簡單、COD去除率高和脫色好等優點，但同時電化學法存在著能耗大、成本高和析氧析氫副反應等缺點。近年來，隨著電化學和電力工業的發展以及許多新型高析氧析氫過電位電極的發明，電化學法又重新引起人們的重視。根據電極反應方式劃分, 傳統電化學方法可細分為內電解法、電絮凝和電氣浮法、電氧化學。

內電解法是利用廢水中有些組分易被氧化，有些組分易被還原，在有導電介質存在時，電化學反應便會自發進行，同時兼有絮凝、吸附、共沉澱等綜合作用的一種廢水處理方法[13]。最著名的內電解法是鐵屑法, 即將鑄鐵作為濾料, 使印染廢水浸沒或通過, 利用Fe 和FeC 與溶液的電位差, 發生電極反應, 產生較高化學活性新生態H, 能與印染廢水多種組分發生氧化還原反應, 破壞染料發色結構, 而陽極產生的新生態Fe2+, 其水解產物有較強的吸附和絮凝作用。該法不需要外加電源，操作簡單，成本低廉，是種很有前途的處理方法。

電氣浮法是以Fe、AL作陽極產生的H2將絮體浮起;而電絮法則是利用電極反應產生的Fe2+ 、Al3+實現絮凝脫色。採用石墨、鈦板等作極板, 對染料廢水通電電解, 陽極產生O2或Cl2, 陰極產生H2。通過O的氧化作用及H的還原作用破壞染料分子而使印染廢水脫色, 脫色率可達98% 以上,COD去除率達80%以上。

國內重點研究的是電化學與其它方法相結合，其中較為有成就的是用絮凝復合床新技術處理高色度印染廢水，對色度>10000倍的印染廢水處理後，脫色率可達99%以上，CODCr去除率達75%。國外在新型電極方面研究較多，如：Sb/SnO2、Ti/SnO2、Ti/RnO2、Ti/Pt等電極。

電催化高級氧化技術(Advanced Electro catalysis Oxidation Processes , AEOP) 是最近發展起來的新型AOPs ,因其處理效率高、操作簡便、與環境兼容等優點引起了研究者的注意。它能在常溫常壓下,通過有催化活性的電極反應直接或間接產生輕基自由基, 從而有效降解難生化污染物。陳武等進行了三維電極電化學方法處理印染廢水實驗, COD去除率達74.7% ,色度去除率達93.3%[14]。

3.3.2氧化法

氧化法是使染料分子中發色基團的不飽和雙鍵被氧化斷開，形成分子量較小的有機物或無機物，從而使染料失去發色能力的一種印染廢水處理方法。氧化法主要有：高溫深度氧化法、化學氧化法和光催化氧化降解法等。

高溫深度氧化法主要是焚燒法。

化學氧化法是印染廢水脫色處理的主要方法，其機理是利用氧化劑將染料不飽和的發色基團打破而脫色。Fenton試劑（Fe2+-H2O2）、臭氧、氯氣、次氯酸鈉等是一般採用的氧化劑。常見的有組合法和催化氧化法等。如採用混凝- 二氧化氯組合法的優點在於ClO2氧化能力強,是HClO的9倍多,且無氯氣氧化法處理廢水時可能與水中有機物結合生成氯代有機物(AOX)[15]。

化學氧化法能有效地去除印染廢水中的色度，但不能很好地去除廢水中的COD，對此有人提出了不完全氧化的方法，即只部分氧化，使有機物通過自由基耦合降低水溶性而絮凝去除。陳玉峰[16]等通過實驗發現，電生成Fenton試劑處理實際工業印染廢水，CODCr去除率在80 %以上, 脫色率達到95% ,處理費用1117元/m3,具有很好的實際應用價值和市場前景.盛翼春[17]通過研究發現，採用新型電催化氧化對染料濃度高達0.3g/l的水溶性染料廢水在2分鍾內脫色率高達95%以上。

同時，隨著太陽能技術的發展進步，光催化氧化也越來越受到人們的重視。夏金虹[18]用納米TiO2粉體光催化降解印染廢水，脫色率為96% , CODCr去除率為86%，TiO2催化性能比較穩定,可重復使用。光催化氧化技術具有工藝設備簡單、操作條件易控制、處理成本較低、氧化能力強、無二次污染等突出優點,在有機廢水處理中有著廣闊的應用前景。但懸浮體系的納米TiO2顆粒由於粒徑極為細小，存在著難以回收、容易中毒、不易分散等缺點，需通過先進的負載技術或光化學反應器，甚才會獲得更高催化效率。因此，納米TiO2光催化劑的負載技術對其實現大規模實用化、商品化和工業化具有重大的實際意義，是今後TiO2研究的主要方向[19]。

總之, 氧化法是一種優良的印染廢水脫色方法,但也有其自身的缺憾。如果氧化程度不足, 染料分子的發色基團可能被破壞而脫色, 但其中的COD仍未除盡; 若將染料分子充分氧化, 能量、葯劑量消耗可能會過大, 成本太高, 所以氧化法一般用於氧化- 絮凝或絮凝- 氧化工藝。採用氧化- 絮凝工藝, 目的是通過氧化法將水溶性染料分子變為疏水性或使陽離子染料分子轉變為中性, 陰性分子, 以利絮凝除去。反之, 採用絮凝- 氧化工藝則是將氧化作為後處理步驟, 對印染廢水做深度處理經進一步去除殘余色度及COD[20]。

3.3.3還原法

還原法式使用還原型脫色劑對直接染料廢水進行脫色處理的方法，使用的原料主要是鐵屑。鐵屑是機械加工過程中的廢料, 用於處理印染廢水,不僅成本低廉、操作簡單, 而且能夠獲得以廢治廢的效果。該方法主要基於電化學反應。鐵屑是鐵-碳合金, 浸入廢液後形成無數微小原電池。電極反應產物為Fe2+, H2,OH-, 均具有較高的化學活性, 可有效地脫除廢水中的染料分子。其它還原劑有保險粉(+ 活性炭)、亞硫酸及其鹽。洪俊明等[21]通過鐵屑內電解的強化A/ O MBR 工藝處理印染廢水, 出水的水質中色度的去除率超過90.0 %和COD的去除率達到94.9 %。董永春[22]等採用以含硫還原劑和氫化物引發劑為基礎的穩定雙組分還原反應系統，處理直接染料染色廢水，使之與其中的直接染料發生還原脫色反應，其優點是脫色劑用量少，反應快速，脫色率高。還原法的主要缺點是還原降解產物具有毒性, 必須經過二次處理。如活性炭吸附等, 處理費用增大。

3.3.4高級氧化法

高級氧化法(Advanced Oxidation Processes ,AOPs)脫色被認為是一種很有前途的方法。所謂高級氧化法如UV + H2O2、UV + O3, 因為在氧化過程中產生羥基自由基（·OH）, 其強氧化性使染料廢水脫色。經研究發現它對偶氮染料的脫色很有效, 高級氧化反應隨O3和H2O2加入量的增加,其反應速率也隨之增加[23]。 在實際生產中與某些化學輔助劑會提高脫色效果, 而且UV + H2O2方法處理偶氮型活性染料產生的降解產物對環境完全無害。最近的研究發現二氯三嗪基型偶氮類活性染料使用UV + H2O2方法脫色也有很好的效果[24]。

氧化劑O3對絕大多數染料的脫色效果較好, 無二次污染, 引入紫外光(UV) 等可加快氧化和提高脫色率。有學者指出O3/UV 對偶氮染料脫色效果好,UV 的引入促使O3在溶液中產生氧化性強的羥自由基。胡文容[25]等指出, 雖超聲波幾乎不能降解偶氮腫I , 但對O3氧化有明顯的強化作用, 當O3濃度為7107mg/ L , 加80w 超聲波是超聲波協同O3處理偶氮腫的最佳組合, 既可滿足90 %脫色率, 又可節省48%的O3。但是目前用O3處理染料廢水費用較高, 開發新型臭氧發生器並和UV 或超聲波連用以提高效率、降低費用是O3在染料廢水處理中推廣的前提, O3對COD的去除不理想。

高級氧化法的對環境污染極小，效果較好，但有一個嚴重不足之處是處理費用較高, 從而限制了它的廣泛使用。

3.3.5超聲波氧化

超聲波處理印染廢水是基於超聲波能在液體中產生局部高溫、高壓、高剪切力,誘使水分子及染料分子裂解產生活性非常強的氫氧自由基, 對大部分有機污染物有氧化作用並可並促進絮凝；同時，在超聲波作用下傳質加強，超聲空化產生局部高溫高壓，可大大強化氫氧自由基對有機物的氧化速度，提高降解效率。

用超聲波可以強化臭氧氧化處理偶氮類染料廢水,這是因為超聲波空化效應產生高能條件促使臭氧快速分解,產生大量的自由基,從而使氮類染料脫色。張家港市九州精細化工廠用根據超聲波氣振技術設計的FBZ 廢水處理設備處理染料廢水[26],色度平均去除率為97.0 % ,CODCr去除率為90.6% ,總污染負荷削減率為85.9 %。符德學[27]等使用該法處理含鹼性湖藍-5B的印染廢水，COD去除率達90.2%，脫色率達到98.3%。劉靜[28]等的實驗結果表明，超聲波與微電場的協同作用大大提高了脫色率，在最佳條件下處理60min，色度去除率可達96.6%。

3.3.6萃取法

萃取是採用與水互不相溶，但能很好溶解污染物的萃取劑，使其與廢水充分混合接觸後，利用污染物在水中和溶劑中不同的分配比分離和提取污染物，從而凈化廢水。廢水中的酸性染料可用混合胺進行萃取回收，陰離子染料可用離子對萃取法用長碳鏈去除，萃取劑可用氫氧化鈉再生。由鄰苯二甲酸與間苯二酚為原料制備熒光黃的生產廢水可用N235/煤油系統萃取，其COD去除率可達91-98%，色度去除率為99.8%[29]。

離子對萃取法是一種新的廢水脫色方法。該法是將染色殘液與一非水溶性有機溶劑一同振盪，當兩相分離時，水相中便呈現無色，染料聚積於上層有機相中。只要燃料含有至少一個磺酸基團或者是染料必須是酸性的，那麼任何深濃的染色廢液均可用此法脫色。該有機相可反復使用數次[30]。離子對萃取法的優點有：液/液相分離工藝簡單，能耗低。對於活性染料來說，僅鈉鹽和鈣鹽形成的水解產物需處理。萃取劑無需再生就可重復使用[31]。

3.4 生物處理方法

生物法是利用微生物酶來氧化或還原染料分子，破壞其不飽和鍵及發色基團，從而達到處理目的的一種印染廢水處理方法。生物法目前仍是國內外主要的印染廢水處理方法。

生物法的缺點在於微生物對營養物質、PH、溫度等條件有一定的要求，難以適應印染廢水水質波動大、染料種類多、毒性高的特點；同時還存在佔地面積大、管理復雜、對色度和COD去除率低等缺點。生物法處理印染廢水的脫色率和COD去除率不高，一般不適宜單獨應用，可作為預處理或深度處理。

3.4.1傳統生物處理技術

生物法處理印染廢水中,以活性污泥法最為普遍,這是因為活性污泥法具有可分解大量有機物、能去除部分色素、可調節pH值、運轉效率高且費用低等優點,但對色度的去除往往不夠理想,因此組合式生物處理技術是目前印染廢水的常用方法。我國生物法中以表面活性污泥法和接觸氧化法佔多數，此外，鼓風曝氣活性污泥法、射流曝氣活性污泥法、生物轉盤法等也有應用，生物流化床尚處於試驗性應用階段。

在印染廢水處理中,厭氧- 好氧工藝具有的這種獨特降解機理引起國內的廣泛關注,並得到了深入的研究和應用,取得了明顯的效果[32]。婁金生等在印染廢水的處理過程中採用了厭氧- 好氧工藝,取得了良好效果,COD總去除率大於90 % ,脫色率大於95%。

3.4.2微生物強化處理技術

隨著紡織工業新產品和新技術的開發，印染廢水中水溶性染料、活性染料和化學漿料的數量和種類的不斷增加，從而導致印染廢水可生物降解性下降，如大量的聚乙烯醇（PVA）等，因此選育及應用優化脫色菌和PVA降解菌開始引起人們的關注。選育和培養出各種優良脫色菌株或菌群是生物法一個重要的發展方向。白腐真菌不但對活性艷紅X3B染料有較好的脫色作用,而且對難處理的成分復雜的實際染料廢水也有較好的降解作用,能有效去除印染廢水的COD和BOD5。雖然不能徹底生化降解染料廢水,但給後續的深度處理帶來極大方便[33]。

黃建岷[34]在實驗中採用富集法分離菌株，所得脫色菌處理印染廢水有明顯的脫色效果,脫色率可達70 %以上。與活性炭吸附脫色相比差異不大,證明利用微生物處理印染廢水的色度問題是可行的, 但在菌種篩選方面仍有大量工作可做。

3.4.3膜生物反應器處理技術

膜生物反應器處理技術作為一種新型的污水處理工藝,是傳統活性污泥法和膜分離技術的有機結合,可通過膜片提高某些專性菌的濃度和活性,還可以截留許多分解速度較慢的大分子難降解物質,通過延長其停留時間而提高對它的降解效率。但由於膜易堵塞且製造費用較高,對膜技術在水處理領域全面推廣產生一定阻力。不過,隨著材料科學的發展、膜製造技術的進步、膜質量的提高、膜製造成本的降低以及工藝的改進,膜生物反應器的應用范圍將越來越廣。

3.4.4生物酶脫色技術

一些使用合適的厭氧和嗜氧的聯合生物處理可提高染料的降解性, 但是在厭氧條件下, 偶氮還原酶通常將偶氮染料分解為相應的胺類, 其中許多會致低能或致癌,而且偶氮還原酶具有強專一性, 只分解被選擇染料的偶氮鍵。與此相反，苯氧化酶——過氧化木質素酶(木質素酶, LiP) , 過氧化錳酶(MnP) , 和漆酶——對芳香環沒有強的專一性, 因此, 有可能降解各種不同的芳香化合物。這些酶制劑可有效地使許多結構不同的染料脫色。初始反應速率與制劑中每一個酶(漆酶、LiP 和MnP) 都有關系。一些染料添加劑可顯著降低脫色速率。因此, 在評價新的酶及其處理工藝時, 必須考慮染色助劑對酶活性的影響。今後研究工作主要集中於已選擇出的酶的固定化以便為酶脫色的工業應用打下基礎[35]。

4. 發展前景

各種脫色方法比較分析,可以看出每種處理方法從經濟性,技術性,對環境影響和實用性都有一定的缺陷, 氣吹、混凝、吸附、過濾等一般具有設備簡單、操作簡便和工藝成熟等優點,但是這類處理方法通常是將有機物從液相轉移到固相或氣相,不僅沒有完全消除有機污染物和消耗化學葯劑,而且造成廢物堆積和二次污染。吸附脫色具有隻吸附染料, 但不破壞其結構的特點, 但目前使用的吸附劑往往存在吸附量不夠, 或再生不容易的缺點。高級氧化法脫色如光氧化、超臨界氧化、濕式氧化、低溫等離子體化學法被認為是一種很有前途的方法, 但其昂貴的價格成為制約其廣泛應用的重要原因。一些傳統的氧化方法如NaClO、H2O2、臭氧和紫外氧化等證明對廢水脫色並不有效, 採用強化物理化學與酶催化降解的方法可能將有非常廣闊的應用前景。因此在實際工程中應該按照具體條件和要求,合理選擇工藝組合，以便取得最佳的效果。

3. 印染廢水脫色處理

（/），印染廢水具有水量大、有機污染物含量高、鹼性大、水質變化大等特點，屬難處理的工業廢水之一，廢水中含有染料、漿料、助劑、油劑、酸鹼、纖維雜質、砂類物質、無機鹽等。印染廢水的處理目標一般是COD的去除與脫色,但印染廢水脫色處理難度更大。

物理方法：吸附法——吸附法是利用多孔性的固體物質,使廢水中的一種或多種物質被吸附在固體表面而去除的方法。吸附脫色技術是依靠吸附劑的吸附作用來脫除染料分子的。吸附按其作用力可分為物理吸附、化學吸附和離子交換吸附三種。目前用於吸附脫色的吸附劑主要是靠物理吸附, 但離子交換纖維、改性膨潤土等也有化學吸附作用；超濾法脫色——超濾是利用一定的流體壓力推動力和孔徑在20～200üA 的半透膜實現高分子和低分子的分離。超濾過程的本質是一種篩濾過程,膜表面的孔隙大小是主要的控制因素。該法的優點是不會產生副作用,可以使水循環使用。早在70 年代初期, 膜分離技術就嘗試用來處理印染廢水。目前, 該方法可用於去除各種染料和添加劑。但由於分離染料混合物的困難, 並未達到完美的程度；輻射降解法——電離輻射可有效地降解染料水溶液,輻射技術和其它技術有很好的協同作用。與常規污染物處理技術相比,輻射技術在常溫常壓下進行,具有工藝簡單、無二次污染等特點,對難降解有機污染物的處理更有其獨特長處。

物理化學法：絮凝法——印染廢水的絮凝脫色技術, 投資費用低, 設備佔地少, 處理量大, 是一種被普遍採用的脫色技術。某印染廠採用混凝脫色- 懸浮曝氣生物濾池工藝處理主要含活性染料的廢水,原水CODCr, SS的平均質量濃度分別為296,285 mg/L 和平均色度為550倍, 處理後出水水質相應各項指標分別為40, 20 mg/L 和10 倍, 其去除率分別為87%, 92%和98%。

化學方法：電化學法——電化學法是處理印染廢水的另一種有效的處理方法。電化學法通過可溶性電極在陽極和陰極上發生電絮凝、電氣浮和H的間接還原作用從而達到處理廢水的目的。電化學法處理印染廢水具有設備小、佔地少、運行管理簡單、COD去除率高和脫色好等優點,但同時電化學法存在著能耗大、成本高和析氧析氫副反應等缺點。近年來,隨著電化學和電力工業的發展以及許多新型高析氧析氫過電位電極的發明,電化學法又重新引起人們的重視。根據電極反應方式劃分, 傳統電化學方法可細分為內電解法、電絮凝和電氣浮法、電氧化學；氧化法——氧化法是使染料分子中發色基團的不飽和雙鍵被氧化斷開,形成分子量較小的有機物或無機物,從而使染料失去發色能力的一種印染廢水處理方法。氧化法主要有：高溫深度氧化法、化學氧化法和光催化氧化降解法等。高溫深度氧化法主要是焚燒法；還原法——還原法式使用還原型脫色劑對直接染料廢水進行脫色處理的方法,使用的原料主要是鐵屑。鐵屑是機械加工過程中的廢料, 用於處理印染廢水,不僅成本低廉、操作簡單, 而且能夠獲得以廢治廢的效果；高級氧化法；超聲波氧化；萃取法。

生物處理方法：生物法是利用微生物酶來氧化或還原染料分子,破壞其不飽和鍵及發色基團,從而達到處理目的的一種印染廢水處理方法。生物法目前仍是國內外主要的印染廢水處理方法。

4. 污水處理的流程及基本方法

生活污水中有機污染物濃度較低，污水BOD5/CODcr≥0.45，可生化性較好，因此處理內工藝可以以生容化處理為主，選用A/ O工藝，生化池需分為A級池和O級池兩部分。用污水提升泵提升至厭氧池，利用厭氧菌的作用，使有機物發生水解、酸化，去除廢水中的有機物，並提高了污水的可生化性，厭氧池出水進入好氧池，氧化池內進行鼓風曝氣，進行硝化、吸收磷、去除BOD（或COD）等，二沉池進行泥水分離，出水經消毒裝置消毒後達標排放。污水達標

5. 使用生物技術方法的廢水處理

生物強化技術的主要特點 生物強化技術是一種利用生物治理廢水的高效技術,在廢水治理中具有廣闊的應用前景。與傳統的活性污泥法相比，生物強化技術更體現出易於操作、針對性強等優點，這種廢水處理技術主要研究並投放特殊菌種進入污水，通過其新陳代謝，將分解並吸收廢水中的一些物質，凈化污水，具有明顯的低成本、高效率等特點，所以在近期成為廢水處理領域的重要研究方向。 首先來看其技術原理。所謂生物強化技術，就是以生物制住生物，以菌制菌，向自然菌群中投入特殊的微生物以增強生物力量，並對污水等特定環境或特殊污染物加以反應。按投入菌種與底質之間的不同作用，可分為直接作用與共代謝作用兩種方式。 其中，直接作用是以馴化、篩選、誘變、基因重組等一系列關鍵技術的實施，獲得一批以污水為主要能源的微生物，然後復制投入一定數量，對目標物質進行降解，達到去除污染的目標，這種技術方法使用的菌株大多通過質粒育種和基因工程獲取。共代謝作用則是針對廢水中的一些有害物質，在一定條件下降解，改變其化學結構，從而降低物質的有害性，主要包括菌株通過新陳代謝將二級基質共同氧化、不同微生物之間的協同作用、休眠細胞對污染物降解等三種類型。這三種類型所採取的原理有所不同，例如不同微生物協同，是因為有些污染物的降解必須以兩種甚至多種微生物共同作用才能完成，通過幾種微生物的交替作用，微生物製造氧化物，然後氧化物再被另一種微生物降解，多次作用後徹底消除污染物。再如休眠細胞降解，由於處於休眠狀態的微生物在含有不同有機物的污水中會產生不同的酶，在一定條件下可以相互作用，降解廢水中的不同有機物。 其次來看其應用。生物強化技術作用用於焦化廢水、印染廢水和制葯廢水等幾個領域。焦化廢水因成分復雜，無機物和有機物的種類多，被列為難以降解工業廢水，一般通過投放高效菌種，以固定化、高效降解微生物法等強化技術來進行處理。而印染廢水中的有機物含量非常大，以前採用生物膜法來處理，無法有效去除其中的有機物，通過應用高效脫氧色菌和pva降解菌，加快生物膜的形成速度，穩定性好，效率高。對於制葯廢水，近年通常以混合菌種加以處理，並得到廣泛推廣。因為混合菌比單一菌種具備更強的降解能力，降解速度和降解效率明顯提升，並且在穩定性和抑制其他雜菌生長等方面有大幅改善，這些特性單靠單一菌種根本無法完成。 總的說來，由於成本低廉、操作簡單、效率較高，生物技術在污水處理領域不斷得到推廣，並取得顯著效果。隨著對生物膜法和生物強化等生物技術的深入研究，發展出越來越多污水處理技術，成本降低和效益提升日漸突出，我們只有不斷吸收國際上先進的生物技術信息，勇於創新，敢於實踐，才能逐漸提高國內污水處理的系統性水平

6. 苯酚的液液萃取實驗原理

苯酚萃取的原理離心萃取機工作原理操作

離心萃取機工作原理目前印染廢水處理方法主要有混凝沉澱法、吸附法、萃取法、膜分離法、高級氧化法和生化法等。在經過大量數據研究得出，使用萃取法進行印染廢水處理效果較好。針對印染廢水的處理，天一萃取採用離心萃取機，結合復合式萃取劑進行實驗，詳細介紹離心萃取機在印染廢水處理中的應用。

離心萃取機工作原理萃取過程：

首先將兩相溶液按一定比例分別從兩個進料管口進入轉鼓和殼體之間形成的混合區內，藉助轉鼓的旋轉，通過渦輪.盤和葉輪使兩相快速混合和分散，兩相溶液得到充分的傳質，完成混合傳質過程。經過混合的兩相液體在渦流盤的作用下進入轉鼓，在離心力的作用下，完成兩相分離過程。

萃取後的負載有機相需要進行反萃取，以鹼液溶液為反萃劑對負載有機相進行反萃，反萃後的再生萃取劑可反復利用多次而不影響萃取效果。

離心萃取機工作原理N,N-二甲基甲醯胺，簡稱DMF,是一種無色、透明的液體，極性較強，可於水、醚、酮、脂、不飽和烴芳香烴等混溶，有「萬有溶劑」之稱，被廣泛應用於石油化工、有機合成、無機化工、農.葯、制.葯等領域。DMF可以通過呼吸、皮膚接觸損壞人體健康，幾次損害眼睛，人體長期接觸或吸.入會阻礙血機並造成肝.臟阻礙。在水中會導致生物化學耗氧量和氮含量增加。廢水pH值調至0.5左右，萃取後廢水COD值降至1000mg/L以下，H酸含量低於0.1%，處理後的廢水顏色近無色，可以直接進入下一工段的處理。採用10%的鹼液（NaOH溶液）進行反萃，反萃後有機相中H酸殘留低於0.5%，可以循環使用。寧夏某化.工廠生產的H酸廢水。

離心萃取機工作原理應用舉例：含酚廢水處理工藝流程設計：萃取階段：含酚廢水進入離心萃取機，同時，萃取劑也按比例進入離心萃取機，經過2-3萃取脫酚後，廢水排出排出離心萃取機。反萃階段：含苯酚萃取劑(負載有機相)進入反萃取機，同時，液鹼按比例進入反萃取機對含酚萃取劑進行2-3台反萃取、鹼洗，進過鹼洗後的萃取劑可循環使用。反萃後產生的酚鈉液排出反萃取機進行酚鈉回收再利用。

離心萃取機工作原理在福板形成的隔艙區內，混合液很快與轉鼓同步回轉，在離心力的作用下，比重大的重相液在向上流動過程中逐步遠離轉鼓中心而靠向轉鼓壁;比重小的輕相液體逐步遠離轉鼓壁而靠向中心，澄清後的兩相液體終分別通過各自堰板進入收集室並由引管分別引出機外，完成兩相分離過程。隨著化工行業的不斷發展，企業生產過程中產生的廢水量也在不斷增加。其中焦化廠生產時會產生大量含酚廢水，此類廢水具有毒性，生化性差，且成分比較復雜，如果直接進行排放，會對環境和人體造成危害，因此針對焦化廠含酚廢水處理是目前廢水處理的重點之一。目前含酚廢水的處理方法主要用生物法、化學法、物理法等，而常用的方法是溶劑萃取法。溶劑萃取法處理含酚廢水具有回收率高、溶劑可重復利用、成本低等優點。

7. 物化法處理精細化工污水

物化法處理精細化工污水具體內容是什麼，下面中達咨詢為大家解答。
一 廢水的來源
「精細化工」一詞首先來源於日本，70年代，日本把凡生產具有專門功能，研究開發製造及應用技術密集度高，配方技術能左右產品性能，附加價值高，收益大，小批量，多品種的化工產品，稱為精細化學品，生產精細化學品的工業，稱為精細化學工業，簡稱精細化工。我國化工界得到多數人公認的定義是：凡能增進或賦予一種（類）產品以特定的功能，或本身擁有特定功能的小批量，高純度的化學品，稱為精細化工品。精細化工的全稱是「精細化學工程」，屬化學工程學科範疇。
精細化工產品的種類繁多，所包括的范圍很廣，如醫葯，農葯，染料，顏料，各種中間體，塗料，香料和香精，化妝品，盥洗衛生用品，合成洗滌劑，表面活性劑，印刷油墨等。精細化工廠排出的廢水主要來源於以下幾類：
1.工藝廢水
工藝廢水是指生產過程中生成的濃廢水(如蒸餾殘液、結晶母液、過濾母液等)，一般來說有的有機污染物含量較多，有的含鹽濃度較高，有的還有毒性。不易生物降解，對水體污染較重。
2.洗滌廢水
洗滌廢水包括一些產品或中間產物的精製過程中的洗滌水，間歇反應時反應設備的洗滌用水。這類廢水的特點是污染物濃度較低，但水量較大，因此污染物的排放總量也較大。
3.地面沖洗水
地面沖培卜洗水中主要含有散落在地面上的溶劑、原料、中間體和生產成品。這部分廢水的水質水量往往與管理水平有很大關系。當管理較差時．地而沖洗水的水量較大．且水質也較差，污染物總量會在整個廢水系統中佔有相當的比例。
4.冷卻水
卻水一般均是從冷凝器或反應釜夾套中放出的冷卻水。只要設備完好沒有滲漏，冷卻水的水質一般都較好，應盡量設法冷卻後回用，不宜直接排放。直接排放一方面是資源浪費，另外也會引起熱污染。一般來說，冷卻水回用後，總是有一部分要排放出去的，這部分冷卻水與其他廢水混合後，會增加處理廢水的體積。
5 .跑、冒、滴、漏及意外事故造成的污染
操作的失誤或設備的泄漏會使原料、中間產物或產品外溢而造成污染，因此，在對廢水治理的統籌考慮中，應當有事故的應急措施。
6 .二次污染廢水
二次污染廢水一般來自於廢水或廢氣處理過程中可能形成的新的廢水污染源，如預處理過程中從污泥脫水系統中分離出來的廢水、從廢氣處理吸收塔中排出的廢水。
7.工廠內的生活污水
二 精細化工廢水的特點
1 原料以石化製品、煤加工副產品合成或植物提取、合成等。產品繁多, 工藝復雜;
2 過程使用大量有毒有害化工原料,如鹵素化合物、硝基化合物, 苯、苯酚、萘以及衍生物, 具有較強刺激性氣味；
3 過程副反應多, 產生的廢水組分復雜；
4 中含有大量有機物（CODcr 常達幾萬mg/L）、色度高, 含鹽高、pH極端、難生化降解；
5 高氨氮或含氮化合物；缺乏營養元素磷：
6 是目前最難處理的工業廢水之一, 必須加強清潔生產和減排措施, 才能達到有效的污染控制；
三 精細化工工業廢旅運水的治理原則
大部分精細化工廢水均屬於高難度廢水范圍（B：C小於0.3）。精細化工高難度工業廢水其主要處理內容只有兩個，其一是可溶物質，其二是不可溶配鎮穗物質，歸納這兩大類物質的去除手段為兩個基本原則：其一，利用地球引力進行固液分離；其二，運用自然界中微生物將其降解為二氧化碳和水及剩餘污泥。
對於可溶性有機物中難降解性的有毒有害溶劑去除可採用：吸附法，滲透法，吹脫發，高溫氧化法，化學凝聚法，復合氧化法，膜分離法，技術關鍵在於將不可生化降解物質轉化為可生化降解物質，在運用高溫復合氧化和微捕技術，水與溶劑的分離技術，高鹽去除的水中結晶技術等脫除。
針對具體的廢水處理，其技術手段有多種形式：物理法，化學法，生物法，電化學法，復合法等。高級氧化是廢水可生化轉化的關鍵技術，包括高溫催化氧化，光輻射氧化，氣體氧化，電解等，這些都是非常有用的技術手段。我們可以根據不同水樣的分析，針對不同內容，不同處理要求，技術性及經濟性指標制定出不同處理工藝。
四 精細化工廢水物化處理技術應用
精精細化工廢水含有許多有毒有害難降解的有同物,比值較低, 直接採用生化法處理這類廢
1 混凝處理
在眾多物化法處理工藝中，混凝處理具有工藝簡便、運行費用低廉等優點，特別是在脫除有色污染物時更是優先採用。由於目前常見的混凝劑只有少數幾種對染料脫色效果好，而且產生的大量化學污泥還沒有出路，所以近幾年研究方向在於研製適用范圍廣、脫色能力強、同時對有機物也有較好去除效果的多功能高效混凝劑，並研究開辟污泥綜合利用途徑。一般認為，起脫色作用的主要是混凝產生的膠體物質和微小絮體的吸附作用，這對水溶性染料的去除非常重要;同時，通過架橋、電中和作用，生成的絮體也載帶微細懸浮物。混凝劑的配方設計目標就是改善上述兩方面的作用，並按印染廢水的差異，設計成通用型和對某幾種染料特別有效的專用型，成為系列產品。
1.1 FC系列
FC系列混凝劑對活性染料、分散染料、直接染料和硫化染料廢水的脫色率達85%~95%，通常用量為200~300ppm，Fe對COD和PVA也有一定的去除效果。當投葯量為300PPm時，實驗所得的COD去除率為38%，PVA去除率為67.4%。
1.2 XP系列
XP系列混凝劑也有較廣的適用性，實驗表明，它對由13類染料構成的印染廢水均有效，COD一次去除率平均為78.6%。
1.3 PFS一MS高效混凝技術
PFS是一種無機高分子絮凝劑，MZ是一種新研製的助凝劑，即新技術關鍵助劑，其特殊的助凝作用在於改變了某些染料的水溶性環境，打破了某些染料的親水基，破壞了某些染料的雙鍵結構，對某些燃料及可溶性有機物起吸附和氧化作用，同時起架橋作用。當PFS和MZ混合時，即形成以配位鍵結合的具有極限高電荷和極限高分子型的純 無機高聚合體的復鹽。PFS一MZ共同使用時，其凝聚效果和處理效果優於市場常用的無機混凝劑，降低PFS的投加量，可起到低耗高效的處理效果。PFS一MZ的工藝技術主要優點是工藝流程短、處理效果好、運行成本低、基建投資低，其主要構築物可合為一體，操作管理簡單。技術特點是由混合、絮凝、沉澱、迴流4個步驟完成處理的全過程。
1.4 NE凝聚劑在廢水處理中的應用
新型NE凝聚劑是一種無機凝聚劑，它主要是由含鐵、鎂、鋁等元素化合物組成的復合物。其特徵是高效、價廉、污泥沉降速度快。使用該凝聚劑對印染廢水和煉鋼除塵廢 水進行處理，具有良好效果。NE凝聚劑和高效凝聚劑TS(代號)的處理效果比較如下:
(1)COD的去除 NE凝聚劑的去除率普遍高於TS，使用NE的CODcr去除率一般在75%-85%，而使用TS時一般在60%左右，有些即使在使用量相同的情況下，使用NE的CODcr去除率也比TS高40%左右。
(2)脫色率 使用NE的脫色率都高於TS，使用NE的脫色率一般在95%~100%，而TS的脫色率對一部分廢水的處理可達95%~100%，但對另一部分廢水則為50%~75%。
(3)凝聚劑的使用量及成本 相對而言，NE使用量對COD去處率的影響小於TS，在使用量相同的情況下，葯劑費低一倍左右。
(4)沉降速率 NE的沉降性能優於TS，在實驗中發現，使用NE經凝聚10min左右大部分凝聚物已沉降。
(5)NE的使用性 尤其適用於鹼度高的廢水，退漿、煮煉和染色是污染較嚴重的工段，而且鹼度高，可採用NE進行處理。
1.5綜合利用混凝產生的化學污泥
將其與其它化工原料以一定配比製成建築材料，如地面磚、貼面磚等。用XP系列混凝劑產生的化學污泥以25%的比例與其它材料搭配製成的貼面磚具有良好的機械性能，其強度優於普通白瓷磚，溶出實驗結果符合要求，完全可以用於一般用途，而且價格低於白瓷磚。
2電凝聚法處理精細化工行業廢水
電凝聚浮上法的基本原理是將需處理的廢水作為電解質溶液，在直流電源的作用下發生電化學反應。在陽極上發生氧化反應，使有機物分解氧化成無害成分;在陰極上發生還原反 應，使氧化型色素還原成無色。常規電凝聚法是根據實驗獲得的電凝聚槽電壓與電極上電流密度的關系，然後決定電凝聚槽的總電壓，通常這個槽電壓小於安全電壓36V。但要滿足廢水處理時電極上的電流密度達 到一定的處理效果，總電流密度就很大，一般在1000-3000安培之間，因而廢水處理單位電能消耗較大。
隨著電子技術的迅速發展，將可控硅脈沖電路應用到電凝聚的整流設備中，並對電凝聚槽進行優化設計。通過反復實驗研究和生產性運轉證明，採用較高的槽電壓可以大大降 低 總電流強度和減少電解歷時，從而提高電流效率，降低電耗和鐵耗。脈沖作用可以使極板表面減少沉澱物，保持高的電流效率。高壓脈沖電凝聚法就是基於這一原理發展起來的一種廢水處理新方法，對廢水脫色處理效果尤其明顯。其特性如下:
(l)高壓脈沖電凝聚浮上法處理工藝對色度的去除率高達90%~95%，出水清澈，適用范圍廣。
(2)與常規電凝聚法比較，電耗、鐵耗大大降低，運行費用降低。
(3)該工藝運轉靈活，適應性強，無論生產加工何種產品，均能取得較好的處理效果。該工藝尤其適用於中小型紡織印染加工企業和鄉鎮企業，有廣闊的推廣應用前景。
(4)污泥採用離心脫水，經脫水後污泥含水率為70%左右，可直接裝袋運出制磚，無二次污染。
(5)廢水經該工藝處理可回用，具有良好的環境和經濟效益。對染料的電化學性能研究表明，各類染料在電解處理時，其CODcr去除率的大小順序為:硫化染料、還原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>陽離子染料。除陽離子染料外，各類染料的脫色率均在90%以上，且脫色率高低與CODcr去除率一致。
總之，電解法具有投資省、佔地少、處理效果好、機械化程度高等優點。目前該方法已有定型設備，並已投人實用。
3 鐵屑微電解法處理精細化工行業廢水
鐵屑微電解機理 以鐵屑微電解法為主要處理工藝處理廢水, 在技術和經濟上都是可行的, 具有工藝可靠、投資少、運行費用低、操作管理簡便等優點。當將含碳鑄鐵屑和惰性焦炭顆 粒浸於具有傳導性的電解質溶液中時, 就形成無數個微小的原電池, 在其作用空間形成一個電場, 在電位較低的鐵陽極上, 鐵失去電子生成Fe2+, 進人溶液中, 使電子流向碳陰極, 在陰離子附近, 溶液中的溶解氧吸收電子生成OH-, 在偏酸性溶液中, 陰極產生的新生態[H], 進而生成氫氣逸出。其電極反應
如下
陽極：Fe­ — 2e →Fe2+ Eo (Fe2+ / Fe)=0.44V
陰極：2H+ +2e →2[H] →H2, Eo (H+ / H)=0.00V
O2 + 4H+ + 4e →2H2O Eo (O2)=1.23V
O2 + 2H2O + 4e →4 OH- Eo (O2 / OH-)=1.23V
從上述反應式可知, 由於Fe2+的不斷生成,能有效地克服陽極的極化作用, 從而促進鐵的電化學腐蝕, 使大量的Fe2+進人溶液, 形成具有較高吸附絮凝活性的絮凝劑, 能有 效去除染色廢水中的染料膠體微粒和雜質。在偏酸性溶液中, 電極反應所產生的新生態 [H],能與溶液中的許多組分發生氧化一還原反應, 可破壞染色廢水中染料分子的發色基 團, 達到脫色的目的。因此, 可以認為鐵屑微電解處理染色廢水的機理是通過氧化一還原吸附絮凝等綜合作用的結果。通常條件為鐵屑微電解柱進水pH為4~6, 中和沉澱pH為7~8;染色廢水在鐵屑微電解柱HRT=30min, 沉澱槽沉澱時間為60min,砂濾柱HRT=30min.
以鐵屑微電解法為主要處理工藝處理廢水, 在技術和經濟上都是可行的, 具有工藝可靠、投資少、運行費用低、操作管理簡便等優點。
4 電化學法——自凝一靜電混凝法處理精細化工廢水
4.1 自凝效應
廢水中的各污染物質在混合以後, 由於膠體污染顆粒表面反應自由能的降低, 會在廢水處理體系中自行從分散狀態變為聚集狀態, 產生自凝效應。適當調節廢水的pH值會促成這一作用, 對使用染料品種比較單一的印染廢水, 在間斷投加少量混凝劑的情況下, 也可促進自凝作用。
4.2靜電混凝
處於分散狀態的廢水中的污染顆粒, 當進人一種粒狀材料空隙間的同號靜電場以後, 由於靜電場對膠粒的吸引和對膠粒漫散層電荷的壓縮, 產生強制電中和作用, 進而由於表面能 的釋放而聚沉, 於是被粒狀材料所構成的濾床所截留。
由於靜電處理是利用電揚對膠粒的聚沉作用,沒有電子得失, 故電耗甚微, 可以忽略不計。
5 沉澱一氣浮法處理精細化工廢水
目前, 國內外處理精細化工廢水的物化法大多採用沉澱法、氣浮法或上述方法的相互組合以及開發的新技術。主要方法有組合式沉澱法、氣浮加組合沉澱法和CS系列雙汲氣浮加沉澱法。
氣浮分離的速度決定於顆粒和液體密度的大小, 氣浮處理工業廢水, 具有投資省、佔地少、分離速度快、處理效果好等優點
6 吸附法對精細化工廢水進行深度處理
6.1吸附劑的研究與應用
6.1.1活性炭吸附劑
實踐證明, 顆粒活性炭對各種染料的吸附去除能力順序為鹼性＞酸性＞直接＞硫化染料。活性炭對分子量在400左右的染料分子脫色效果最為理想, 對分子量小的染料吸附也較好, 而對疏水性染料脫色效果較差。
6.1.2 礦物吸附劑
(1) Imamura將高嶺土、大理石粉末、熔岩粉末按1:1:1混合, 鍛燒得到的脫色劑可以較好地去Imamura除廢水中的染料成分和色度。
(2) Okada:水鋁英石(allopane)的膠態土可用於印染廢水。
(3) 活性白土對苯系偶氮分散染料有很好的脫色效應。
(4)斜發沸石用酸、鹼處理後再活化可有效地去除廢水中的染料成分, 脫色率99.7%。
(5)麥飯石對染料的吸附效率高, 具有良好的脫色率和CODcr去除率, 我國麥飯石資源豐富,開辟此技術前景廣闊。
(6)利用凹凸棒石粉作吸附劑去除印染廢水色度。
(7)利用鎂型吸附MgO、Al2O3、粘土活性一MgO­—粘土處理印染廢水。
(8)利用活化硅藻土(Al2O3和Fe2O3為主)進行印染廢水深度脫色。
（9）SiO2吸附去除鹼性染料是一種經濟、高效的處理工藝。
（10）天然蒙脫土處理含酸性陽離子染料廢水, 脫色率可達90%以上, CODcr去除率高達96.9%
6.1.3煤及煤渣吸附劑
實驗證明, 具有最好脫色效果的是粒徑80%,色度>70%。活化煤處理印染廢水具有投資低、佔地少、操作簡便、便於管理、處理效果穩定等優點。
6.1.4天然廢料吸附劑
木炭、稻殼、玉米棒、甘蔗渣、泥炭、鋸屑等都是天然的吸附劑。
6.1.5離子交換樹脂吸附劑
近年來, 針對水溶性離子型染料廢水脫色困難這一問題, 進行了利用磺化煤和改性纖維素離子交換樹脂進行脫色的研究。此外, 國外利用特殊纖維和特別加工製成的聚酞胺纖維, 活性炭纖維的脫色技術也有很多的研究。
6.2吸附法的組合新工藝
6.2.1活性炭填充電極電解法
此工藝具有以下特點處理效果好, 無二次污染脫色效果好, 不投加其它脫色氧化劑, 脫色效果達以上活性炭不需再生處理設備製造簡單適用范圍廣。
6.2.2腐蝕電極法
腐蝕電極法處理廢水具有多種機制, 以電化學為主, 兼有還原降解、吸附和混凝作用。此法具有以廢治廢、節約資源、投資省和運行費用低等特點。該工藝流程簡單、佔地少、便於上馬、操作管理簡單, 尤其適用於中小型紡織印染廠的廢水治理。
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6.2.3吸附一化學凝聚法
利用煙道灰吸附一化學凝聚法處理毛紡織廠印染廢水。也可採用化學凝聚一半煤渣吸附法處理棉紡印染廢水。
實踐證明, 開發廉價、高效和新型的吸附材料和研究吸附法的優化組合工藝流程是廢水脫色和深度處理的一條新途徑。
7 膜分離法處理精細化工廢水
7.1 動態膜
經過研究, 認為從處理效果和經濟上講ZRO，PAA動態膜是可行的, 並進行實際的全封閉循環,表明膜的穩定性、流量及截流率是令人滿意的水洗後的廢水經過反滲透之後, 其滲透水及化學物質的再利用率可達88%～96%， 其餘的也達到廢水的排放標准。
對剩餘廢液及反滲透濃縮物的有效再利用也是完全可行的, 實現這一目的的有效手段是通過實驗確定助劑及染料的補加量, 這樣無疑會大大提高廢染液的利用率, 最終實現無廢水排放的全循環過程。而操作壓力高、能耗大是動態反滲透膜的不足。
7.2纖維素類膜
維生素類膜（CA）的選擇性隨膜表面與各種染料互變異構體的相互作用而發生巨大變化, 然而由於膜材料本身在耐pH、耐溫等方面的不足,正逐步被新的膜材料所淘汰。
CTA反滲透膜解決了染色廢水用於水的再循環, CTA在耐pH值、耐壓、耐溫等方面都優於CA, 但反滲透所需的高壓操作仍是它的不足。
7.3 聚礬超濾膜
聚礬超濾膜由於其良好的物化穩定性成為目前最富競爭力的超濾膜之一, pH使用范圍是1～18， 最高允許溫度120℃ , 同時具有良好的抗氧化、耐氯等性能。
7.4荷電超濾膜和疏鬆反滲透膜
7.4.1 簡介
荷電超濾膜或疏鬆反滲透膜是用來描述分離性能介於反滲透和超濾之間的一種膜。荷電超濾膜是以其化學結構含有荷電基團而定義的疏鬆反滲透膜是以其物理結構而命 名他們往往指的是一種膜, 對一價鹽如NaCl的截留只有20%~30%而對於500~2000分子量的物質應具有較高的分離率, 同時保持高的水通量。此外, 荷電超濾保持了超濾低壓的特點, 該膜在耐pH值、耐壓密、耐污染、耐溫等方面都比較突出。一般染料的分子量正好在這種膜的截流范圍, 特別是離子性染料, 由於膜上固定離子的作用, 其分離性能是中性膜難以比擬的。
7.4.2 製取
利用化學方法改性聚礬, 然後製成基膜, 進一步將親水性的復合層與基膜進行化學反應, 然後在親水性的溶劑里進行交聯製成復合膜, 這樣復合層與基膜不僅不出現剝離現象, 而且表現出耐溶劑、耐壓密、耐酸鹼, 最高使用溫度70℃
7.4.3 結論
荷電超濾膜由於其特殊的截留分子量范圍, 同時具有高流量低壓操作的特點, 將是未來處理印染廢水中最具有競爭力的膜材料。此外, 該膜具有耐壓密、耐酸鹼、耐污染等特點, 如果再配以計算機輔助配色等手段, 將會使印染廢水得到最大的回收和再利用, 而且還符合排放標准。
8 化學處理方法
8.1 化學氧化
（1）氧化脫色, 適宜的催化劑可提高O3氧化的脫色率。催化率包括以活性炭為骨架的MnO2催化劑和以ZnSO4為催化劑。
(2) H2O2氧化脫色。
(3)Fenton試劑脫色技術。
(4) ClO2氧化脫色。
8.2化學還原
還原劑主要是鐵屑。
9 離子對萃取法
9.1萃取機理
在酸性條件下, 長鏈胺與含有磺酸基團的染料分子反應形成疏水的離子對蓄積在有機相中, 如過量的胺相中, 從而與水相分離。相分離可藉助於惰性非極性溶劑, 優先的是碳氫化合物。合適的胺包括伯胺如萘胺等芳香族胺、仲胺以及叔胺。
包括伯胺如萘胺等芳香族胺、仲胺以及叔胺。
9.2操作
萃取法操作時, 先將廢水調節到合適的pH值,然後混以胺和非極性惰性溶劑, 再予以振盪。廢水的pH值處理到, 一狀態時脫色就基本完成了。有機相的回收如果有機相中含有活性染料, 惰性溶劑可以通過蒸餾加以回收, 而且如果調節得當, 胺還可以回用, 在這種情況下, 蒸餾殘渣必須按照特殊廢品法規加以處理, 而有機相則可以選擇通過直接焚燒處理掉。
對含有NaOH水溶液的胺與溶劑的混合物則進行再提取。
對有金屬絡合染料存在的情況下, 用水溶液處理胺、溶劑和染料的混合物是非常巧妙的解決方法, 這樣染料進人到水相中, 並以溶液的形式重新在染色工廠得到應用, 胺與溶劑的混合物在返回到脫色循環中去。
物理化學法作為重要的污水處理方法正在精細化工行業環境保護中起著越來越重要的作用, 許多新方法也在不斷的涌現, 它們為我國的環境保護和精細化工行業發展起到了很大的促進作用。

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8. 染料廢水處理的基本方法|印染廢水的處理方法

1. 染料廢水處理現狀及國內外研究進展

染料不但具有特定的顏色，而且結構復雜，以高分子絡合物為多，結構很 難被打破，生物降解性較低，大多都具有潛在毒性，在環境中的歸趨依賴於很多未知因子。加升含之染料生產具有品種多、批量少、更新快的特點，致使染料廢水難找到行之有效的處理方法。染料廢水的處理方法很多，下面分別對其作 簡要介紹。

1.1 膜分離法

膜分離法是利用特殊的薄膜對液體中的某些成分進行選擇性透過的方法的 統稱，常用的膜分離方法有滲析、電滲析、超濾和反滲透。膜分離技術用於染料廢水處理始於上個世紀 70 年代初，膜分離技術有澄清、濃縮作用，最主要的是具有從連續流動系統中分離染料的功能。膜技術處理染料廢水可將廢水分離為濃縮液和透過液。其中濃縮液可用於染料回收，透過液 也可回用，用於染料的生產。這樣做既可以實現廢水的有效處理也使得染料不隨排水流失，又不會造成水質污染.Ismail Koyuncu用DS5-DK型納濾膜處理 染槽廢水(廢水中含活性黑 5、活性藍9、活性橙 16、和NaCl)， 結果表明，該納 濾膜對染料的截留率在 99%以上， 透過液幾乎無色，該膜的通量受染料濃度的 影響較大，在染料濃度恆定時，通量隨染料濃度的增加而減小。蔡惠如等通過採用納濾技術分別對配製染料廢水和實際染料廢水的染料截留和脫色進行實驗，發現納濾對染料廢水的脫色率很高，對染料含量 1000mg/L的進水，脫色率大於99%。膜分離法具有能耗低、工藝簡單、不污染環境等特點。但是膜分離技術由於 濃差極化、膜污染及膜的價格較貴，更換頻率較快，告滾使處理成本較高，從而嚴重 阻礙了膜分離技術的更大規模的工業應用。

1.2萃取法

萃取實質是採用與水不互溶但能很好溶解污染物的萃取劑，使其與廢水充分混合觸 後，利用污染物在水和溶劑中不同的分配比分離和提取污染物，從而凈化廢水。萃取法處理染料廢水是利用不溶或難溶於水的溶劑將染料分子從水中萃取出來。常用的萃取法有溶液萃取、電泳萃取、液膜法等。Pandit等采 用可逆膠囊液-液萃取方法，通過把有機染料(有機相)與水相分離而使廢水得到處理。他們的研究表明，在陽離子十六烷基三甲基溴胺表面活性劑存在下，陰離子甲基橙從水中得到有效地分離；在陰離子十二烷基苯硫酸鹽表面活性劑存 在下，戊基乙醇作為萃取溶劑，陽離子亞甲基藍也得到有效分離。陳敬潤等以天然植物油為膜液，含聚四氟乙烯塗層的聚丙烯平板膜(PPsT)作為支撐膜， 研究了支撐液膜（SLM）系統去除和回收水溶液中分散染料陽離子紅4G的性能 及影響因素，在最佳條件下，100 mg/L的染料溶液其去除率達到94.1%。 近年來液膜技術發展較快，利用液膜技術萃取含染料廢水中的染料物質，具有明顯的經濟效益和環境效益。

1.3輻射法

微波輻射是輻射法中常用的處理染料廢水的方法。微波輻射用於消除有機 污染物是 80 年代後興起的一項新技術，微波位於電磁波譜的紅外輻射和無線電波之間，微波僅對液體中的極性分子起作用，能使極性分子產生高速的旋轉碰 撞產生熱效應，改變體系的熱力學函數，降低反應的活化能和分子的化學活性。 此外，微波還有非熱效應的特性，即在微波場中，劇烈的極性分子振盪，能使 化學鍵斷裂，使污染物降解。馮建敏等採用微波輻射技術， 建立了酸性黃染料廢水的處理工藝，實驗結果表明，質量濃度 50mg/L的酸性黃染料廢水50mL，活性炭用量 2g，微波輻射功率 800W，處理 7min時，可以得到最佳的廢水處理效果。劉宗瑜[20]等為有效處理酸性染料廢水，採用在吸附催化劑的存 在下微波輻射技術處理染料廢水，並取得了良好的實驗結果，對染料廢水的去 除率達到96%~98%。輻射法可有效降解染料等其他難生物降解的有機物，且輻射技術和其它技 術有很好的協同作用，與傳統的水處理技術相比，輻射技術在常溫常壓下進行，工藝簡單，無二次污染。該技術存在的主要難題是用於產生高能粒子的裝置昂 貴、技術要求高，而且該法的能耗大、能量利用率較低；此外為避免輻射對人體的危害，還需要特殊的保護措施。因此該法要投入運行，還需進行大量的研究探索工作。

1. 4 氧化法 氧化法也是含染料廢水處理常用的方法，目前主要有：高溫深度氧化法、化學氧化法和光催化氧化法。其中光催化氧化技術在染料廢水處理領域的應用 具襪笑余有良好的市場前景和經濟效益。 光催化氧化法是利用光和特定的催化劑產生強烈的氧化作用氧化分解廢水 中有機物的化學方法。常用的光源為紫外光，常用的催化劑為H O 、Fenton試劑、O3等。柴嬪姬等人[22]對紫外光照射下二氧化鈦光催化氧化處理亮藍染料廢水進行了研究，考察了紫外光照射時間、TiO2 投入量、廢水pH 值、廢水初始濃度和 H O 加入等因素對亮藍轉化率的影響。結果表明，在紫外光照射60 min下，亮藍轉化率可達 75.6%，75.6%，TiO 與H O間存在顯著的協同效應。王瑩、熊振湖採用UV/Fenton高級氧化技術對偶氮染料鉻黑T模擬廢水進行了光催化 降解，考察了溶液的pH值、染料濃度、[H O ]/[Fe2+]以及光照強度對脫色效果的影響。在一定條件下，該技術對鉻黑T染料廢水的脫色率可達到95%以上。光催化氧化法處理有機廢水不產生或者產生很少污泥，此外，該技術能有效破壞很多結構穩定難以降解的有機污染物，具有高效、污染物降解更徹底等 優點。

1.5 混凝法

混凝法是廢水處理的常用方法，主要有混凝沉澱法、混凝氣浮法。近年來，針對傳統的混凝葯劑處理效果不理想等缺點，國內外開發、研究和應用無機或 有機高分子混凝劑日益增加。 李春華等人對混凝劑在印染廢水中的應用作了詳細的介紹。鋁鹽和鐵鹽 等無機混凝劑，對分散染料、硫化染料等以膠體或懸浮狀態存在於廢水中的染料有良好的混凝效果，但對酸性染料、活性染料、陽離子染料等水溶性染料的混凝效果較差；高分子鹼式氯化鋁和聚丙烯胺的混凝效果優於無機鹽混凝劑；有機絮凝劑用量少，絮凝速度快；微生物絮凝劑無毒、無害、易於固液分離。邱荷香等採用水解酸化—A/O—化學混凝沉澱法處理此類廢水，各項污染物的去除率高，有較強的耐沖擊負荷能力，處理效果穩定，處理費用較低。 混凝法工藝流程簡單，操作管理方便，設備投資省，佔地面積小，對疏水性染料脫色效果很高。但該法運行費用較高，泥渣量多且脫水困難，對親水性染料以及對水體中其他可溶性N、P 化合物去除率差，需開發新型高效混凝劑。

1.6 生物法

一般地說，物理、化學處理方法只是將將污染物濃縮、轉移，對環境的潛在的影響不容忽視，而生物法是利用污染物為微生物的營養源，是實現污染物減量化、無害化的理想手段。常見的生物法有活性污泥法、生物膜法及固定化微生物(酶)技術等Kapdan等在活性污泥單元對模擬的Blue G活性染料廢水進行研究，結果表明在添加白腐真菌的活性污泥法中，添加木灰作為吸附劑，在染料質量濃度為200 mg/L、吸附劑質量濃度為 150 mg/L、活性污泥泥齡為20 d的條件下，最大脫色率為 82%。張永明[27]等用蜂窩陶瓷作為生物膜載體的生物反應器來降解活性翠藍(RTB)，研究了不同基質與RTB共基質降解的規律，結果表明淺色基質有利於對色度的去除。而添加基質的方法對活性翠藍去除率的影響較大，分批加入比一次性加入有助於色度的快速去除。王芳等介紹了固定化微生物技術，並綜述了固定化微生物技術處理印染廢水的發展現狀。國內外從20 世紀 80 年代末 90 年代初開始用固定化細胞技術進行印染廢水脫色研究，通過將活性污泥中分離、篩選出來的優勢菌種加以固定，組成一個快速、高效、連續的廢水處理系統，脫色率在 80%以上，CODcr的去除效果良好，預示著固定化細胞技術在處理印染廢水方面具有廣闊的應用前景。生物法在染料廢水中的應用最為廣泛，生物法具有處理效果好、運行費用低等優點。但由於技術方面的原因，該法運行不穩定，適用性不廣，受外界因素的影響較大，在實際應用中受到了一定程度的限制。為了提高生物技術的生物降解效率，目前國內外展開了大量的研究並取得了不錯的成績。

1.7 吸附法

吸附法以其能夠選擇性地富集某些化合物的特性在廢水處理領域有著特殊的地位。吸附是指固體表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩餘的表面能，當某些物質碰撞固體表面時，受到這些不平衡力的吸引而停留在固體表面上。吸附的結果是吸附質在吸附劑上濃集，吸附的表面能降低。吸附技術就是利用 多孔性固體吸附廢水中某種或幾種污染物，以回收或去除某些污染物，從而也是使廢水得到凈化的方法吸附法中常用的吸附劑有活性炭、樹脂、礦物、廢棄物等。染料廢水的吸附脫色有兩種機理：吸附和離子交換，吸附效率受很多理化因素的影響，如染料—吸附劑的相互作用、吸附劑的比表面積、吸附劑的顆粒 尺寸、溫度、pH值和吸附時間等。

（1）活性炭吸附法

活性炭作為一種優良的吸附劑已經廣泛地用於染料廢水的脫色，活性炭能去除各種染料的顏色，處理效果取決於活性炭的類型和染料廢水的特性，增大活性炭用量可提高吸附率。活性炭價格較高，使它的應用受到限制，使用後的活性炭需要再生，再生的方法有高溫和解吸液處理兩種，再生會導致活性炭 10~15%的損失。

（2）樹脂吸附法

20 世紀後期,隨著結構改良的離子交換樹脂、吸附樹脂和復合功能樹脂的成功研製，樹脂吸附法被廣泛應用於化工廢水的治理與資源化。但是在染料廢水處理方面的研究和應用相對不是很多，有人針對染料廢水合成出具有不同物理化學特性的樹脂來處理該類廢水，並取得了較好的處理效果。一般染料廢水中都含有比較多的無機鹽，而鹽類對樹脂的吸附有一定的影響。Silke Karcher等研究了硫酸鹽，碳酸鹽，磷酸鹽等無機鹽對吸附的影響。研究發現，硫酸鹽對吸附的抑制很弱，碳酸鹽對吸附的抑制中等，磷酸氫根離子的存在對吸附有著強烈的抑製作用，目前對此還沒有合理的解釋。

（3）礦物、廢棄物吸附法

自然界中的很多物質具有多孔結構，有良好的吸附性能，可用來處理染料廢水。天然礦物主要包括各種黏土，礦石，煤炭等，一般儲量都比較豐富，我國礦渣，爐渣，煤渣，粉煤灰等廢物量也很多，成本更為低廉，因此這些無機吸附劑的應用前景比較廣闊。 曾秀瓊用改性的天然膨潤土吸附活性艷紅X-3B，並與活性炭進行比較。結果表明，兩者對廢水的脫色率都在90%以上。Konru R. Ramakrishna等將泥煤、鋼渣、膨潤土、粉煤灰等無機吸附劑和活性炭對染料的吸附性能進行了比較，試驗結果表明，鋼渣、粉煤灰對酸性染料以及泥煤、膨潤土對鹼性染料的吸附效果可以和活性炭相媲美，而這四種吸附劑對分散染料的吸附效果都優於活性炭，這一結果為低成本的吸附劑走向工業化應用提供了科學依據。很多科學家對一些天然的原料和農業精製炭進行了進一步處理，並研究了這些物質的吸附行為，其中桉樹皮、稻殼、竹子、麥桿、椰子殼、野草、木薯皮、花生殼、李子核、棕櫚果等天然炭纖維經過處理後對染

料都有很好的吸附效果。但是這些吸附劑吸附飽和後如何處置是有待解決的難點。找到一種行之有效的吸附劑可以更好的處理染料廢水。