催化臭氧納濾膜廢水

① 重慶印染廢水處理的基本方法有哪些

印染廢水的處理方法及工藝流程目前，國內的印染廢水處理手段以生物法為主，輔以物理法與化學法。由於近年來化纖織物的發展和印染後整理技術的進步，使新型染料、PAV漿料、新型助劑等難生化降解有機物大量進入印染廢水，給處理增加了難度。原有的生物處理系統COD去除率大都由原來的70%下降到50%左右，甚至更低。色度的去除是印染廢水處理的一大難題，舊的生化法在脫色方面一直不能令人滿意。此外，PAV等化學漿料造成的COD佔印染廢水總COD的比例相當大，但由於它們很難被普通微生物所利用而使其去除率只有20%~30%。針對上述問題，國內外都開展了一些研究工作，主要是新的生物處理工藝和高效專門細菌以及新型化學葯劑的探索和應用研究。其中具有代表性的有：厭氧-好氧生物處理工藝、高效脫色菌和PVA降解菌的篩選與應用研究、光降解技術研究、高效脫色混凝劑的研製等。
1、印染廢水常用處理技術
印染廢水的常用處理方法可分為物理法、化學法與生物法三類。物理法主要有格柵與篩網、調節、沉澱、氣浮、過濾、膜技術等，化學法有中和、混凝、電解、氧化、吸附、消毒等，生物法有厭氧生物法、好氧生物法、兼氧生物法。
2、印染廢水處理單元的選擇系列
(1）調節：對水質水量變化大的廢水，調節池應考慮停留時間長些。一般情況下後續處理單元為水解酸化或厭氧處理時，調節時不應採用曝氣方式攪拌混合。
(2）混凝反應：廢水中含疏水性染料較多時，混凝反應工藝放在生化前面，以去除不溶性染料物質，減輕後續生物處理的負荷。混凝葯劑可根據染料性質選用鹼式氯化鋁(PAC）、硫酸亞鐵（FeSO4）等，混凝反應方式採用機械攪拌易於調整水力條件，保證反應充分，反應時間應在25~30min之間。考慮脫色效應時，應把反應時間再適當延長。
(3）中和：原水pH值高時通常用H2S04或HCl中和，為節省葯劑用量，可在調節以後。如採用煙道氣中和，應考慮脫硫及除灰。
(4）沉澱（氣浮）：分離物化投葯反應由於污泥量大，應優先考慮沉澱〔斜管沉澱易堵不宜採用），通常的輻流沉澱池適用於大水量、豎流沉澱池適用於小水量，當有地皮可利用時，平流沉澱池採用吸泥方式時也可採用。投葯量大時泥量也大，輻流池可能會引起異重流，新穎的周邊進出水沉澱池可克服這一缺點。如廢水中表面活性劑含量高，應選擇氣浮法，氣浮法中壓力溶氣氣浮技術成熟，可考慮選用。
(5）過濾：當出水要求澄清或回用時，應採用砂濾或煤砂兩層過濾。
(6）電解法：鈦鍍釕惰性電極電解法處理酸性染料印染廢水脫色效果好，去除COD時，對硫化染料、還原染料、酸性染料、活性染料等均有很高的去除率。金屬陽極電解法因泥量較多採用較少。
(7）厭氧水解：印染廢水有機物含量COD高，且B/C低，應考慮水解酸化，並增加填料掛膜，池底應設水力攪拌機，保證懸浮活性污泥與水中有機物廣泛接觸。池體較大時，應設串聯系統，以免短路。印染廢水較少採用純厭氧技術，只有當退漿廢水等高濃度廢水單獨分出時可考慮純厭氧處理。
(8）好氧生物降解：對水量大、濃度高的印染廢水優先採用活性污泥法，如氧化溝、間歇式活性污泥法（SBR）、循環式活性污泥法（CSTR）等。對水量小、濃度低的廢水可考慮生物接觸氧化法，但填料應保證密集度和體積率，並以多級串聯方法為宜。曝氣方式如採用鼓風曝氣，應選用膜片式微孔曝氣頭或微孔曝氣管等，保證充氧效率。
(9）脫色：採用Cl2需保證脫色氧化時間不少於1h，Cl2脫色兼有回調pH值的功能。小規模可選用ClO2、NaClO漂白粉【Ca(ClO)2】、紫外線等。脫色反應池可採用回轉隔板或折板，不宜採用機械攪拌或壓縮空氣反應。
(10）活性炭吸附：活性炭對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料的廢水具有良好的吸附性能（對硫化染料、還原染料等不溶性染料的廢水效果較差）。生物活性炭（BAC）法是活性炭吸附的衍生技術，利用加入的微生物所分泌的外酶滲入到炭的微孔結構，使活性炭所吸附的有機物不斷分解成CO2、H2O或合成新的細胞，最後滲出炭的結構而被去除。BAC技術需保證進水有一定溶解氧，炭床微生物需接種培育，BAC運行周期遠高於活性炭吸附。
(11）硅藻土吸附：硅藻土在印染廢水中既有混凝作用，又有吸附作用，起到良好的脫色效果。通常，活化硅藻土對親水性染料脫色效果不一，對疏水性染料效果較好。當廢水中表面活性劑和勻染劑較多時，效果將顯著下降。
(12）氧化：臭氧氧化對直接染料、酸性染料、鹼性染料、活性染料等親水性染料脫色速度快，效果好；對於還原染料、冰染染料（納夫妥）、氧化染料、硫化染料、分散染料等疏水性染料，則脫色效果較差，臭氧用量也大。臭氧脫色不會產生「三致物」，可保證廢水出水的安全指標。Fenton催化氧化法在去除殘余COD方面效率顯著，可用於較小水量。TiO2催化氧化法可去除出水的殘余色度，是有前景的光催化氧化技術。
(13）膜分離技術
①超濾法：由於超濾膜具有精密的精細孔，可截留水中的大分子等微粒，且操作壓力低，設備簡單，可用於染料的回收或出水的深度處理。採用醋酸纖維半透膜超濾法回收染料已有成果。
②納濾法：是用納濾膜截留污染物的一種新技術，分離壓力一般為0.5~2.0MPa，處理水溶性（親水性）染料廢水，可回收有用染料。採用納濾膜回收直接黑、活性艷紅、酸性橙Ⅱ和酸性大紅染料廢水，已取得成果。
廈門威士邦一直以來專注於印染廢水冶理與回用的相關技術研發及應用。2008年4月，基於「Flow Split?SMFTM+HAP ROTM」雙膜法技術的盛虹集團印染廢水萬噸回用系統率先在環太湖流域建成並通過相關部分驗收。該工程的建成一舉改變了印染企業以往耗水大戶、排水大戶、污染大戶的負面名聲，為環太湖流域及至全國其他印染企業起到至關重要的示範作用，並正式宣告印染行業全面進入節水減排、資源回用的新時代。
3、印染廢水處理工藝流程
總結印染廢水的處理工藝，充分的調節時間是必要的，物化、生化相結合的處理工藝是目前採用的合理工藝。物化法主要用於去除懸浮物、色度及部分COD，投葯混凝反應是物化處理的重要環節，分離工藝氣浮法具有突出的優點，生化法主要採用厭氧水解-好氧氧化串聯工藝，厭氧水解工藝是解決印染廢水COD值高、可生化性差及色度高的難題的有效前置技術，經厭氧水解後大部分難降解有機物已被分解為易生物降解小分子有機物，可以提高廢水可生化性，保障廢水好氧生物處理的效率和出水水質。好氧氧化工藝有多種方式，如氧化溝、間歇式活性污泥法、生物接觸氧化等，後者由於易於管理、產泥量少、污泥不易發生膨脹現象及運行成本低等特點，是目前小型印染廢水常用的好氧生物處理方法之一，但各個印染企業選用好氧方法時應根據本身廢水的特點做出優選，必要時盡可能採取綜合治理技術。下面列舉幾種典型流程。
3.1 水解酸化-生物接觸氧化-生物炭印染廢水處理工藝
處理印染廢水通常採用水解酸化-生物接觸氧化-生物炭為主的處理工藝，見圖3-1。該處理工藝是近幾年來在印染廢水處理中採用較多、較成熟的工藝流程。水解酸化的目的是對印染廢水中可生化性很差的某些高分子物質和不溶性物質通過水解酸化，降解為小分子物質和可溶性物質，提高可生化性和B/C。值，為後續好氧生化處理創造條件。同時好氧生化處理產生的剩餘污泥經沉澱池全部迴流到厭氧生化段，進行厭氧消化，減少整個系統剩餘污泥排放，即達到自身的污泥平衡。厭氧水解酸化池和生物接觸氧化池中均安裝填料，屬生物膜法處理；生物炭池裝活性炭並供氧，兼有懸浮生長和附著生長法特點；脈沖進水的作用是對厭氧水解酸化池進行攪拌。
各部分的水力停留時間一般如下。調節池：8~12h；厭氧水解酸化池：8~10h；生物接觸氧化池：6~8h；生物炭池：1~2h；脈沖發生器間隔時間：5~10min。
該處理工藝系統，對於CODcr≤1000mg/L的印染廢水，處理後的出水可達到國家排放標准，如進一步深度處理則可回用。
3.2 缺氧水解-生物好氧-混凝組合工藝處理印染污水
廢水水量26000m3/d。廢水水質為：BOD 200~250mg/L，COD 750~850mg/L，pH值9~11，色度850倍。廢水水質要求為：BOD≤30mg/L，COD≤100mg/L，pH值為6~9，色度≤100倍。
組合工藝處理節染廢水工藝流程見圖3-2。

該組合工藝流程的特點是；①好氧生物處理構築物前採用缺氧水解池以提高廢水的可生化性（如以機織混紡織物或化纖織物為主的降解性較差的印染污水）；②沉澱池後設置混凝沉澱池和氧化池，作為三級處理，可獲得較好的出水水質，達到處理要求；③廢水SS較低，不設置初沉池；④缺氧水解池內設置填料。
該組合工藝的運行數據見表3-6。

3.3 電化學+氣浮+水解酸化+兩級接觸氧化+二級生物炭塔+過濾處理印染廢水
該工藝以生化、物化、深度處理相結合，工藝流程見圖3-3。

該工藝設計水量5000m3/d。主要水質指標為：COD 1000~1500mg/L，BOD 300~500mg/L，S2-≤35mg/L，色度≤1000倍。要求處理後出水為：COD≤100mg/L，BOD≤30mg/L,色度≤50倍，S2-≤0.5mg/L。
其主要參數為：加酸中和至pH=6~9；水解酸化池水力停留時間4.3h，表面負荷率1m3/(m2.h)，設YDT彈性立體填料；—、二級生物接觸氧化池水力停留時間分別為4.8h和2.3h，氣水比分別為20：1和15：1，中間沉澱池上清液按1：1迴流到一級生物接觸氧化池始端；中間沉澱池表面負荷率4m3/(m2.h)，二沉池表面負荷率3m3/(m2.h)；普通化濾池（清水池設在濾池下面，有效容積95m3),流速10m/h，反沖洗強度15L、（m2.s)，沖洗時間5min；生物炭池為二級串聯，前級為升流式，後級為降流式，過濾速度為3m/h，氣水比為5：1，反沖洗強度9L/(m2.s)，反沖洗時間5min，3~5d沖洗一次；總調節池水力停留時間11.5h，底部設7條排泥溝，每條溝內設1根DN300mm的穿孔排泥管』污泥排入集泥井後用潛污泵抽至污泥濃縮池。

② 制葯廢水處理工藝及管理流程

制葯廢水處理技術研究

制葯工業廢水主要包括抗生素生產廢水、合成葯物生產廢水、中成葯生產廢水以及各類制劑生產過程的洗滌水和沖洗廢水四大類。其廢水的特點是成分復雜、有機物含量高、毒性大、色度深和含鹽量高，特別是生化性很差，且間歇排放，屬難處理的工業廢水。隨著我國醫葯工業的發展，制葯廢水已逐漸成為重要的污染源之一，如何處理該類廢水是當今環境保護的一個難題。

1 制葯廢水的處理方法

制葯廢水的處理方法可歸納為以下幾種：物化處理、化學處理 、生化處理 以及多種方法的組合處理等，各種處理方法具有各自的優勢及不足。

1.1 物化處理

根據制葯廢水的水質特點，在其處理過程中需要採用物化處理作為生化處理的預處理或後處理工序。目前應用的物化處理方法主要包括混凝、氣浮、吸附、氨吹脫、電解、離子交換和膜分離法等。

1.1.1 混凝法

該技術是目前國內外普遍採用的一種水質處理方法，它被廣泛用於制葯廢水預處理及後處理過程中，如硫酸鋁和聚合硫酸鐵等用於中葯廢水等。高效混凝處理的關鍵在於恰當地選擇和投加性能優良的混凝劑。近年來混凝劑的發展方向是由低分子向聚合高分子發展，由成分功能單一型向復合型發展。劉明華等以其研製的一種高效復合型絮凝劑F-1處理急支糖漿生產廢水，在 pH為6.5， 絮凝劑用量為300 mg/L時，廢液的COD、SS和色度的去除率分別達到69.7%、96.4%和87.5%，其性能明顯優於PAC(粉末活性炭)、聚丙烯醯胺(PAM)等單一絮凝劑。

1.1.2 氣浮法

氣浮法通常包括充氣氣浮、溶氣氣浮、化學氣浮和電解氣浮等多種形式。新昌制葯廠採用CAF渦凹氣浮裝置對制葯廢水進行預處理，在適當葯劑配合下，COD的平均去除率在25%左右。

1.1.3 吸附法

常用的吸附劑有活性炭、活性煤、腐殖酸類、吸附樹脂等。武漢健民制葯廠採用煤灰吸附－兩級好氧生物處理工藝處理其廢水。結果顯示， 吸附預處理對廢水的COD去除率達41.1%，並提高了BOD5/COD值。

1.1.4 膜分離法

膜技術包括反滲透、納濾膜和纖維膜，可回收有用物質，減少有機物的排放總量。該技術的主要特點是設備簡單、操作方便、無相變及化學變化、處理效率高和節約能源。朱安娜等採用納濾膜對潔黴素廢水進行分離實驗，發現既減少了廢水中潔黴素對微生物的抑製作用，又可回收潔黴素。

1.1.5 電解法

該法處理廢水具有高效、易操作等優點而得到人們的重視，同時電解法又有很好的脫色效果。李穎採用電解法預處理核黃素上清液，COD、SS和色度的去除率分別達到71％、83％和67％。

1.2 化學處理應用化學方法時，某些試劑的過量使用容易導致水體的二次污染，因此在設計前應做好相關的實驗研究工作。化學法包括鐵炭法、化學氧化還原法（fenton試劑、H2O2、O3）、深度氧化技術等。

1.2.1 鐵炭法

工業運行表明，以Fe-C作為制葯廢水的預處理步驟，其出水的可生化性可大大提高。樓茂興等[9]採用鐵炭—微電解—厭氧—好氧—氣浮聯合處理工藝處理甲紅黴素、鹽酸環丙沙星等醫葯中間體生產廢水，鐵炭法處理後COD去除率達20%，最終出水達到國家《污水綜合排放標准》(GB8978—1996)一級標准。

1.2.2 Fenton試劑處理法

亞鐵鹽和H2O2的組合稱為Fenton試劑，它能有效去除傳統廢水處理技術無法去除的難降解有機物。隨著研究的深入，又把紫外光（UV）、草酸鹽（C2O42-）等引入Fenton試劑中，使其氧化能力大大加強。程滄滄等[10]以TiO2為催化劑，9 W低壓汞燈為光源，用Fenton試劑對制葯廢水進行處理，取得了脫色率100%，COD去除率92.3%的效果，且硝基苯類化合物從8.05 mg/L降至0.41 mg/L。

1.2.3採用該法能提高廢水的可生化性，同時對COD有較好的去除率。如Balcioglu等對3種抗生素廢水進行臭氧氧化處理，結果顯示，經臭氧氧化的廢水不僅BOD5/COD的比值有所提高，而且COD的去除率均為75％以上。

1.2.4 氧化技術

又稱高級氧化技術，它匯集了現代光、電、聲、磁、材料等各相近學科的最新研究成果，主要包括電化學氧化法、濕式氧化法、超臨界水氧化法、光催化氧化法和超聲降解法等。其中紫外光催化氧化技術具有新穎、高效、對廢水無選擇性等優點，尤其適合於不飽合烴的降解，且反應條件也比較溫和，無二次污染，具有很好的應用前景。與紫外線、熱、壓力等處理方法相比，超聲波對有機物的處理更直接，對設備的要求更低，作為一種新型的處理方法，正受到越來越多的關注。肖廣全等[13]用超聲波－好氧生物接觸法處理制葯廢水，在超聲波處理60 s，功率200 w的情況下，廢水的COD總去除率達96％。

1.3 生化處理

生化處理技術是目前制葯廢水廣泛採用的處理技術，包括好氧生物法、厭氧生物法、好氧－厭氧等組合方法。

1.3.1 好氧生物處理

由於制葯廢水大多是高濃度有機廢水，進行好氧生物處理時一般需對原液進行稀釋，因此動力消耗大，且廢水可生化性較差，很難直接生化處理後達標排放，所以單獨使用好氧處理的不多，一般需進行預處理。常用的好氧生物處理方法包括活性污泥法、深井曝氣法、吸附生物降解法(AB法)、接觸氧化法、序批式間歇活性污泥法(SBR法)、循環式活性污泥法（CASS法）等。

（1）深井曝氣法

深井曝氣是一種高速活性污泥系統，該法具有氧利用率高、佔地面積小、處理效果佳、投資少、運行費用低、不存在污泥膨脹、產泥量低等優點。此外，其保溫效果好，處理不受氣候條件影響，可保證北方地區冬天廢水處理的效果。東北制葯總廠的高濃度有機廢水經深井曝氣池生化處理後，COD去除率達92.7%，可見用其處理效率是很高的，而且對下一步的治理極其有利，對工藝治理的出水達標起著決定性作用。

（2）AB法

AB法屬超高負荷活性污泥法。AB工藝對BOD5、COD、SS、磷和氨氮的去除率一般均高於常規活性污泥法。其突出的優點是A段負荷高，抗沖擊負荷能力強，對pH和有毒物質具有較大的緩沖作用，特別適用於處理濃度較高、水質水量變化較大的污水。楊俊仕等採用水解酸化－AB生物法工藝處理抗生素廢水，工藝流程短，節能，處理費用也低於同種廢水的化學絮凝－生物法處理方法。

（3）生物接觸氧化法

該技術集活性污泥和生物膜法的優勢於一體，具有容積負荷高、污泥產量少、抗沖擊能力強、工藝運行穩定、管理方便等優點。很多工程採用兩段法，目的在於馴化不同階段的優勢菌種，充分發揮不同微生物種群間的協同作用，提高生化效果和抗沖擊能力。在工程中常以厭氧消化、酸化作為預處理工序，採用接觸氧化法處理制葯廢水。哈爾濱北方制葯廠採用水解酸化－兩段生物接觸氧化工藝處理制葯廢水，運行結果表明，該工藝處理效果穩定、工藝組合合理。隨著該工藝技術的逐漸成熟，應用領域也更加廣泛。

（4）SBR法

SBR法具有耐沖擊負荷強、污泥活性高、結構簡單、無需迴流、操作靈活、佔地少、投資省、運行穩定、基質去除率高、脫氮除磷效果好等優點，適合處理水量水質波動大的廢水。王忠用SBR工藝處理制葯廢水的試驗表明：曝氣時間對該工藝的處理效果有很大影響；設置缺氧段，尤其是缺氧與好氧交替重復設計，可明顯提高處理效果；反應池中投加PAC的SBR強化處理工藝，可明顯提高系統的去除效果。近年來該工藝日趨完善，在制葯廢水處理中應用也較多，邱麗君等採用水解酸化－SBR法處理生物制葯廢水，出水水質達到GB8978－1996一級標准。

1.3.2厭氧生物處理

目前國內外處理高濃度有機廢水主要是以厭氧法為主，但經單獨的厭氧方法處理後出水COD仍較高，一般需要進行後處理（如好氧生物處理）。目前仍需加強高效厭氧反應器的開發設計及進行深入的運行條件研究。在處理制葯廢水中應用較成功的有上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧復合床(UBF)、厭氧折流板反應器（ABR）、水解法等。

（1）UASB法

UASB反應器具有厭氧消化效率高、結構簡單、水力停留時間短、無需另設污泥迴流裝置等優點。採用UASB法處理卡那黴素、氯酶素、VC、SD和葡萄糖等制葯生產廢水時，通常要求SS含量不能過高，以保證COD去除率在85%～90%以上。二級串聯UASB的COD去除率可達90%以上。

（2）UBF法買文寧等將UASB和UBF進行了對比試驗，結果表明，UBF具有反應液傳質和分離效果好、生物量大和生物種類多、處理效率高、運行穩定性強的特徵，是實用高效的厭氧生物反應器。

（3）水解酸化法

水解池全稱為水解升流式污泥床（HUSB），它是改進的UASB。水解池較之全過程厭氧池有以下優點：不需密閉、攪拌，不設三相分離器，降低了造價並利於維護；可將污水中的大分子、不易生物降解的有機物降解為小分子、易生物降解的有機物，改善原水的可生化性；反應迅速、池子體積小，基建投資少，並能減少污泥量。近年來，水解－好氧工藝在制葯廢水處理中得到了廣泛的應用，如某生物制葯廠採用水解酸化－二段式生物接觸氧化工藝處理制葯廢水，運行穩定，有機物去除效果顯著，COD、BOD5和SS的去除率分別為90.7％、92.4％和87.6％。

1.3.3 厭氧－好氧及其他組合處理工藝

由於單獨的好氧處理或厭氧處理往往不能滿足要求，而厭氧－好氧、水解酸化－好氧等組合工藝在改善廢水的可生化性、耐沖擊性、投資成本、處理效果等方面表現出了明顯優於單一處理方法的性能，因而在工程實踐中得到了廣泛應用。如利民制葯廠採用厭氧－好氧工藝處理制葯廢水，BOD5去除率達98％，COD去除率達95％，處理效果穩定；肖利平等採用微電解－厭氧水解酸化－SBR工藝處理化學合成制葯廢水，結果表明，整個串聯工藝對廢水水質、水量的變化具有較強的耐沖擊能力，COD去除率可達86%～92%，是處理制葯廢水的一種理想的工藝選擇；胡大鏘等在對醫葯中間體制葯廢水的處理中採用水解酸化－A/O－催化氧化－接觸氧化工藝，當進水COD為12 000 mg/L左右時，出水COD達300 mg/L以下；許玫英等採用生物膜－SBR法處理含生物難降解物的制葯廢水，COD的去除率能達到87.5％～98.31％，遠高於單獨的生物膜法和SBR法的處理效果。

此外，隨著膜技術的不斷發展，膜生物反應器(MBR)在制葯廢水處理中的應用研究也逐漸深入。MBR綜合了膜分離技術和生物處理的特點，具有容積負荷高、抗沖擊能力強、佔地面積小、剩餘污泥量少等優點。白曉慧等採用厭氧－膜生物反應器工藝處理COD為25 000 mg/L的醫葯中間體醯氯廢水，選用杭州化濾膜工程公司生產的ZKM-W0.5T型膜組件，系統對COD的去除率均保持在90％以上；Livinggston等利用專性細菌降解特定有機物的能力，首次採用了萃取膜生物反應器處理含3，4-二氯苯胺的工業廢水，HRT為2 h，其去除率達到99％，獲得了理想的處理效果。盡管在膜污染方面仍存在問題，但隨著膜技術的不斷發展，將會使MBR在制葯廢水處理領域中得到更加廣泛的應用。

2 制葯廢水的處理工藝及選擇

制葯廢水的水質特點使得多數制葯廢水單獨採用生化法處理根本無法達標，所以在生化處理前必須進行必要的預處理。一般應設調節池，調節水質水量和pH，且根據實際情況採用某種物化或化學法作為預處理工序，以降低水中的SS、鹽度及部分COD，減少廢水中的生物抑制性物質，並提高廢水的可降解性，以利於廢水的後續生化處理。

預處理後的廢水，可根據其水質特徵選取某種厭氧和好氧工藝進行處理，若出水要求較高，好氧處理工藝後還需繼續進行後處理。具體工藝的選擇應綜合考慮廢水的性質、工藝的處理效果、基建投資及運行維護等因素，做到技術可行，經濟合理。總的工藝路線為預處理－厭氧－好氧－（後處理）組合工藝。如陳明輝等採用水解吸附—接觸氧化—過濾組合工藝處理含人工胰島素等的綜合制葯廢水，處理後出水水質優於GB8978－1996的一級標准。氣浮－水解－接觸氧化工藝處理化學制葯廢水、復合微氧水解－復合好氧－砂濾工藝處理抗生素廢水、氣浮－UBF－CASS工藝處理高濃度中葯提取廢水等都取得了較好的處理效果。

3 制葯廢水中有用物質的回收利用

推進制葯業清潔生產，提高原料的利用率以及中間產物和副產品的綜合回收率，通過改革工藝使污染在生產過程中得到減少或消除。由於某些制葯生產工藝的特殊性，其廢水中含有大量可回收利用的物質，對這類制葯廢水的治理，應首先加強物料回收和綜合利用。如浙江義烏華義制葯有限公司針對其醫葯中間體廢水中含量高達5％～10％的銨鹽，採用固定刮板薄膜蒸發、濃縮、結晶、回收質量分數為30％左右的（NH4）2SO4、NH4NO3作肥料或回用，具有明顯經濟效益；某高科技制葯企業用吹脫法處理甲醛含量極高的生產廢水，甲醛氣體經回收後可配成福爾馬林試劑，亦可作為鍋爐熱源進行焚燒。通過回收甲醛使資源得到可持續利用，並且4～5年內可將該處理站的投資費用收回[33]，實現了環境效益和經濟效益的統一。但一般來說，制葯廢水成分復雜，不易回收，且回收流程復雜，成本較高。因此，先進高效的制葯廢水綜合治理技術是徹底解決污水問題的關鍵。

4 結語

關於處理制葯廢水的研究已有不少報道，但由於制葯行業原料及工藝的多樣性，排放的廢水水質千差萬別，所以制葯廢水並沒有成熟統一的治理方法，具體選擇哪種工藝路線取決於廢水的性質。根據該廢水的特點，一般應通過預處理以提高廢水的可生化性並初步去除污染物，再結合生化處理。目前，開發經濟、有效的復合水處理單元是亟待解決的問題。同時，應加強清潔生產的研究，並在處理前期考慮廢水是否有回收利用的價值和適當的途徑，以達到經濟效益和環境效益的統一。

③ 城市污水處理中深度處理有哪些工藝

深度處理常見的方法有以下幾種。

1.1 活性炭吸附法與離子交換
活性炭是一種多孔性物質，而且易於自動控制，對水量、水質、水溫變化適應性強，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500～3 000的有機物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%[1]，可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、顆粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大類。近年來，國外對PAC的研究較多，已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據水污染的程度，在水處理系統中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾後水的色度能降底1～2度；臭味降低到0度[2]。GAC在國外水處理中應用較多，處理效果也較穩定，美國環保署（USEPA）飲用水標準的64項有機物指標中，有51項將GAC列為最有效技術[3]。
GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高，且容易產生亞硝酸鹽等致癌物，突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用，降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前，歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上，應用最廣泛的是對水進行深度處理[4]。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術，既節省了新鮮水的補充量，減少污水排放量，減輕水體污染，降低生產成本，還體現了經濟效益和社會效益的統一[5]。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用，提高處理效果。
1.2 膜分離法
膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術[6,7]。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節省能源的分離技術。
微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求[8]。
超濾用於去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理，產水水質達到生活雜用水標准，回用污水用於洗車，每年可節約用水4 700 m3[9]。
反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體，對二級出水的脫鹽率達到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細菌去除率90%以上[10]。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術，用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水，能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物[11]。
納濾介於反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0 MPa，納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性，它對二價離子的去除率高達95%以上，一價離子的去除率較低，為40%～80%[12]。潘巧明等人採用膜生物反應器－納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果，出水COD小於100 mg/L，廢水回用率大於80%[13]。
我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
1.3 高級氧化法
工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基（如•OH等），使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質，甚至直接生成CO2和H2O，達到無害化目的。
1.3.1 濕式氧化法
濕式氧化法（WAO）是在高溫（150～350 ℃）、高壓（0.5～20 MPa）下利用O2或空氣作為氧化劑，氧化水中的有機物或無機物，達到去除污染物的目的，其最終產物是CO2和H2O[14]。福建煉油化工有限公司於2002年引進了WAO工藝，徹底解決了鹼渣的後續治理和惡臭污染問題，而且運行成本低，氧化效率高[15]。
1.3.2 濕式催化氧化法
濕式催化氧化法（CWAO）是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成，也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用[16,17]。目前，建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置，已經體現出了較好的經濟性[18]。
濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前，考慮經濟性，應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。
1.3.3 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上，該狀態的水就稱為超臨界水。在此狀態下水的密度、介電常數、粘度、擴散系數、電導率和溶劑化學性能都不同於普通水。較高的反應溫度（400～600 ℃)和壓力也使反應速率加快，可以在幾秒鍾內對有機物達到很高的破壞效率。
美國德克薩斯州哈靈頓首次大規模應用超臨界水氧化法處理污泥，日處理量達9.8 t。系統運行證明其COD的去除率達到99.9%以上，污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質，且運行成本較低[19]。
1.3.4 光化學催化氧化法
目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀發現，如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成•OH，對於廢水處理來說，這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系，因為鐵是很豐富且無毒的元素，而且H2O2也很容易操作，對環境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。目前國內對於Fenton試劑用於印染廢水處理方面的研究很多，結果證明Fenton 試劑對於印染廢水的脫色效果非常好。另外，國內外的研究還證明，用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質的廢水。
類Fenton試劑法具有設備簡單、反應條件溫和、操作方便等優點，在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高，只適用於低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法，再與其他處理方法（如生物法、混凝法等）聯用，則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率，並拓寬該技術的應用范圍。
光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化自由基•OH，使許多難以實現的化學反應能在常規條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩定性高、性能優良和成本低等特徵。在全世界范圍內開展的最新研究是獲得改良的（摻入其他成分）TiO2，改良後的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產生率。
1.3.5 電化學氧化法
電化學氧化又稱電化學燃燒，是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外，電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝，將非生物相容性的物質經電化學轉化後變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高，低溫下也可進行；設備相對較為簡單，操作費用低，易於自動控制；無二次污染等特點。
1.3.6 超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源於液體在超聲波輻射下產生空化氣泡，它能吸收聲能並在極短時間內崩潰釋放能量，在其周圍極小的空間范圍內產生1 900～5 200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發生分解反應產生高氧化活性的•OH，誘發有機物降解；此外，在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水，有利於化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著，氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。添加O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點，如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前，超聲輻射降解水體污染物的研究仍處於試驗探索階段。
1.3.7 輻射法
輻射法是利用高能射線（γ、χ射線）和電子束等對化合物的破壞作用所開發的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由於水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子，再由這些高活性粒子誘發反應，使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。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。更多資料可登錄易凈水網查看。因此該法要投入運行，還需進行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有極強的氧化性，對許多有機物或官能團發生反應，有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅，其脫色效果比活性炭好；還能降低出水濁度，起到良好的絮凝作用，提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前，由於國內的臭氧發生技術和工藝比較落後，所以運行費用過高，推廣有難度。

④ 膜分離技術在油田含油污水處理中的應用探討

油田在注水驅油過程中生成的大量污水，採用以往的污水處理工藝難以取得理想的水質。隨著膜分離技術的不斷進步，利用膜分離技術對含油污水進行處理可以實現較好的處理效果，本文就該膜分離技術對於污水處理展開探討。
當前，國內的大多數油田都進入高含水時期，注水驅油仍是提高原油產量的主要手段，隨著出水量的提高，在油田返回地面的采出水中會存有大量的含油污水，為了實現生態環境保護以及資源的再次回收利用的目標，如何投入較少的資金實現高效率地對油田含油污水進行處理是擺在廣大石油工作者面前的一道難題。
最近一些年來，隨著分離膜的相關技術逐漸成熟起來，一些專家學者進行了採用該技術處理油田污水方面的研究，由於該技術與以往污油分離方法進行比較來看，配套的處理設施較為簡便，比較易於實現有效地操作，具有很好的分離效率以及佔用的能耗少等特點，是對油田污水進行處理技術中的重要研發方向。
1膜分離技術在油田含油污水處理應用過程中存在的問題
油田開采過程中返回地面的含油污水中污油的佔比為每升1.2-100毫克，而溶解性固體總量在每升廢水中的比例為1000-1500毫克，有機污染物含量為每升20-12250毫克。面對上述的污染物，利用膜分離技術進行處理會存在著較大的難度，尤其對於有機物的污染，比如，當污油的含量處於每升200毫克時，有機污染物的含量會大於每升5000毫克以及總懸浮固體含量會超過每升4000毫克，污水處於該條件下，利用膜分離技術進行雜質的去除，很有可能對過濾膜的孔徑造成堵塞，減小了過濾膜的使用年限。過濾膜油田污水處理技術如果在實際應用中取得更大的較果，應該結合其它的污水處理工藝。
2利用膜分離技術處理含油污水過程中的影響因素
2.1分離膜所應用到的材料以及孔徑的大小
對油田返吐出來的含油污水進行處理時，為了使分離膜技術發揮出所起的作用，應該參照含油污水具備的化學特性來確定分離膜的材料。含油污水原油成分如果以分散的油滴以及浮油為主要成分，那麼過濾膜的孔徑應該確定在10-100微米區間的微濾膜。而當污水中的油是由處於穩定狀態的乳化油以及溶解性質的油組成，應該選取具有親油性質的超濾膜。
2.2操作溫度以及壓力差
分離膜對污水處理效果會受到所處的溫度條件影響，大多數情況下，30-50攝氏度是最佳的污水處理溫度。採用過濾膜對含油污水進行處理時，在膜的兩側應該施加一個處於臨界狀態的操作壓力差，如果壓力差不大於臨界值，那麼滲透量會跟隨著壓力差的逐漸加大而上升。如果施加的壓力差值小於臨界值時，滲透量會由於壓力差的變大而減小。
2.3料液濃度以及流動的情況
分離膜對含油污水處理時如果料液濃度不大時，過濾膜的通量與施加的壓力差成正比例關系。而當料液的濃度大於特定的數值以後，可以滲透的數量與壓力條件沒有直接關系，只與過濾膜面的流動速率有關。因為對料液的流動情況進行改變可以有利於提升膜分離污水物質的工作效率，所以，應該參照過濾膜分離系統中進料液的實際情況，來選取科學合理地物料流動狀態，從而把過濾膜對含油污水的處理效率實現進一步的提高。
2.4膜污染
所謂的對過濾膜造成污染是指含油污水中各類物質在膜體的表面形成物理、化學或者機械形式的作用而形成物質的沉積。過濾膜存在的污染問題是膜分離技術無法得以大范圍推廣應用的制約因素，所以，在利用過濾膜分離技術對含油污水進行處理必須要選用較為合理的過濾膜以及恰當地操作方法。
3含油污水中膜分離技術處理工藝設計
對於油田注水過程中返吐到地面的含油污水利用過濾膜技術進行隔離，把污水中存在的有機物質以及污油成分利用初級緩沖消毒以及催化氧化進行預處理，把污水中存在的較大粒徑物質利用不同孔隙直徑等級的過濾膜實現二級的分離處理，實現處理後的含油污水可以再次注入地層之中的目標。
3.1含油污水的性質分析
油田注水所形成的含油污水是一種類型比較特別的工業廢水，具體的成分較為復雜，礦化程度很好，含有多種類型的有機物質。上述的這些特徵為微生物的存在以及大量繁殖提供了溫床。處理有機物質所需的化學耗氧量的性能指標處於不穩定狀態，化學耗氧量是含油污水處理過程中關鍵的參數，數值的多少成為過濾膜分離技術在對含油污水處理過程中的重點。
3.2膜材料以及孔徑參數的選取
過濾膜組成材料是影響對含油污水處理效果的主要因素，必須要對含油污水中的成分進行仔細的研究分析，確定其具有化學特性，比如，應用微濾膜進行污水處理應該選取中空纖維材料的過濾膜，主要有材料成分為無機陶瓷。而如果採用超濾膜以及納濾膜過濾技術就應該選用由高分子材料構成的過濾膜。對含油污水進行過濾處理過程中，排出水的檢測指標有固體懸浮物質、酸鹼度、有機物質含量、硫化物以及石油物質的含量等。在對其進行處理時應該根據物質顆粒的大小情況來確定過濾膜孔徑的尺寸，讓處理後的水質達到可以排放或者注入到地層的要求。
3.3含油污水中各類有害物質處理程序
對含油污水中存在的各類物質進行過濾消除主要有下面幾個程序：
1）利用緩沖消毒程序對含油污水進行首次的處理，採用臭氧發生器來生成沒有再次污染的臭氧氣體，之後把其輸入到含油的污水之中，利用臭氧具備的殺滅微生物的作用來對有機物進行處理，而還具有隔離可燃氣體進入後續處理設備的功能。
處於懸浮狀態的油滴跟隨著生成的臭氧氣體共同上升而產生油膜或者油層，其油滴顆粒直徑不會小於100納米。當污水液體處理靜止狀態時分散的油滴會處於懸浮狀態分布在污水當中，通過一定時間的靜置處理後會匯集成顆粒較大的油塊而漂浮於污水上面，此時的油滴顆粒可達到10-100微米。
2）利用微濾膜實現對污水一次分離，該類型的過濾膜具備較高的處理效率、膜表面吸附的物質較少以及介質不容易脫落的特點，具有很好的推廣應用價值。微濾膜可以對污水中的0.02-10微米的有機生物以及較小的離子進行濾除，乳化油滴也可以在該處理程序中實現隔離，因為具備的通量較大，可以應用在超濾膜以及納濾膜之前的處理工藝當中。超濾膜可以通過的物質直徑約為2-20納米，對於膠體、蛋白質以及病毒等分子量較大的物質可以實現有效地隔離。
3）含油污水的第二次處理時應用納米級別的過濾膜，是為了把污水中的鹽份進行濃縮然後把其去除掉，只有在該道程序之前排出的污水達不到相應的水質標准方可採用，該處理程序是前續處理工藝的輔助程序，對於含油污水質情況較為惡劣，存在的雜質成分較多的條件。納米膜的孔隙直徑為1-2納米，過濾分離的功能處於超濾以及反滲透的之間，實現對小分子量的有機物質、抗生素以及無機鹽的物質進行處理。
4結束語
利用膜分離技術對於油田注水過程中生成的含油污水進行處理，可以實現綠色生態環保以及節能的目標，而且還可以把處理後的污水進行再次回注到地層之中，具有很好的應用前景。但是利用膜分離技術在處理污水時，還應該與多種水處理技術進行高效地結合，方可以達到較為理想的效果。
相信經過以上的介紹，大家對膜分離技術在油田含油污水處理中的應用探討也是有了一定的認識。歡迎登陸中達咨詢，查詢更多相關信息。

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⑤ 物化法處理印染廢水的研究進展

我國是印染紡織第一大國，而印染行業又是工業廢水排放大戶，據不完全統計，全國印染廢水每天排放量為3.0×106~4.0×106t。印染廢水具有水量水質變化大、有機污染物含量高、色度深、pH波動大等特點，過去常採用成本較低的生化法處理即可滿足較低的排放標准。
1處理印染廢水的物理方法
常用的處理印染廢水的物理方法主要包括吸附、混凝、膜處理等。通常地，吸附和膜處理技術作為生物處理的深度處理技術;而混凝技術視具體情況可以放在生物處理工段的前面，也可以放在後面。這些技術都可取得較好的效果。不過一般來說此類技術只是對廢水中的污染物進行了相間轉移，並沒有從根本上消除污染，而且相應材料消耗較大，增加了處理成本，限制了大范圍的推廣應用。
1.1吸附法
當印染廢水與多孔性物質混合或通過由其顆粒組成的濾床時，污染物就會進入多孔物質的孔隙內或者是黏附在表面而被除去。吸附法適用於低濃度印染廢水，多用於深度處理。應用最多的吸附劑是活性炭，但單獨採用活性炭吸附處理印染廢水的成本很高。
近些年來研究的重點主要在於尋找開發新型廉價易得的吸附劑，並對其進行改性來提高吸附性能，其種類和主要性能如表1所示。
1.2混凝法
混凝工藝流程簡單，操作管理方便。但由於染料品種繁多，單一混凝劑難以適應成分復雜的印染廢水，因此開發新型高效無毒混凝劑，對現有葯劑進行改性，爭取做到一劑多用是目前該技術發展的趨勢。
目前常用的絮凝劑包括無機絮凝劑、有機絮凝劑及生物絮凝劑。無機絮凝劑主要有鋁鹽、鐵鹽等低分子混凝劑以及聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鐵等高分子混凝劑。傳統的鋁鹽混凝一直佔主導地位，其絮體小、形態穩定，對大部分染料廢水處理效果比較理想，但反應較慢，受溫度影響較大且有毒性;鐵
鹽反應快、絮體大、易失穩沉澱，對疏水性染料脫色效率高，但對親水性染料脫色不理想，投加量不當會使水體呈現黃色，COD去除率低。有人圍繞著鐵磁性物質展開研究，通過磁種混凝使非磁性污染物獲得磁性，實現磁分離來縮短時間。D.Pak等〔1〕將煉鋼過程中產生的廢渣粉碎(其成分中含有磁性鐵氧化物)來處理紡織廢水，沉降速度較FeCl3或PAC大10倍，對色度、SS、TOC、COD、總氮和總磷的去除率都較高;賈宏藝等〔2〕利用磁性納米Fe3O4顆粒的超順磁特性，在外加磁場的作用下將磁顆粒、亞鐵鹽及有機物形成的混凝體迅速沉降下來，COD去除率較只投加亞鐵鹽時高15%。
有機高分子絮凝劑較無機絮凝劑絮凝速度快且穩定，用量少，受共存鹽類、pH及溫度影響小，產生的殘渣也較少，因此應用前景更加廣泛。主要品種有聚丙烯醯胺、聚丙烯酸、聚二甲基二烯丙基氯化銨、聚胺等，由於合成高分子有毒性，因而天然無毒的高分子絮凝劑如殼聚糖日益受到重視。但殼聚糖只能溶解於弱酸性溶液，溶解度較小，在殼聚糖分子上引入基團對其進行改性，增強殼聚糖的螯合能力已經成為必然趨勢。劉運學等〔3〕對比了羧甲基殼聚糖和殼聚糖對某毛巾廠印染廢水的混凝處理效果，在相同工藝條件下前者得到的脫色率和COD去除率都優於後者。
近些年生物絮凝劑發展迅猛，其對水中膠體和懸浮物具有絮凝作用，且無二次污染，具有高效、無毒、絮凝對象廣泛、脫色效果獨特等優點，但是成本較高，技術上還存在一些問題。
1.3膜分離
膜分離技術由於無相變、設備簡單、操作方便等優點，迅速發展日趨成熟並已形成工業化規模，但不適宜直接處理印染廢水，否則極容易造成嚴重的膜污染且難以再生;膜分離技術多用於深度處理，降低和去除殘存的有機物、色度並脫除無機鹽分，分離前段工藝中形成的微生物、絮凝物或是投加的固體催化劑，與其他技術聯用的效果極好，出水可以達到回用標准。叢利澤等〔4〕採用混凝沉澱法對COD高達2500mg/L，色度高達10000倍的印染廢水進行預處理，後接膜生物反應器與納濾膜分離系統組合工藝，處理後COD降到30mg/L，NH3-N降到8mg/L，色度為0，其中納濾膜主要分離色素等生物難降解小分子物質。浙江某公司〔5〕採用超濾-反滲透聯用處理印染廢水，超濾可去除部分有機物及色度，更主要是去除可能污堵反滲透膜的膠體、細菌、病毒等雜質，延長了反滲透膜的清洗周期和壽命;反滲透可去除98%的鹽分，完全去除硬度，同時對COD、色度也具有極高的去除作用，出水完全達到純水標准。
2化學氧化方法
化學氧化能夠使印染廢水中的有機染料發生化學反應而被分解，常用的氧化劑包括O2、O3、ClO2、H2O2、新生態MnO2等。這些氧化劑都能與染料發生氧化還原反應，但由於成本高或效率低導致費用昂貴，於是人們紛紛添加催化劑來提高其氧化性能，通過產生氧化活性更高的˙OH來提高其氧化能力。印染廢水中染料的顏色來源於染料分子的共扼體系—含不飽和基團—N=N—、C=C、—N=O、C=O、C=S—、—CH=N—等的發色體〔6〕。˙OH的標准氧化電位高達2.8eV，是除元素氟以外最強的氧化劑，能夠有效打破共扼體系結構，使之變成無色的有機分子，無選擇地將絕大多數有機物徹底氧化成CO2、H2O和其他無機物。
2.1光化學氧化法
光化學氧化印染廢水不受鹽離子種類、有機物濃度和pH波動的影響，無二次污染，操作條件溫和。利用紫外光照射在TiO2的表面產生˙OH進而氧化有機污染物是當前實驗室內最主要的方法，但對於色度較高的印染廢水由於光透過性較差而使處理效果不夠理想。
於是研究重點正在從利用紫外光的光催化氧化向利用可見光的光敏化氧化轉變。因為染料本身就是一種光敏化劑，能夠被可見光激發向TiO2轉移電子，形成的導帶電子被水中的氧捕獲，進而形成˙O2-和˙OH，這樣協助催化劑被間接激發，從而擴大了可利用光的波長范圍，甚至可以直接利用太陽光，極大地降低了處理成本。在實驗室內採取的措施有：改變光收集裝置透鏡聚焦〔7〕、復式拋物線集光器〔8〕、鍍發光劑〔9〕、聯合類Fenton技術〔8-10〕等，這些都得到了良好的處理效果。在突尼西亞佔地50m2的光敏化氧化工藝中試裝置的運行結果表明，太陽光能夠去除難降解有機物和色度〔11〕，甚至較實驗室內有更高的效率(量子產率達15%)，並提高了廢水的可生化性，這在陽光充沛的地區具有極大的意義，只是太陽光的光效率過低，使得處理設施佔地面積龐大。
2.2電化學氧化法
關於電化學氧化的研究主要集中在對電極的改進上，以提高電極材料的催化性能，提高電流效率降低能耗。溫軼等〔12〕以碳納米管電催化電極做陽極，不銹鋼片為陰極分解處理含活性艷紅X-3B的模擬印染廢水，在酸性條件下當電流密度為20mA/cm2時可以有效電催化氧化有機染料。A.Sakalis等〔13〕以鈮/硼摻雜金剛石為陽極來處理4種偶氮染料，與Pt/Ti相比，電耗更低，效率更高，脫色率高達90%。A.Koparal等〔14〕利用硼摻雜金剛石拉西環形陽極在雙極滴流塔反應器中處理鹼性紅29，其分解率達99%，最優的條件下脫色率和COD去除率分別為97.2%和91%，而電流密度僅1mA/cm2。
實際印染廢水往往含有大量無機鹽類，導電性較強，無需額外投加電解質。研究表明，當廢水中含有鹵化物時電解效率會提高，其中NaCl影響最大，不僅能降低電耗，利於絮凝，還能在陽極形成ClO-繼續氧化。A.Sakalis等〔15〕還發現Na2SO4也有相似效果可生成S2O32-，但效果沒有NaCl明顯。
另外通過電解產生的O2或是外界提供的O2還可以在陰極上還原產生H2O2，類似與Fenton試劑聯用。JunshuiChen等〔16〕將Fe2+換成Co2+，獲得了更強的催化能力，對溴鄰苯三酚紅的分解更加迅速。
電化學方法處理印染廢水快速高效，優點眾多，但由於價格昂貴，實際應用並不多，目前著重在對微觀機理、中間產物及其毒性的研究。
2.3濕式氧化法
濕式氧化法(WAO)是在高溫高壓條件下，利用溶解的氧氣將廢水中有機物氧化的方法。該工藝操作條件苛刻，對反應器要求嚴格，且停留時間較長。旨在降低反應溫度和壓力的濕式催化氧化技術(CWAO)近年來受到廣泛的重視和研究。
如何使反應條件變得更加溫和是濕式催化氧化工藝的關鍵。有人投加H2O2、O3等氧化性物質來降低操作條件，也有人制備高效催化劑嘗試在常壓較低溫度下處理染料溶液。Sung-ChulKim等〔17〕以10gAl-Cu柱狀黏土催化H2O2處理1000mg/L的活性藍19溶液，常壓、80℃下，20min內可完全將其去除，還抑制了Cu的溶出。YanLiu等〔18〕在常溫常壓下向500mg/L的甲基橙模擬染料廢水通入空氣2.5h，採用Fe2O3-CeO2-TiO2/γ-Al2O3作為催化劑，脫色率、COD去除率和TOC去除率分別可達98.09%、97.50%和97.08%;HongzhuMa等〔19〕在常壓、35℃、pH=5的條件下，用CuO-MoO3-P2O5催化氧氣處理300mg/L的甲基橙溶液，脫色率僅有55%，而在相同條件下亞甲基藍10min的脫色率就可達99.26%。
2.4Fenton法
Fenton試劑是由H2O2與Fe2+混合組成的氧化體系，H2O2在酸性條件下(一般pH<3.5)被Fe2+或Fe3+催化分解產生高活性的˙OH和˙O2H，同時Fe離子還具有絮凝作用。W.Bae等〔20〕採用Fenton法處理印染紡織廢水時發現Fe離子絮凝的效果遠大於自由基的氧化作用。此技術去除效率高，易操作，但是酸性的反應環境會造成設備腐蝕，因此在排放前須進行中和處理，且出水中Fe2+排放濃度高。李紹鋒等〔21〕採用Fenton試劑對9種活性染料所配水樣進行處理，pH在3～5之間，Fenton試劑對9種染料的降解效果均較好，色度去除率達90%以上，COD去除率在40%～80%之間。反應後的UV-VIS吸收光譜區已無N=N雙鍵及芳香結構的特徵
吸收，說明染料分子中此部分結構已被Fenton試劑徹底破壞。單獨採用Fenton試劑氧化印染廢水中的有機物時H2O2的消耗量過大，處理成本高，一般需與其他技術聯用。近年來有人在Fenton工藝里引入紫外〔20〕、草酸鹽等或是固定催化劑〔22-24〕，可進一步增強其氧化能力、擴大適用的pH范圍和抑制Fe的溶出。JiyunFeng等〔25〕把Fe塗在斑脫土上作為光Fenton催化劑氧化偶氮染料OrangeⅡ，脫色率100%，TOC去除率達50%~60%。A.Durán等〔8〕對比了光Fenton技術在投加草酸鹽與否時處理活性藍4溶液的效果，發現前者有助於創造低pH氛圍，提高了反應速率，且COD、TOC的去除率都優於後者。
2.5微波誘導催化氧化法
微波是指波長為1mm~1m、頻率為300~300000MHz的一種電磁波。在液體中微波能使極性分子高速旋轉，產生熱效應;許多磁性物質如過渡金屬及其化合物、活性炭等對微波有很強的吸收能力，常作為誘導化學反應的催化劑，當受微波輻射時不均勻的表面會產生許多「熱點」，其能量比其他部位高得多，誘導產生高能電子輻射、臭氧氧化、紫外光解和非平衡態等離子體等多種反應，可以產生高溫並形成活性氧化物質，從而使有機物直接分解或將大分子有機物轉變成小分子有機物。
張國宇等〔26〕以顆粒活性炭為催化劑微波誘導氧化雅格素紅BF-3B150%染料廢水，較單獨使用微波氧化和活性炭吸附兩者時都具有明顯的優越性，最優條件下色度和COD去除率分別為99.6%、96.8%。微波輻射能有效解吸活性炭表面的有機物，使活性炭再生並有利於有機物的消解和回收再利用。但是活性炭的機械強度較差，微波、高溫及水力擾動都會使其結構受到破壞甚至破碎，從而影響了其催化活性和壽命。近些年來所使用的催化劑逐漸轉到金屬及其化合物，例如張惠靈等〔27〕用CuO/γ-Al2O3替換活性炭，效果明顯，當摻雜CeO2後脫色率又提高30%，還延長了催化劑的使用壽命;洪光等〔28〕以改性氧化鋁誘導微波氧化處理雅格素藍BF-BR染料，催化活性和使用壽命均優於顆粒活性炭。
2.6超聲催化氧化法
超聲處理效果不受溶液色度影響，並可能實現完全褪色和100%礦化。超聲空化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˙OH自由基，另外溶解在溶液中的N2和O2也可以發生自由基裂解反應產生˙N和˙O自由基，進一步引發各種反應，使水中有機物礦化成無機物或轉換成易生物降解的小分子化合物，還有可能促進絮凝。由於超聲波產生的自由基濃度有限，能量轉化率低，效果並不理想〔29〕，目前多使用催化劑〔30〕或者與其他氧化技術聯用來提高效率。A.Maezawa等〔31〕發現超聲提高了光催化分解酸性橙52的效率和TOC的去除率，並且不受Cl-的影響，可能是超聲波增加了催化劑的表面積，提高了傳質速度，同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH。Ki-TaekByun等〔32〕在多泡聲致發光條件下30min內去除亞甲基藍，較普通TiO2催化UV快得多，但同時證實了微氣泡在崩潰瞬間發出的光對染料的氧化幾乎不起作用。JianhuiSun等〔33〕研究表明超聲可以顯著增加低Fe2+濃度的Fenton試劑氧化酸性黑1的能力，最適條件下30min去除率達到98.83%，避免了普通Fenton含鐵污泥的問題。G.Tezcanli-Güyer等〔34〕發現超聲對O3和UV有催化作用，可以提高O3的傳質，同時在催化劑表面生成的H2O2有利於產生˙OH，當3種方法協同作用時，酸性紅7的分解速率大大提高。
符德學等〔35〕採用超聲協同鈦鐵雙陽極電解體系氧化含有鹼性湖藍5B的印染度水，集超聲空化、陽極催化氧化、電生自由基氧化和電絮凝等技術於一體，COD去除率達到90.2%，脫色率達到98.3%。
3結束語
上述方法用來處理印染廢水各有優劣，物理法總體上處理成本較高，其中的吸附法和膜分離技術適合於作為深度處理技術;化學氧化處理效率高、二次污染較少，越來越受到青睞，但直接用於生產則費用昂貴，這限制了這些高效技術的實際應用。比較有效的處理工藝是將化學氧化技術與生化技術結合，充分發揮各自的優勢，通過物化處理減少印染廢水的生物毒性，提高可生化性，再採用處理成本較低的生化法進一步處理。吸附法和膜分離技術作為出水要求嚴格的工藝或回用水技術較為合適。
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⑥ 污水處理的深度處理工藝有哪些

污水深度處理

是指城市污水或工業廢水經一級、二級處理後，為了達到一定的回用水標准使污水作為水資源回用於生產或生活的進一步水處理過程。

針對污水（廢水）的原水水質和處理後的水質要求可進一步採用三級處理或多級處理工藝。常用於去除水中的微量COD和BOD有機污染物質，SS及氮、磷高濃度營養物質及鹽類。

處理方法
深度處理的方法有：
絮凝沉澱法、砂濾法、活性炭法、臭氧氧化法、膜分離法、離子交換法、電解處理、濕式氧化法、蒸發濃縮法等物理化學方法與生物脫氮、脫磷法等。深度處理方法費用昂貴，管理較復雜，除了每噸水的費用約為一級處理費用的4-5倍以上。

方法簡介
1、活性炭吸附法活性炭是一種多孔性物質，而且易於自動控制，對水量、水質、水溫變化適應性強，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在500～3 000的有機物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%，可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、顆粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大類。近年來，國外對PAC的研究較多，已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。亞太水處理（天長）有限公司根據水污染的程度，在水處理系統中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾後水的色度能降底1～2度；臭味降低到0度。GAC在國外水處理中應用較多，處理效果也較穩定，美國環保署（USEPA）飲用水標準的64項有機物指標中，有51項將GAC列為最有效技術。GAC處理工藝的缺點是基建和運行費用較高，且容易產生亞硝酸鹽等致癌物，突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和運行費用，降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前，歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上，應用最廣泛的是對水進行深度處理。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術，既節省了新鮮水的補充量，減少污水排放量，減輕水體污染，降低生產成本，還體現了經濟效益和社會效益的統一。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用，提高處理效果。

2、膜分離法膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節省能源的分離技術。微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求。超濾用於去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理，產水水質達到生活雜用水標准，回用污水用於洗車，每年可節約用水4700 m3。反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體，對二級出水的脫鹽率達到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細菌去除率90%以上。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術，用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水，能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物。納濾介於反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0 MPa，納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性，它對二價離子的去除率高達95%以上，一價離子的去除率較低，為40%～80%。採用膜生物反應器－納濾膜集成技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果，出水COD小於100 mg/L，廢水回用率大於80%。我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。

3、高級氧化法工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高級氧化法在反應中產生活性極強的自由基（如•OH等），使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質，甚至直接生成CO2和H2O，達到無害化目的。
3.1
濕式氧化法濕式氧化法（WAO）是在高溫（150～350 ℃）、高壓（0.5～20 MPa）下利用O2或空氣作為氧化劑，氧化水中的有機物或無機物，達到去除污染物的目的，其最終產物是CO2和H2O。2002年引進了WAO
工藝，徹底解決了渣的後續治理和惡臭污染問題，而且運行成本低，氧化效率高。

3.2 濕式催化氧化法濕式催化氧化法（CWAO）是在傳統的濕式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成，也因此可減輕設備腐蝕、降低運行費用。目前，建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置，已經體現出了較好的經濟性。濕式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前，考慮經濟性，應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。

⑦ 染料廢水處理設計方案

染料品種數以萬計，印染加工過程中約有10％~20％的染料隨廢水排出，每排放1t染料廢水，就會污染20t水體。廢水中的染料能吸收光線，降低水體透明度，造成視覺上的污染。染料廢水是難處理的工業廢水之一，具有色度深、鹼性大、有機污染物含量高和水質變化大的特點。大多數染料為有毒難降解有機物，化學穩定性強，具有致癌、致畸、致突變作用；直接危害人類健康，還嚴重破壞水體、土壤及生態環境，造成難以想像的後果。有效解決染料廢水治理問題是消除印染行業發展瓶頸的關鍵所在。
1 、染料廢水及其污染
染料工業污染中尤以染料廢水的污染問題最為突出。近些年來，我國每年污水排放量達390多億噸，其中工業污水佔51％，而染料廢水又占總工業廢水排放量的35％，而且還以1％的速度在逐年增加。每排放1t染料廢水，就能造成20t水體的污染。各行業中，印染紡織業的COD排放量排在第4位，而且排放比重還在逐年增加。「三河三湖」中，染料廢水對太湖、淮河流域造成的污染狀況尤其嚴重。
染料廢水主要來自於染料及染料中間體的生產企業，由染整過程中排放出的染料、漿料、助劑等組成。隨著印染工業的迅猛發展，染料廢水已成為水體中幾種最主要的污染源之一。目前世界染料年產量約為(8~9)x105t。我國是紡織品生產和加工大國，紡織品出口額已多年來列居世界首位，每年的染料生產量達1.5×105 t，其中大約10％~15％的染料會直接隨廢水排入水體中。
染料廢水色度高、水量大、鹼性大、組成成分復雜，屬於比較難處理的工業廢水之。染料是染料廢水中的主要污染物，帶有各類顯色基團(如-N=N-，-N=O等)和部分極性基團(-SO3Na，-OH，-NH2)，成分復雜，大多數是以芳烴和雜環為母體，屬較難降解的有機污染物，也是我國各大水域的重要污染源。
大多數有機染料化學穩定性強，具有三致(致癌、致畸、致突變)作用，是典型有毒難降解有機污染物。此外，廢水中的染料能吸收光線，降低水體的透明度，對水生生物、微生物的生長不利，並且降低了水體的自凈能力，同時導致視覺污染，嚴重破壞水體、土壤及生態環境，直接和間接地危害人類身體健康。
2、 染料廢水的處理方法
對染料行之有效的降解和處理技術是治理染料廢水的重要前提。針對大多數染料化學性質穩定、難以降解的特點，各國科學家都高度重視染料及染料廢水的降解和處理方法的研究。隨著科技進步以及污染治理技術的不斷發展，人類也找到了很多行之有效的處理染料廢水的方法，概括起來不外乎物化法、生物法、物化一生物聯合法。
2.1 物化法
2.1.1 混凝沉降法
混凝沉降法是目前處理染料廢水效果比較穩定、工藝較為成熟的方法。普遍接受的機理有橋聯作用、壓縮雙層、網捕和電中和作用。混凝劑自身特性決定了其沉降性能的好壞，很多環境因素包括溫度、pH和Eh等則可能對沉降功能起促進或抑製作用。近年來，IPF(無機高分子絮凝劑)成為研究混凝絮凝行為和機理的熱點。與普通的混凝劑相比，IPF能形成更多的有效絮凝的形態A13+。混凝法的主要研究方向是開發有效混凝劑，尤其是有機一無機復合混凝劑。
張凱松等人副研製的無機一有機復合混凝劑，對染料廢水的處理效果比聚合氯化鋁(PAC)更為明顯。吳敦虎等人¨列對利用硼泥復合混凝劑處理染料污水的研究結果表明：當劑量為0.3~0.6 g／L，pH值為4.0~11.5時，脫色率達到92％以上，優於PAC。
2.1.2膜分離法
膜分離技術具有工藝簡單、低能耗、不對環境產生污染的優勢。通過自行研製醋酸纖維素(CA)納米濾膜，郭明遠等人指出：CA納濾膜對活性染料廢水的處理和回收染料效果明顯。摻入活性炭填充共混的改性殼聚糖超濾膜，適當交聯後對酸性紅染料廢水的最大脫色截留率達98.8％。馮冰凌等人採用殼聚糖超濾膜處理染料廢水，脫色率超過95％，COD去除率達80％左右。吳開芬u引利用超濾法對靛藍染料的廢水進行處理，可實現染料的高濃度溶液的直接回用，透過液則可作為中性水被再循環利用。Soma等人mo利用氧化鋁微濾膜，對不溶性染料廢水進行過濾時的截留率高達98％。
由於膜污染、濃差極化和過快的更換頻率，加之膜的價格較貴，使得膜分離技術處理染料廢水的成本過高，大大限制了膜分離技術在染料廢水治理行業的應用和推廣。
2.1.3催化氧化法
催化氧化法是通過催化作用加快體系中氧化劑的分解，並使之與水中有機物迅速反應，在較短的時間內致使有機污染物氧化降解。針對採用高級化學氧化法和好氧生物處理法處理分散染料廢水時效果不太理想這一問題，周建等人採用催化氧化法對內電解處理後不能達標的染料廢水進行處理，不僅日處理蒽醌系列分散染料達2500t，還降低了內電解處理後未達標染料廢水的色度和COD值，大大減少了運行費用。ArslanLt引採用Fe2+催化臭氧氧化法對分散染料廢水進行處理，研究結論指出，單獨採用臭氧(應用劑量為2300 mg／L)氧化法時，只在pH=3的條件下有一定的降解效果，脫色率也只有77％，COD的去除率僅為ll％；但採用Fe2+絮凝、臭氧氧化和Fe2+催化臭氧氧化相結合的方法處理時，Fe「使用劑量為0．09~18 mmol／L、染料廢水pH值為3—13的范圍內，脫色率達到了97％，對COD的去除率也提高到54％。
2.1.4 Fenton試劑法
以Fe3+或Fe2+為催化劑，在H202存在時產生的強氧化性，能使許多有機分子氧化，而且反應體系不需要高溫高壓，反應條件不苛刻，反應設備也比較簡單，適用范圍較廣。陳文松等人利用低劑量Fenton氧化一混凝法處理模擬和實際染料廢水的研究結論指出，該方法對處理同時含有親水性和疏水性染料、成分復雜的染料廢水特別適合，而且操作方便、運行成本不高。近年來一些學者把紫外光(uV)、草酸鹽等也引入Fenton法中，使得Fenton法的氧化能力大大提高，處理效果也更加顯著。K．Swaminathan等人心川就光助Fenton體系對偶氮染料活性橙-4進行了脫色研究，其研究結論指出，光助Fenton體系降解能力遠強於一般Fenton體系。
Fenton法的不足之處在於：氧化能力相對較弱，出水因含大量鐵離子而顯色。近年來，鐵離子的固定化技術，成為Fenton氧化法的重要方向。
2.1.5 光氧化法
光氧化法是利用光化學反應降解污染物，包括無催化劑和有催化劑參與2種，前者也稱光化學氧化，後者又稱光催化氧化。光降解通常是指有機物在光的作用下，逐步氧化成低分子中間產物，最終生成CO2、H20和其他一些離子，如PO43-、NO3-、Cl-等。有機物的光降解過程可分為直接光降解和間接光降解。直接光降解是指有機物分子吸收光能後進一步發生化學反應。間接光降解則是周圍環境存在的某些物質吸收光能形成激發態後，再誘導有機污染物產生一系列的氧化降解反應，它在處理環境中難生物降解的有機污染物時更為有效。
2.1.6臭氧氧化法
臭氧的氧化能力極強，除分散染料外，它能夠破壞有機染料的發色或助色基團而具有一定的脫色作用。H．Y．Shu等人對8種偶氮染料在單獨O3，氧化和UV／O3氧化作用下的降解進行了比較，研究結果表明，可能是因為染料廢水色度過深，吸收了大部分紫外光，引入UV後有機染料的降解速度並沒有明顯加快。史惠祥等人口刮利用臭氧降解偶氮染料陽離子紅x-GRL的研究結論中指出，臭氧對染料的脫色以直接氧化為主。
由於臭氧在水中的溶解度較低，如何更有效地提高臭氧在水溶液中的溶解量，已成為研究臭氧氧化技術的熱點和關鍵。此外，臭氧的使用會產生一些副產品，尤其要重視的是羰基化合物中的甲醛、乙醛等醛類，因這類物質具有急性和慢性毒性和一定的致癌、致畸、致突變性，容易導致二次污染，另外，臭氧發生器的成本相對較高，因此單獨使用不夠經濟。

2.1.7 超聲氧化法
隨著超聲化學的研究深入，超聲氧化法被認為是一種清潔且具良好應用前景的方法，成為處理水污染的一項有效技術。超聲波作用下產生的聲空化效應形成的高溫高壓促使空化氣泡內部的水蒸汽與其他氣體發生離解產生自由基，引發超聲化學反應的進行。N．Ince等人對pH和染料分子結構對超聲降解效率的影響研究表明：pH對染料的降解有重要影響，降解程度隨pH的減小而增加；分子質量越小，結構越簡單，且具有偶氮基臨位羥基取代基的染料分子越易被降解。G．Tezcanli—Gtiyer等人剛發現羥基自由基首先進攻染料的發色基團，染料的脫色過程快於芳香環的破壞過程。J．Ge等人研究也指出，引入超聲能有效加快染料的降解，並提高礦化速率。
2.1.8 電化學法
電化學處理技術近年來進展很快，原基礎上增加了氧化、光催化氧化或催化氧化的協同作用，微電解技術的局限性問題得到了較好地解決。周光元等人處理含鹽染料廢水的研究表明，處理過程中余氯的產生對脫色和去除COD起關鍵作用，電解l h後，脫色率可達85％，COD的去除率也達到99.8％。章婷曦等人採用內電解-催化氧化-氧化塘法處理染料廢水時COD的去除率和脫色率都超過95％。祁夢蘭等人採用微電解一催化氧化一飛灰吸附的組合工藝處理活性染料廢水脫色率達99.9％，COD去除率在95％以上。
目前，電化學方法主要應用在去除具有生物毒性的有機污染化合物方面，這種方法最具吸引性的一大特點是能發揮電化學方法所特有的電催化性能，可以有選擇性地將有機污染物降解到某一特定程度。此外，電化學方法與其他處理方法有較好的協同性，可實現聯用，達到理想的處理效果。但是，利用電化學法徹底降解水中的有機污染物設備投入過高，而且需要消耗大量能源。
2.2 生物法
生物處理法是通過生物菌體的絮凝、吸附功能和生物降解作用，對染料進行分離和氧化降解。生物絮凝和生物吸附並不使染料發生化學變化。而生物降解過程則是利用微生物酶等的作用對染料分子進行氧化或還原，破壞染料的發色基團和不飽和鍵，並通過一系列氧化、還原、水解、化合等過程，將染料分子最終降解成為簡單的無機物，或轉化成各種微生物自身需要的營養物或原生質。生物處理法有好氧處理、厭氧處理和厭氧-好氧聯合處理3種。
針對傳統的生物處理法對紡織、染料廢水中的有機染料不能起到有效的處理作用這一實際情況，一些學者近些年來著力研究開發厭氧一好氧聯用技術，並取得了意想不到的效果。一些研究表明，同時應用好氧法和厭氧法，通過實現優勢互補，很多好氧生物法不能氧化降解或降解程度有限的有機染料，通過厭氧法都能實現不同程度的降解。
作為實用的水污染處理技術之一，微生物處理染料廢水的開發和研究已有多年的歷史。微生物脫色降解機理非常復雜多樣，很多降解過程和反應機制還很不清楚，有待不斷探討。
由於對各種有毒有害的、難以降解的、在環境中宿存的異生物質具有低耗、高效、廣譜、適用性強的生物降解作用，以黃孢原毛平革菌為代表的白腐真菌成為治理多種污染物的有效武器，近些年來發展起來的真菌技術被很多學者稱之為創新環境生物技術。可能是由於其在次生代謝階段產生的木質素過氧化酶和錳過氧化酶的作用，許多白腐真菌對染料有廣譜的脫色和降解能力。培養條件對白腐真菌脫色及降解活性有較大的影響。Conneely等人認為，白腐真菌對一些染料廢水，如Rem．azol綠藍G133、酞菁染料、Everzol綠藍和Heli．gon藍等生物吸附作用較強，並通過胞外酶的代謝作用使染料脫色降解。
利用微生物對染料廢水進行處理的發展方向之一是選育和培養高效降解工程菌。微生物對有機染料的脫色、降解，以前多集中在兼性厭氧菌，如芽孢桿菌、假單胞菌和一些光合細菌，近年來逐漸篩選到了不少新品種。一些學者採用假單胞菌屬對多種印染工業廢水進行處理，研究結果表明，食油假單胞菌對其中的甲基橙、B15染料的脫色率都能達到80％以上，並且在高濃度染料環境中，食油假單胞菌表現出很強的耐受性。
20世紀80年代初，固定化微生物技術成為國內外有機工業廢水處理的研究熱點。這種技術是將可降解染料的微生物固定在特定載體的表面，提高微生物降解效率。用於固定化的微生物有單一和混合等多種方式。相關研究指出，混合菌脫色降解作用更好。隨著固定化脫色菌載體技術的發展，脫色降解反應時問也在大大縮短。
生物強化技術是在生物處理體系中投加具有特定功能的微生物來改善原有處理體系的處理性能，用於對難降解有機物的去除。實施生物強化技術的途徑主要有：投加高效降解的微生物；投加遺傳工程菌(GEM)；對現有處理體系的營養供給進行優化，通過添加基質或底物類似物質，來刺激微生物的生長或提高其活力。
膜生物反應器也是近些年來發展起來的一種新型污水處理技術。最早應用於發酵工業，20世紀80年代，膜生物反應器技術引起了學術界高度重視。膜技術能截流生物體，減少出水中所含的生物。通過無泡鼓氣、膜生物反應器使氧的利用最大化。近年來，膜生物反應器已成功地應用於處理水道污水、糞便污水和垃圾滲濾液，並開始應用於處理染料廢水。很多學者認為，含酶膜生物反應器將是未來處理染料廢水的重要方向。由於膜製造費用高且易堵塞，膜生物反應器技術在水處理領域全面推廣還受到了一定限制。
盡管生物法得到了很大發展，但隨著染料廢水的可生化度降低，受到微生物對營養物質、pH值、溫度等條件有苛刻要求的限制，在實際應用處理染料廢水時，生物法很難適應染料廢水水質波動大、染料種類多、毒性高的實際狀況。如微生物的高效化及固定化等生物強化技術。許多專家和學者都致力於高效降解菌的篩選和基因工程菌的構建等研究工作，實現利用大自然現有的豐富資源來為人類服務，但是實踐表明，新開發的高效菌應用於染料廢水的處理時，並不一定能夠完全達到預期的強化作用。此外，微生物本身還存在著安全性問題，高效菌與基因工程菌流落到自然環境中，可能對自然環境和生態平衡造成威脅，因而，這些生物方法的應用必須事先經過嚴格的環境安全性檢查和評估。同時，微生物對染料的降解機理以及微生物的代謝機制還需要進一步研究和探討。

⑧ 納濾的應用

納濾分離作為一項新型的膜分離技術，技術原理近似機械篩分。但是納濾膜本體帶有電荷性。這是它在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數百的膜也可脫除無機鹽的重要原因。
納濾分離愈來愈廣泛地應用於電子、食品和醫葯等行業，諸如超純水制備、果汁高度濃縮、多肽和氨基酸分離、抗生素濃縮與純化、乳清蛋白濃縮、納濾膜-生化反應器耦合等實際分離過程中。與超濾或反滲透相比，納濾過程對單價離子和分子量低於200的有機物截留較差，而對二價或多價離子及分子量介於200～500之間的有機物有較高脫除率，基於這一特性，納濾過程主要應用於水的軟化、凈化以及相對分子質量在百級的物質的分離、分級和濃縮（如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程產物的分級和濃縮）、脫色和去異味等。主要用於飲用水中脫除Ca、Mg離子等硬度成分、三鹵甲烷中間體、異味、色度、農葯、合成洗滌劑，可溶性有機物，及蒸發殘留物質。
隨著對環境保護和資源綜合利用認識的不斷提高，人們希望在治理廢水的同時實現有價物質的回收，比如：大豆乳清廢液中含有1%左右的低聚糖和少量的鹽，亞硫酸鹽法制備化纖漿和造紙漿過程出現的亞硫酸鈣廢液中含有2%～2.5%的六碳糖和五碳糖，製糖工業中出現的廢糖蜜中含有少量的鹽等等。
NF分離是一種綠色水處理技術，在某些方面可以替代傳統費用高，工藝繁瑣的污水處理方 法.其技術特點是:能截留分子量大於100的有機物以及多價離子，允許小分子有機物和單 價離子透過；可在高溫，酸，鹼等苛刻條件下運行，耐污染；運行壓力低，膜通量高，裝置 運行費用低；可以和其他污水處理過程相結合以進一步降低費用和提高處理效果.在水處理 中，NF膜主要用於含溶劑廢水的處理，能有效地去除水中的色度，硬度和異味.NF膜以其特殊的分離性能已成功地應用於製糖，制漿造紙，電鍍，機械加工以及化工反應催化劑的回收等行業的廢水處理.
納濾是一種綠色水處理技術，是國際上膜分離技術的最新發展，在某些方面可以替代傳統費用高、工藝繁瑣的污水處理方法。納米級孔徑且帶有電荷的特殊過濾性能特點是：能截留分子量大於200的有機物以及多價離子，允許小分子有機物和單價離子透過；可在高溫、酸、鹼等苛刻條件下運行，膜耐受的條件范圍寬，濃縮倍數高，耐污染；運行壓力低，膜通量高，裝置運行費用低，能耗極低(唯一驅動力是壓力)。
由於納濾膜特殊的孔徑范圍和制備時的特殊處理(如復合化、荷電化)，使得納濾膜具有較特殊的分離性能，其在降低廢水COD、水源水的色度、硬度和去除飲用水中的有機物(TOC)、三鹵代烷(THMs)前驅物等方面的應用近年來受到廣泛重視，已成功地應用於製糖行業、造紙行業、電鍍行業、機械加工行業及化工反應催化劑的回收行業等的廢水處理中。納濾膜的應用研究主要集中在幾個方面：根據中性溶質的分子量大小而進行分離；截留有機物分子而讓單價電解質透過膜層；根據離子價態而實現離子問的分離。根據納濾膜分離的特點，其應用范圍主要適用於下述情況的物質分離：①對單價鹽分離的截留率要求不高；②要求進行不同價態離子的分離，如軟化處理；③需要對高分子量有機物與低分子量有機物進行分離，如葡萄酒脫醇；④鹽和對應的酸的分離；⑤有機物和無機物的分離，如染料脫鹽、乳清濃縮脫鹽和飲用水凈化。
納濾膜具有熱穩定性、耐酸、耐鹼和耐溶劑等優良性質，在廢水的有價物質回收中起到不可估量的作用，廣泛地應用於各種有機廢水的回收處理。比如農葯廢液處理、乳清和抗菌素脫鹽、電鍍廢液中金屬回收、各種石化廢水處理等。在給水處理中，納濾膜主要用於制備軟化水、飲用純凈水，能有效地去除水中的色度、硬度和異味 。
試驗研究及應用
(1）日用化工廢水處理.用NF膜處理日用化工廢水的應用研究表明NF膜耐酸鹼，有優良的截留率，對重金屬有很好的去除率，不存在膜污染問題.據估計，由於NF膜的運行費用低於反滲透技術，對有機小分子有良好的脫除率，可能會覆蓋90%以上的日用化工廢水處理.
(2）石油工業廢水處理.
石油工業廢水主要包括石油開采和煉制過程中產生的含各種無機鹽和有機物的廢水，其成分 非常復雜，處理難度大.採用膜法特別是NF法與其他方法相給合，既可有效處理廢水還可以 回收有用物質.例如，先用NF膜將原油廢水分離成富油的水相和無油的鹽水相，然後把富油 相加入到新鮮的供水中再進入洗油工序，這樣既回收了原油又節約了用水.以前多採用反滲 透 和相分離結合的方法處理石油工業廢水，但存在著膜污染嚴重的問題，如果在反滲透前加一NF膜，就可以解決膜污染的問題.石油工業的含酚廢水中主要含有苯酚，甲基酚,硝基酚以 及各類取代酚，此類物質的毒性很大，必須脫除後才能排放，若採用NF技術，不僅酚的脫除 率可達95%以上，而且在較低壓力下就能高效地將廢水中的鎘，鎳，汞，鈦等重金屬高價離子脫除，其費用比反滲透等方法低得多.
(3）殺蟲劑廢水處理.一般的水處理方法不能除去污染水中的低分子有機農葯.通過研究NF膜對不含酚殺蟲劑的截留性能發現除了二氯化物以外，其他殺蟲劑的截留 率均高於96.7%，所有殺蟲劑在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影響.採用NF處理含有酚 類殺蟲劑的廢水也十分有效.
(4）化纖，印染工業廢水處理.NF可以用於印染過程排水中染料及助劑的脫除和回用.處 理染料聚合漿料時，由於大多數染料的分子量在幾百到幾千，NF膜可以讓一些無機鹽或小分 子通過，而對較大的染料分子進行截取，粗染料漿液經NF系統後，染料可以富集，而無機鹽 的濃度下降，脫鹽率大於98%，染料損失率小於0.1%，而且可以在高溫下運行.此外，NF還 可以用於纖維加工過程中的含油廢水的處理及回收再利用.
(5）生活污水處理.採用常用的生物降解和化學氧化相結合的方法處理生活污水時，氧化 劑的消耗很大，殘留物多.如果在它們之間增加一個NF系統，讓能被微生物降解的小分子（ 分子量小於100）通過，不能生物降解的有機大分子（分子量大於100）被截留下來經化學氧化 後再生物降解，這樣就可以充分發揮生物降解的作用，節省氧化劑或活性炭的用量，降低最 終殘留物的含量.
(6）熱電廠二次廢水的治理及回收利用.熱電廠的二次廢水主要來自沖灰，除塵及冷卻系統，此類廢水中含有大量的懸浮固體,灰份 及高含量的鹽份和部分有機物.利用NF可以把這一類廢水處理成工業回用水.首先用微濾除 去水中的全部懸浮顆粒，質量分數為99%的BOD,98%的COD,73%的總氮和17%的總磷，同時將水中的菌落總數降到3～4個/L，然後加酸降低pH以除去CO2，最後再經NF脫鹽，達到鍋爐用水的質量.澳大利亞太平洋熱電廠的Eraring發電站已用NF對此類廢水進行處理，每天處理1 000～15 000 m3廢水，既減輕了市政供水系統的負荷，每年又可為熱電廠節約 操作費用80萬美元.該熱電廠准備擴大發電規模，用水量也相應增大，估計到2010年，處理 此類廢水量將達5 000 m3/d，效益極其可觀.
(7）酸洗廢液處理.鋼廠的酸洗工序是將鋼材浸入質量分數為20%左右的硫酸酸洗槽中進行 酸洗.隨著酸洗的進行，硫酸濃度逐漸降低，硫酸亞鐵濃度不斷增高，當溶液中硫酸的質量 分數降至6%～8%，生成的硫酸亞鐵濃度超過200～250 g/L時，酸洗速率下降，必須更 換酸洗液，排放酸洗廢液.酸洗好的鋼材必須用清水進行沖洗以除去表面的酸性物質，又造 成了廢酸水的外排.為了保護環境，節約資源，可採用NF工藝處理酸洗廢液.利用NF膜對硫 酸和硫酸亞鐵截留率的不同，先將硫酸亞鐵截留在濃縮液中，然後將濃縮液送入冷卻結晶罐，冷卻結晶出FeSO4·7H2O；透過液再經能截留硫酸的另一NF膜組件，截留後濃縮為20%的 硫酸，再生酸液回收利用，透過液則排至廢酸水站，進一步處理排放或回收.這一工藝回收 了硫酸和硫酸亞鐵，同時實現了酸洗廢液的回收綜合利用和廢酸水達標排放的目的.
(8）造紙廢水處理.採用NF膜技術替代傳統的化學處理 法能更為有效地除去深色木質素.木漿漂白過程產生的氯化木質素 是帶負電的，容易被帶負電性的NF膜截留，並且對膜不會產生污染.另外,因為整個處理過程中對陽離子（Na+）的脫除率並沒有嚴格要求，採用反滲透技術就顯得沒有必要 .採用超濾/納濾處理牛皮紙製造廢水有很好的效果。
工程應用
納濾膜的孔徑范圍介於反滲透膜和超濾膜之間，其對二價和多價離了及分子量在200～1000之間的有機物有較高的脫除性能，而對單價離子和小分子的脫除率則較低。而且，與反滲透過程相比，納濾過程的操作壓力更低(一般在1.0Mpa左右);同時由於納濾膜對單價離子和小分子的脫除率低，過程滲透壓較小，所以，在相同條件下，納濾與反滲透相比可節能15%左右[3]。因而在水處理中，納濾被廣泛應用於飲用水的濃度凈化、水軟化、有機物和生物活性物質的除鹽和濃縮、水中三鹵代物前軀物的去除、不同分子量有機物的分級和濃縮、廢水脫色等領域。
Sibille等研究了法國Auverw-sur-Oise市的地下水，對納濾和生物處理飲用水(臭氧—生物活性炭過濾)進行了對比。結果表明，納濾可以顯著提高飲用水的水質，減少細菌數量和有機物的濃度，從而使後續消毒更有效，也減少了三氯甲烷的形成。但是，研究又指出，少量極易被細菌等吸收的可生物降解的有機物質(BOM：BiologicalOrganicMatter)、可同化有機碳(AOC：AssimilableOrganicCarbon)也能透過納濾膜。
雖然，納濾技術的工程應用在美國、日本等國家的給水行業中已經得到大規模的推廣，但在我國，將納濾技術廣泛地應用於工程實踐的條件還不成熟，尚處於嘗試階段、本要問題是國產納濾膜的性能指標不夠過關。已有工程實例的報道，如國內首套工業化大規模膜軟化系統——山東長島南隍城納濾示範工程，是納濾技術在高硬度海島苦鹹水凈化的實際應用。該工程由國家海洋局杭州水處理中心設計，於1997年4月正式投入生產淡水，系統連續正常運行27個月，淡化水符合國家生活飲用水衛生標准。
有關學者曾採用納濾膜對某市自來水(以污染嚴重的淮河水為原水)進行深度處理試驗，研究了納濾循環制水試驗工藝的效果。結果表明，循環試驗工藝與單級納濾工藝相比，在同樣較低的壓力下，出水率較高，並且能耗降低，減少了濃水排放。即使在回收率較高(80%)的情況下，膜出水中的總有機碳(TOC)仍比自來水低50%;對致會變物的去除十分顯著，使Ames試驗陽性的水轉為陰性。
納濾膜應用問題
納濾膜有較高的膜通量，可以截留有機及無機污染物，而對人體必需的一些離子又有較大的透過率，因此，把納濾膜應用於飲用水的深度凈化較其它的膜分離技術有較大的優勢。把鋼濾膜應用於給水處理領域的主要問題是：
這三個問題是膜分離的基本問題，也是納濾膜法水處理技術難以廣泛應用的主要原因。世界各國的水處理工作者正在進行廣泛的研究，尋求解決這些問題的途徑。納濾技術在給水處理領域的推廣應用還依賴於這些問題的進一步解決。

⑨ 目前用於環境水處理領域的光催化劑主要種類有哪些

目前用於環境水處理領域的光催化劑主要種類有哪些

目前用於環境水處理領域的光催化劑主要種類有哪些
深度處理常見的方法有以下幾種。
1.1 活性炭吸附法與離子交換
活性炭是一種多孔性物質，而且易於自動控制，對水量、水質、水溫變化適應性強，因此活性炭吸附法是一種具有廣闊應用前景的污水深度處理技術。活性炭對分子量在派改500～3 000的有機物有十分明顯的去除效果，去除率一般為70%～86.7%[1]，可經濟有效地去除嗅、色度、重金屬、消毒副產物、氯化有機物、農葯、放射性有機物等。
常用的活性炭主要有粉末活性炭（PAC）、顆粒活性炭（GAC）和生物活性碳（BAC）三大類。近年來，國外對PAC的研究較多，已經深入到對各種具體污染物的吸附能力的研究。淄博市引黃供水有限公司根據水肢肆污染的程度，在水處理系統中，投加粉末活性炭去除水中的COD，過濾後水的色度能降底1～2度；臭味降低到0度[2]。GAC在國外水處理中應用較多，處理效果也較穩定，美國環保署（USEPA）飲用水標準的64項有機物指標中，有51項將GAC列為最有效技術[3]。
GAC處理工藝的缺點是基建和執行費用較高，且容易產生亞硝酸鹽等致癌物，突發性污染適應性差。如何進一步降低基建投資和執行費用，降低活性炭再生成本將成為今後的研究重點。BAC可以發揮生化和物化處理的協同作用，從而延長活性炭的工作周期，大大提高處理效率，改善出水水質。不足之處在於活性炭微孔極易被阻塞、進水水質的pH 適用范圍窄、抗沖擊負荷差等。目前，歐洲應用BAC技術的水廠已發展到70個以上，應用最廣泛的是對水進行深度處理[4]。撫順石化分公司石油三廠採用BAC技術，既節省了新鮮水的補充量，減少污水排放量，減輕水體污染，降低生產成塵飢判本，還體現了經濟效益和社會效益的統一[5]。今後的研究重點是降低投資成本和增加各種預處理措施與BAC聯用，提高處理效果。
1.2 膜分離法
膜分離技術是以高分子分離膜為代表的一種新型的流體分離單元操作技術[6,7]。它的最大特點是分離過程中不伴隨有相的變化，僅靠一定的壓力作為驅動力就能獲得很高的分離效果，是一種非常節省能源的分離技術。
微濾可以除去細菌、病毒和寄生生物等，還可以降低水中的磷酸鹽含量。天津開發區污水處理廠採用微濾膜對SBR二級出水進行深度處理, 滿足了景觀、沖洗路面和沖廁等市政雜用和生活雜用的需求[8]。
超濾用於去除大分子，對二級出水的COD和BOD去除率大於50%。北京市高碑店污水處理廠採用超濾法對二級出水進行深度處理，產水水質達到生活雜用水標准，回用污水用於洗車，每年可節約用水4 700 m3[9]。
反滲透用於降低礦化度和去除總溶解固體，對二級出水的脫鹽率達到90%以上，COD和BOD的去除率在85%左右，細菌去除率90%以上[10]。緬甸某電廠採用反滲透膜和電除鹽聯用技術，用於鍋爐補給水。經反滲透處理的水，能去除絕大部分的無機鹽、有機物和微生物[11]。
納濾介於反滲透和超濾之間，其操作壓力通常為0.5～1.0 MPa，納濾膜的一個顯著特點是具有離子選擇性，它對二價離子的去除率高達95%以上，一價離子的去除率較低，為40%～80%[12]。潘巧明等人採用膜生物反應器－納濾膜整合技術處理糖蜜制酒精廢水取得了較好結果，出水COD小於100 mg/L，廢水回用率大於80%[13]。
我國的膜技術在深度處理領域的應用與世界先進水平尚有較大差距。今後的研究重點是開發、製造高強度、長壽命、抗污染、高通量的膜材料，著重解決膜污染、濃差極化及清洗等關鍵問題。
1.3 高階氧化法
工業生產中排放的高濃度有機污染物和有毒有害污染物，種類多、危害大，有些污染物難以生物降解且對生化反應有抑制和毒害作用。而高階氧化法在反應中產生活性極強的自由基（如•OH等），使難降解有機污染物轉變成易降解小分子物質，甚至直接生成CO2和H2O，達到無害化目的。
1.3.1 溼式氧化法
溼式氧化法（WAO）是在高溫（150～350 ℃）、高壓（0.5～20 MPa）下利用O2或空氣作為氧化劑，氧化水中的有機物或無機物，達到去除污染物的目的，其最終產物是CO2和H2O[14]。福建煉油化工有限公司於2002年引進了WAO工藝，徹底解決了鹼渣的後續治理和惡臭污染問題，而且執行成本低，氧化效率高[15]。
1.3.2 溼式催化氧化法
溼式催化氧化法（CWAO）是在傳統的溼式氧化處理工藝中加入適宜的催化劑使氧化反應能在更溫和的條件下和更短的時間內完成，也因此可減輕裝置腐蝕、降低執行費用[16,17]。目前，建於昆明市的一套連續流動型CWAO工業實驗裝置，已經體現出了較好的經濟性[18]。
溼式催化氧化法的催化劑一般分為金屬鹽、氧化物和復合氧化物3類。目前，考慮經濟性，應用最多的催化劑是過渡金屬氧化物如Cu、Fe、Ni、Co、Mn等及其鹽類。採用固體催化劑還可避免催化劑的流失、二次污染的產生及資金的浪費。
1.3.3 超臨界水氧化法
超臨界水氧化法把溫度和壓力升高到水的臨界點以上，該狀態的水就稱為超臨界水。在此狀態下水的密度、介電常數、粘度、擴散系數、電導率和溶劑化學效能都不同於普通水。較高的反應溫度（400～600 ℃)和壓力也使反應速率加快，可以在幾秒鍾內對有機物達到很高的破壞效率。
美國德克薩斯州哈靈頓首次大規模應用超臨界水氧化法處理污泥，日處理量達9.8 t。系統執行證明其COD的去除率達到99.9%以上，污泥中的有機成分全部轉化為CO2、H2O以及其他無害物質，且執行成本較低[19]。
1.3.4 光化學催化氧化法
目前研究較多的光化學催化氧化法主要分為Fenton試劑法、類Fenton試劑法和以TiO2為主體的氧化法。
Fenton試劑法由Fenton在20世紀發現，如今作為廢水處理領域中有意義的研究方法重新被重視起來。Fenton試劑依靠H2O2和Fe2+鹽生成•OH，對於廢水處理來說，這種反應物是一個非常有吸引力的氧化體系，因為鐵是很豐富且無毒的元素，而且H2O2也很容易操作，對環境也是安全的[20]。Fenton試劑能夠破壞廢水中諸如苯酚和除草劑等有毒化合物。目前國內對於Fenton試劑用於印染廢水處理方面的研究很多，結果證明Fenton 試劑對於印染廢水的脫色效果非常好。另外，國內外的研究還證明，用Fenton試劑可有效地處理含油、醇、苯系物、硝基苯及酚等物質的廢水。
類Fenton試劑法具有裝置簡單、反應條件溫和、操作方便等優點，在處理有毒有害難生物降解有機廢水中極具應用潛力。該法實際應用的主要問題是處理費用高，只適用於低濃度、少量廢水的處理。將其作為難降解有機廢水的預處理或深度處理方法，再與其他處理方法（如生物法、混凝法等）聯用，則可以更好地降低廢水處理成本、提高處理效率，並拓寬該技術的應用范圍。
光催化法是利用光照某些具有能帶結構的半導體光催化劑如TiO2、ZnO、CdS、WO3等誘發強氧化自由基•OH，使許多難以實現的化學反應能在常規條件下進行。銳鈦礦中形成的TiO2具有穩定性高、效能優良和成本低等特徵。在全世界范圍內開展的最新研究是獲得改良的（摻入其他成分）TiO2，改良後的TiO2具有更寬的吸收譜線和更高的量子產生率。
1.3.5 電化學氧化法
電化學氧化又稱電化學燃燒，是環境電化學的一個分支。其基本原理是在電極表面的電催化作用下或在由電場作用而產生的自由基作用下使有機物氧化。除可將有機物徹底氧化為CO2和H2O外，電化學氧化還可作為生物處理的預處理工藝，將非生物相容性的物質經電化學轉化後變為生物相容性物質。這種方法具有能量利用率高，低溫下也可進行；裝置相對較為簡單，操作費用低，易於自動控制；無二次污染等特點。
1.3.6 超聲輻射降解法
超聲輻射降解法主要源於液體在超聲波輻射下產生空化氣泡，它能吸收聲能並在極短時間內崩潰釋放能量，在其周圍極小的空間范圍內產生1 900～5 200 K的高溫和超過50 MPa的高壓。進入空化氣泡的水分子可發生分解反應產生高氧化活性的•OH，誘發有機物降解；此外，在空化氣泡表層的水分子則可以形成超臨界水，有利於化學反應速度的提高。
超聲波對含鹵化物的脫鹵、氧化效果顯著，氯代苯酚、氯苯、CH2Cl2、CHCl3、CCl4等含氯有機物最終的降解產物為HCl、H2O、CO、CO2等。超聲降解對硝基化合物的脫硝基也很有效。新增O3、H2O2、Fenton試劑等氧化劑將進一步增強超聲降解效果。超聲與其他氧化法的組合是目前的研究熱點，如US/O3、US/H2O2、US/Fenton、US/光化學法。目前，超聲輻射降解水體污染物的研究仍處於試驗探索階段。
1.3.7 輻射法
輻射法是利用高能射線（γ、χ射線）和電子束等對化合物的破壞作用所開發的污水輻射凈化法。一般認為輻射技術處理有機廢水的反應機理是由於水在高能輻射的作用下產生•OH、H2O2、•HO2等高活性粒子，再由這些高活性粒子誘發反應，使有害物質降解。
輻射法對有機物的處理效率高、操作簡便。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。更多資料可登入易凈水網檢視。因此該法要投入執行，還需進行大量的研究探索工作。
1.4 臭氧法
臭氧具有極強的氧化性，對許多有機物或官能團發生反應，有效地改善水質。臭氧能氧化分解水中各種雜質所造成的色、嗅，其脫色效果比活性炭好；還能降低出水濁度，起到良好的絮凝作用，提高過濾濾速或者延長過濾周期。目前，由於國內的臭氧發生技術和工藝比較落後，所以執行費用過高，推廣有難度。

光催化劑在污水處理自己中有哪些不足

通俗意義上講觸媒就是催化劑的意思，光觸媒顧名思義就是光催化劑。催化劑是加速化學反應的化學物質，其本身並不參與反應。光催化劑就是在光子的激發下能夠起到催化作用的化學物質的統稱。

光催化劑的種類

1光催化劑的種類：
二氧化鈦(TiO2)；氧化鋅(ZnO)；氧化錫(SnO2)；二氧化鋯(ZrO2)；硫化鎘(CdS)等多種氧化物硫化物半導體，其中二氧化鈦(Titanium Dioxide)因其氧化能力強，化學性質穩定無毒，成為世界上最當紅的奈米光觸媒材料。
2光催化劑的發展：在早期，也曾經較多使用硫化鎘(CdS)和氧化鋅(ZnO)作為光觸媒材料，但是由於這兩者的化學性質不穩定，會在光催化的同時發生光溶解，溶出有害的金屬離子具有一定的生物毒性，故發達國家目前已經很少將它們用作為民用光催化材料，部分工業光催化領域還在使用。
3光催化劑二氧化鈦：它是一種半導體，分別具有銳鈦礦(Anatase)，金紅石(Rutile)及板鈦礦(Brookite)三種晶體結構，其中只有銳鈦礦結構和金紅石結構具有光催化特性。

光催化劑在廢水處理中有什麼應用

吸附法、厭氧生物處理、組合生物處理等。
化學法：投加氨氮降解劑

光催化劑 哪些

通俗意義上講觸媒就是催化劑的意思，光觸媒顧名思義就是光催化劑。催化劑是加速化學反應的化學物質，其本身並不參與反應。光催化劑就是在光子的激發下能夠起到催化作用的化學物質的統稱。
光催化技術是在20世紀70年代誕生的基礎奈米技術，在中國大陸我們會用光觸媒這個通俗詞來稱呼光催化劑。典型的天然光催化劑就是我們常見的葉綠素，在植物的光合作用中促進空氣中的二氧化碳和水合成為氧氣和碳水化合物。總的來說奈米光觸媒技術是一種奈米仿生技術，用於環境凈化，自清潔材料，先進新能源，癌症醫療，高效率抗菌等多個前沿領域。
世界上能作為光觸媒的材料眾多，包括二氧化鈦(TiO2),氧化鋅(ZnO),氧化錫(SnO2),二氧化鋯(ZrO2)，硫化鎘(CdS)等多種氧化物硫化物半導體，其中二氧化鈦(Titanium Dioxide)因其氧化能力強，化學性質穩定無毒，成為世界上最當紅的奈米光觸媒材料。在早期，也曾經較多使用硫化鎘(CdS)和氧化鋅(ZnO)作為光觸媒材料，但是由於這兩者的化學性質不穩定，會在光催化的同時發生光溶解，溶出有害的金屬離子具有一定的生物毒性，故發達國家目前已經很少將它們用作為民用光催化材料，部分工業光催化領域還在使用。
二氧化鈦是一種半導體，分別具有銳鈦礦(Anatase)，金紅石(Rutile)及板鈦礦(Brookite)三種晶體結構，其中只有銳鈦礦結構和金紅石結構具有光催化特性。
二氧化鈦是氧化物半導體的一種，是世界上產量非常大的一種基礎化工原料，普通的二氧化鈦一般稱為體相半導體以與奈米二氧化鈦相區分。具有Anatase或者Rutile結構的二氧化鈦在具有一定能量的光子激發下[光子激發原理參考光觸媒反應原理]能使分子軌道中的電子離開價帶(Valence band)躍遷至導帶(conction band)。從而在材料價帶形成光生空穴[Hole+]，在導帶形成光生電子[e-],在體相二氧化鈦中由於二氧化鈦顆粒很大，光生電子在到達導帶開始向顆粒表面活動的過程中很容易與光生空穴復合，從而從巨集觀上我們無法觀察到光子激發的效果。但是奈米的二氧化鈦顆粒由於尺寸很小，所以電子比較容易擴散到晶體表面，導致原本不帶電的晶體表面的2個不同部分出現了極性相反的2個微區-光生電子和光生空穴。由於光生電子和光生空穴都有很強的能量，遠遠高出一般有機污染物的分子鏈的強度，所以可以輕易將有機污染物分解成最原始的狀態。同時光生空穴還能與空氣中的水分子形成反應，產生氫氧自由基亦可分解有機污染物並且殺滅細菌病毒。這種在一個區域內2個微區截然相反的性質並且共同達到效果的過程是奈米技術典型的應用，一般稱之為二元論。該反應微區稱之為二元協同介面。
從上面介紹我們可以看到，二氧化鈦的光催化反應過程，很大程度依靠第一步的光子激發，所以有足夠激發二氧化鈦的光子，才能提供足夠的能量，我們也可以知道，光催化反應並不是憑空產生的它也是需要消耗能量的，符合能量守恆原則，它消耗的是光子，也就是光能。如果是太陽光照射光觸媒就利用太陽能，燈光就是利用光能。聯合國將光觸媒開發列為21世紀太陽能利用計劃的重要組成部分。
什麼樣的光子能激發二氧化鈦呢？從理論結構上來說，銳鈦二氧化鈦的導帶與價帶之間的間隙[我們稱之為能隙]是3.2eV 而金紅石二氧化鈦為3.0eV,所以金紅石需要光能大於3.0eV的光子而銳鈦需要大於3.2eV的光子。光子的能量E與波長λ(Lambda)與之具有反比關系E = h C / λ，所以可以知道波長小於380nm的光可以激發銳鈦型二氧化鈦。雖然銳鈦礦需要略多的能量來激發，但是同樣的銳鈦礦的二氧化鈦光觸媒具有更強的氧化能力，所以被更為廣泛的使用。有研究表明接近7nm粒徑時，銳鈦礦要比金紅石更為穩定，這也是很多奈米光觸媒採用銳鈦型的原因。

TiO2有哪些優點作為光催化劑

優點：1、合適的能帶電位
2、高化學穩定性
3、無毒無害
4、較高的光電轉換效率
5、低成本
6、高活性
缺點：無可見光吸收

影響光催化劑氧化鋅催化效能的主要因素有哪些

在選擇和設計金屬催化劑時，常考慮金屬組分與反應物分子間應有合適的能量適應性和空間適應性，以利於反應分子的活化。然後考慮選擇合適的助催化劑和催化劑載體以及所需的制備工藝，並嚴格控制制備條件，以滿足所需的化學組成和物理結構，包括金屬晶粒大小和分布等。

光催化劑的起源, 光催化劑的介紹

光催化劑的起源:光催化技術是在20世紀70年代誕生的基礎奈米技術，在中國大陸我們會用光觸媒這個通俗詞來稱呼光催化劑。典型的天然光催化劑就是我們常見的葉綠素，在植物的光合作用中促進空氣中的二氧化碳和水合成為氧氣和碳水化合物。總的來說奈米光觸媒技術是一種奈米仿生技術，用於環境凈化，自清潔材料，先進新能源，癌症醫療，高效率抗菌等多個前沿領域。
補充：
世界上能作為光觸媒的材料眾多，包括二氧化鈦(TiO2),氧化鋅(ZnO),氧化錫(SnO2),二氧化鋯(ZrO2)，硫化鎘(CdS)等多種氧化物硫化物半導體，其中二氧化鈦(Titanium Dioxide)因其氧化能力強，化學性質穩定無毒，成為世界上最當紅的奈米光觸媒材料。

光催化劑有污染嗎

客觀上講應該是沒有的，要不然怎麼用來處理環境污染物呢，當然，現在一些粉體的話，飛散起來的話對小范圍的環境是有點，但不是本質上的污染，使用的時候注意就好了。