印染废水萃取

1. 污水处理的方法有哪些

物理法污水处理就是利用物理作用，分离污水中主要呈悬浮状态的污染物，在处理过程中不改变水的化学性质。

⑴沉淀(重力分离)

污水流入池内由于流速降低，污水中的固体物质在中立的作用下进行沉淀，而使固体物质与水分离。

这种工艺分离效果好，简单易行，应用广泛，如污水处理厂的沉砂池和沉淀池。沉砂池主要去除污水中密度较大的固体颗粒物，沉淀池则主要用于去除污水中大量的呈颗粒状的悬浮固体。

⑵筛选(截流)

利用筛滤介质截流污水中的悬浮物。属于砂滤处理的设备有格栅、微滤机、砂滤池、真空滤机、压滤机(后两种主要用于污泥脱水)等。
生活污水相对成分固定，确定大致规模和进水水质后，就可以用一定的套路搞定，只是根据当地具体情况、投资要求进行调整和优化。但是如果严格来说，生化污水设计施工前仍然需要工艺计算、数字建模和实验。
工业废水由于产生源千差万别（如造纸废水、酒精废水、印染废水）、生产工艺不同（比如说，同样是印染企业，上世纪建设的生产线和现在建设的生产线生产工艺就完全不一样）和所在地环境、管理水平等因素，基本上一个工厂的污水（即便是两个同样生产同种产品的工厂，只要所在地不同）就是一个新的技术研发和建设，所以没有固定模式，只能通过数字建模、小型实验、中型实验等确定。工业废水就不多说，有兴趣的朋友可以看下《室外排水手册》的工业污水分册。里面有个大概的讲述。

2. 印染废水,是染浆废水来的，脱色效果不好,怎么办

不知到你用的什么工艺，一般生物处理不易脱色的话，可以考虑加点絮凝剂，另外氧化法也比较常用，下面一个参考文摘不错的：
由于染料生产品种多，并朝着抗光解、抗氧化、抗生物氧化方向发展，从而使染料废水处理难度加大。染料废水处理难点：一是COD高，而BOD/COD值小，可生化性差；二是色度高，而成分复杂。三是水质水量不稳定，排放具有间歇性。印染废水的处理目标一般是COD的去除与脱色，但脱色问题难度更大。
3． 脱色处理方法

3.1 物理方法

3.1.1吸附法

吸附法是利用多孔性的固体物质，使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱除染料分子的。吸附按其作用力可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种。目前用于吸附脱色的吸附剂主要是靠物理吸附, 但离子交换纤维、改性膨润土等也有化学吸附作用。

常用的吸附剂包括可再生吸附剂如活性炭、离子交换纤维等和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(煤渣、粉煤灰) 及天然废料(木炭、锯屑) 等。传统的吸附剂是活性碳，活性炭具有较高的比表面积（500- 600 m2/g），它只对阳离子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有较好的吸附性能。活性炭去除水中溶解性有机物（分子量不超过400）非常有效，但它不能去除水中的胶体疏水性染料。若废水BOD5> 500mg/L，则采用吸附法是不经济的。膨润土作为水处理中的吸附剂和絮凝剂，已被广泛用于印染废水脱色领域，近年来制成多种复合膨润土、VS型纤维和聚苯乙烯基阳离子交换纤维等，具有物理吸附和离子交换功能，且比表面大、离子交换速度快，易再生，对难处理的阳离子染料废水有很好的脱色效果，有些改性的膨润土的脱色效果甚至高于活性炭[4]；某些集吸附与絮凝性能为一体的吸附剂如硅藻土复合净水剂也已开发；用电厂粉煤灰制成具有絮凝性能的改性粉煤灰，对疏水性和亲水性染料废水均具有很高的脱色率；另外工业废料（如煤渣、粉煤灰等）、天然废料（如木炭、木屑等）、植物秸秆（如玉米棒等）均对印染废水具有一定的吸附作用。

吸附法尤其适合难生化降解的纺织印染废水脱色处理，印染废水的吸附脱色技术是一项非常有效而又比较经济的方法。活性炭吸附脱色技术不适合印染废水一级处理，只能用于深度脱色处理，活性炭处理成本高，再生困难，所以活性炭的再生技术是正在研究的课题，其中生物再生是研究的重点方向。煤、炉渣吸附剂，原料来源广，成本低，但在处理印染废水之后存在二次污染，所以只适合与生化法或砂过滤等方法联合使用。离子交换树脂对水溶性染料离子吸附特别有效，离子交换吸附剂的开发研制是今后的主要发展方向之一。廉价、高效、因地制宜新型吸附材料的开发是一项很有前途的技术。吸附法与其它处理方法的优化组合处理印染废水，脱色效果更佳。[5]

综上所述，吸附脱色的发展方向体现在两个方面: ①根据吸附机制开发、寻找新的吸附剂; ②对现有吸附剂的改性与活化, 以提高脱色效果和再生能力。

3.1.2超滤法脱色

超滤是利用一定的流体压力推动力和孔径在20～200üA 的半透膜实现高分子和低分子的分离。超滤过程的本质是一种筛滤过程,膜表面的孔隙大小是主要的控制因素。该法的优点是不会产生副作用，可以使水循环使用。早在70 年代初期, 膜分离技术就尝试用来处理印染废水。目前, 该方法可用于去除各种染料和添加剂。但由于分离染料混合物的困难, 并未达到完美的程度。

在这种技术中，半透膜的性质起着决定性的作用。就材料而言，膜有动态膜，纤维素类膜，聚砜超滤膜，荷电超滤膜或疏松反渗透膜。[6]

(1)动态膜从处理效果和经济上讲,ZrO-PAA 动态膜是可行的。但能耗较大，其渗透水及化学物质的再利用率可达88% 到96%。

(2) 纤维素类膜。CA 膜的选择性随膜表面与各种染料互变异构体相互作用而发生变化，但膜材料本身在耐pH、耐温等方面仍然有所不足。纤维素类膜在耐pH值、耐压、耐温度等方面优于CA ,用纤维素超滤膜反渗透处理染色废液, 染料去除率97% 以上可实现水的循环使用，但反渗透所需的高压操作仍是它的不足。

(3) 聚砜超滤膜由于其良好的物理化学稳定性，有较大的应用前景。使用聚砜超滤膜代替纤维素膜可实现高温操作, 回收染料减轻污染, 但仍未达到国家排放的标准。

(4) 荷电超滤膜或疏松反渗透膜是用来描述其分离性能介于反渗透和超滤之间的一种膜。荷电超滤膜是以其化学结构含有荷电基团而定义的, 疏松反渗透膜是以其物理结构而命名, 它们往往指的一种膜。对盐NaCl 截留只有2%～ 3% , 而对于500～2 000 分子量的物质,具有较高的分离率, 同时保持高的水通量。一般染料的分子量正好在这种膜的截留范围, 特别是离子型染料。该膜在低压下操作(10 kg/cm 2) 耐pH值、耐压密、耐污染、耐温等方面都比较突出，前景广阔[7]。

3.1.3辐射降解法

电离辐射可有效地降解染料水溶液，辐射技术和其它技术有很好的协同作用。与常规污染物处理技术相比，辐射技术在常温常压下进行，具有工艺简单、无二次污染等特点，对难降解有机污染物的处理更有其独特长处。[8]

用60Co γ射线辐照甲基橙和活性艳蓝KNR水溶液，辐照后染料水溶液的可见光区和紫外区的特征吸收峰随吸收剂量的增加而渐渐下降至接近零，说明辐射降解反应既破坏了染料分子的发色基团，同时也破坏了染料的有机分子结构。脱色率和COD去除率均随吸收剂量的增加而增加。过氧化氢与辐射有协同作用，在相同的吸收剂量下，脱色率和COD去除率均随过氧化氢的浓度增加而增加。另外，该法pH值适用范围很广；溶液的初始浓度越大，COD去除和脱色效果越差；氧的存在可以促进染料分子的降解。在同样辐照条件下，染料的辐射降解效果因染料分子的结构不同而略有不同[9]。

辐射法处理印染等难降解污水时虽然有机物的去除率高、设备占地小、操作简便,但用来产生高能粒子的装置价格昂贵,技术要求高,而且该方法能耗较大,能量利用率不高,若要真正投入实际运行,还需进行大量的研究工作。

3.2 物理化学法

3.2.1絮凝法

印染废水的絮凝脱色技术, 投资费用低, 设备占地少, 处理量大, 是一种被普遍采用的脱色技术。某印染厂采用混凝脱色- 悬浮曝气生物滤池工艺处理主要含活性染料的废水，原水CODCr, SS的平均质量浓度分别为296,285 mg/L 和平均色度为550倍, 处理后出水水质相应各项指标分别为40, 20 mg/L 和10 倍, 其去除率分别为87%, 92%和98%。[10]

在印染废水中使用的絮凝剂很多,大致可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和微生物絮凝剂三类，其中，有机絮凝剂还分为天然有机高分子絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂。由于印染废水水质比较复杂，无机单盐絮凝剂在水解絮凝过程中,未能完成具有优势絮凝效果的形态,投药量大,絮凝效果差；无机高分子絮凝剂可以较好地除去废水中大部分悬浮态染料,但对于水溶性染料中分子量小、不容易形成胶体的废水则难以处理;有机高分子絮凝剂对于水溶性染料等废水具有很好的脱色性能,但单独使用效果差,而且易于产生有毒物质；因此，开发研制价廉、无毒、高效的新型有机絮凝剂,已成为目前絮凝法的主要研究方向之一。

复合絮凝剂则能同时发挥几种絮凝剂的优点,使絮凝法用于印染废水处理既经济,又适用。如将有机絮凝剂与无机絮凝剂复配使用,充分发挥有机高分子絮凝剂的吸咐架桥性能和无机絮凝剂的电性中和能力,可以使处理出水达到较好的效果。此外,淀粉衍生物、木质素衍生物、羧甲基壳聚糖[11]等天然高分子具有无毒、原料广、价廉和可生物降解等优点,也得到科研工作者的高度重视。另外，微生物絮凝剂是利用生物技术,从微生物体或其分泌物提取、纯化而获得的一种安全、高效,且能自然降解的新型水处理剂。与普通的絮凝剂相比,有固液易于分离,沉淀少,适用性广等优点,因此微生物絮凝剂的研究正成为当今世界絮凝剂方面研究的重要课题[12]。总之,高效、无毒、无害的环境友好性絮凝即将在印染废水处理中有广阔的应用前景。

絮凝法虽然是含染料废水处理的常用方法,但对于许多可溶性好的染料, 处理效果往往不佳。因此, 复合絮凝法将成为工业废水处理工艺研究的主要内容和发展方向。根据实际出水要求,采用适当的预处理和后处理手段,发挥絮凝工艺与其它工艺的协同工作的优势,以达综合治理的目的,这对于提高印染废水的处理效果,降低处理成本具有极其重要的意义。

然而，用絮凝法进行废水脱色依然存在以下几个方面的问题：产生大量的淤泥；由于废水水质变化大，每批废水脱色前均需要进行预试验，以确定最佳条件，提高了成本，又费时。过量的阳离子絮凝剂会在废水中产生大量氮的化合物，它们对鱼类有毒且难以生物降解和硝酸化抑制，絮凝剂过量也可能导致沉淀重新溶解。脱色效率低，不符合排放标准。因此，实际生产中，应根据实际出水要求,采用适当的预处理和后处理手段,发挥混凝工艺与其它工艺的协同工作的优势,以达综合治理的目的,这对于提高印染废水的处理效果,降低处理成本具有极其重要的意义。

3.3 化学方法

3.3.1电化学法

电化学法是处理印染废水的另一种有效的处理方法。电化学法通过可溶性电极在阳极和阴极上发生电絮凝、电气浮和H的间接还原作用从而达到处理废水的目的。电化学法处理印染废水具有设备小、占地少、运行管理简单、COD去除率高和脱色好等优点，但同时电化学法存在着能耗大、成本高和析氧析氢副反应等缺点。近年来，随着电化学和电力工业的发展以及许多新型高析氧析氢过电位电极的发明，电化学法又重新引起人们的重视。根据电极反应方式划分, 传统电化学方法可细分为内电解法、电絮凝和电气浮法、电氧化学。

内电解法是利用废水中有些组分易被氧化，有些组分易被还原，在有导电介质存在时，电化学反应便会自发进行，同时兼有絮凝、吸附、共沉淀等综合作用的一种废水处理方法[13]。最著名的内电解法是铁屑法, 即将铸铁作为滤料, 使印染废水浸没或通过, 利用Fe 和FeC 与溶液的电位差, 发生电极反应, 产生较高化学活性新生态H, 能与印染废水多种组分发生氧化还原反应, 破坏染料发色结构, 而阳极产生的新生态Fe2+, 其水解产物有较强的吸附和絮凝作用。该法不需要外加电源，操作简单，成本低廉，是种很有前途的处理方法。

电气浮法是以Fe、AL作阳极产生的H2将絮体浮起;而电絮法则是利用电极反应产生的Fe2+ 、Al3+实现絮凝脱色。采用石墨、钛板等作极板, 对染料废水通电电解, 阳极产生O2或Cl2, 阴极产生H2。通过O的氧化作用及H的还原作用破坏染料分子而使印染废水脱色, 脱色率可达98% 以上,COD去除率达80%以上。

国内重点研究的是电化学与其它方法相结合，其中较为有成就的是用絮凝复合床新技术处理高色度印染废水，对色度>10000倍的印染废水处理后，脱色率可达99%以上，CODCr去除率达75%。国外在新型电极方面研究较多，如：Sb/SnO2、Ti/SnO2、Ti/RnO2、Ti/Pt等电极。

电催化高级氧化技术(Advanced Electro catalysis Oxidation Processes , AEOP) 是最近发展起来的新型AOPs ,因其处理效率高、操作简便、与环境兼容等优点引起了研究者的注意。它能在常温常压下,通过有催化活性的电极反应直接或间接产生轻基自由基, 从而有效降解难生化污染物。陈武等进行了三维电极电化学方法处理印染废水实验, COD去除率达74.7% ,色度去除率达93.3%[14]。

3.3.2氧化法

氧化法是使染料分子中发色基团的不饱和双键被氧化断开，形成分子量较小的有机物或无机物，从而使染料失去发色能力的一种印染废水处理方法。氧化法主要有：高温深度氧化法、化学氧化法和光催化氧化降解法等。

高温深度氧化法主要是焚烧法。

化学氧化法是印染废水脱色处理的主要方法，其机理是利用氧化剂将染料不饱和的发色基团打破而脱色。Fenton试剂（Fe2+-H2O2）、臭氧、氯气、次氯酸钠等是一般采用的氧化剂。常见的有组合法和催化氧化法等。如采用混凝- 二氧化氯组合法的优点在于ClO2氧化能力强,是HClO的9倍多,且无氯气氧化法处理废水时可能与水中有机物结合生成氯代有机物(AOX)[15]。

化学氧化法能有效地去除印染废水中的色度，但不能很好地去除废水中的COD，对此有人提出了不完全氧化的方法，即只部分氧化，使有机物通过自由基耦合降低水溶性而絮凝去除。陈玉峰[16]等通过实验发现，电生成Fenton试剂处理实际工业印染废水，CODCr去除率在80 %以上, 脱色率达到95% ,处理费用1117元/m3,具有很好的实际应用价值和市场前景.盛翼春[17]通过研究发现，采用新型电催化氧化对染料浓度高达0.3g/l的水溶性染料废水在2分钟内脱色率高达95%以上。

同时，随着太阳能技术的发展进步，光催化氧化也越来越受到人们的重视。夏金虹[18]用纳米TiO2粉体光催化降解印染废水，脱色率为96% , CODCr去除率为86%，TiO2催化性能比较稳定,可重复使用。光催化氧化技术具有工艺设备简单、操作条件易控制、处理成本较低、氧化能力强、无二次污染等突出优点,在有机废水处理中有着广阔的应用前景。但悬浮体系的纳米TiO2颗粒由于粒径极为细小，存在着难以回收、容易中毒、不易分散等缺点，需通过先进的负载技术或光化学反应器，甚才会获得更高催化效率。因此，纳米TiO2光催化剂的负载技术对其实现大规模实用化、商品化和工业化具有重大的实际意义，是今后TiO2研究的主要方向[19]。

总之, 氧化法是一种优良的印染废水脱色方法,但也有其自身的缺憾。如果氧化程度不足, 染料分子的发色基团可能被破坏而脱色, 但其中的COD仍未除尽; 若将染料分子充分氧化, 能量、药剂量消耗可能会过大, 成本太高, 所以氧化法一般用于氧化- 絮凝或絮凝- 氧化工艺。采用氧化- 絮凝工艺, 目的是通过氧化法将水溶性染料分子变为疏水性或使阳离子染料分子转变为中性, 阴性分子, 以利絮凝除去。反之, 采用絮凝- 氧化工艺则是将氧化作为后处理步骤, 对印染废水做深度处理经进一步去除残余色度及COD[20]。

3.3.3还原法

还原法式使用还原型脱色剂对直接染料废水进行脱色处理的方法，使用的原料主要是铁屑。铁屑是机械加工过程中的废料, 用于处理印染废水,不仅成本低廉、操作简单, 而且能够获得以废治废的效果。该方法主要基于电化学反应。铁屑是铁-碳合金, 浸入废液后形成无数微小原电池。电极反应产物为Fe2+, H2,OH-, 均具有较高的化学活性, 可有效地脱除废水中的染料分子。其它还原剂有保险粉(+ 活性炭)、亚硫酸及其盐。洪俊明等[21]通过铁屑内电解的强化A/ O MBR 工艺处理印染废水, 出水的水质中色度的去除率超过90.0 %和COD的去除率达到94.9 %。董永春[22]等采用以含硫还原剂和氢化物引发剂为基础的稳定双组分还原反应系统，处理直接染料染色废水，使之与其中的直接染料发生还原脱色反应，其优点是脱色剂用量少，反应快速，脱色率高。还原法的主要缺点是还原降解产物具有毒性, 必须经过二次处理。如活性炭吸附等, 处理费用增大。

3.3.4高级氧化法

高级氧化法(Advanced Oxidation Processes ,AOPs)脱色被认为是一种很有前途的方法。所谓高级氧化法如UV + H2O2、UV + O3, 因为在氧化过程中产生羟基自由基（·OH）, 其强氧化性使染料废水脱色。经研究发现它对偶氮染料的脱色很有效, 高级氧化反应随O3和H2O2加入量的增加,其反应速率也随之增加[23]。 在实际生产中与某些化学辅助剂会提高脱色效果, 而且UV + H2O2方法处理偶氮型活性染料产生的降解产物对环境完全无害。最近的研究发现二氯三嗪基型偶氮类活性染料使用UV + H2O2方法脱色也有很好的效果[24]。

氧化剂O3对绝大多数染料的脱色效果较好, 无二次污染, 引入紫外光(UV) 等可加快氧化和提高脱色率。有学者指出O3/UV 对偶氮染料脱色效果好,UV 的引入促使O3在溶液中产生氧化性强的羟自由基。胡文容[25]等指出, 虽超声波几乎不能降解偶氮肿I , 但对O3氧化有明显的强化作用, 当O3浓度为7107mg/ L , 加80w 超声波是超声波协同O3处理偶氮肿的最佳组合, 既可满足90 %脱色率, 又可节省48%的O3。但是目前用O3处理染料废水费用较高, 开发新型臭氧发生器并和UV 或超声波连用以提高效率、降低费用是O3在染料废水处理中推广的前提, O3对COD的去除不理想。

高级氧化法的对环境污染极小，效果较好，但有一个严重不足之处是处理费用较高, 从而限制了它的广泛使用。

3.3.5超声波氧化

超声波处理印染废水是基于超声波能在液体中产生局部高温、高压、高剪切力,诱使水分子及染料分子裂解产生活性非常强的氢氧自由基, 对大部分有机污染物有氧化作用并可并促进絮凝；同时，在超声波作用下传质加强，超声空化产生局部高温高压，可大大强化氢氧自由基对有机物的氧化速度，提高降解效率。

用超声波可以强化臭氧氧化处理偶氮类染料废水,这是因为超声波空化效应产生高能条件促使臭氧快速分解,产生大量的自由基,从而使氮类染料脱色。张家港市九州精细化工厂用根据超声波气振技术设计的FBZ 废水处理设备处理染料废水[26],色度平均去除率为97.0 % ,CODCr去除率为90.6% ,总污染负荷削减率为85.9 %。符德学[27]等使用该法处理含碱性湖蓝-5B的印染废水，COD去除率达90.2%，脱色率达到98.3%。刘静[28]等的实验结果表明，超声波与微电场的协同作用大大提高了脱色率，在最佳条件下处理60min，色度去除率可达96.6%。

3.3.6萃取法

萃取是采用与水互不相溶，但能很好溶解污染物的萃取剂，使其与废水充分混合接触后，利用污染物在水中和溶剂中不同的分配比分离和提取污染物，从而净化废水。废水中的酸性染料可用混合胺进行萃取回收，阴离子染料可用离子对萃取法用长碳链去除，萃取剂可用氢氧化钠再生。由邻苯二甲酸与间苯二酚为原料制备荧光黄的生产废水可用N235/煤油系统萃取，其COD去除率可达91-98%，色度去除率为99.8%[29]。

离子对萃取法是一种新的废水脱色方法。该法是将染色残液与一非水溶性有机溶剂一同振荡，当两相分离时，水相中便呈现无色，染料聚积于上层有机相中。只要燃料含有至少一个磺酸基团或者是染料必须是酸性的，那么任何深浓的染色废液均可用此法脱色。该有机相可反复使用数次[30]。离子对萃取法的优点有：液/液相分离工艺简单，能耗低。对于活性染料来说，仅钠盐和钙盐形成的水解产物需处理。萃取剂无需再生就可重复使用[31]。

3.4 生物处理方法

生物法是利用微生物酶来氧化或还原染料分子，破坏其不饱和键及发色基团，从而达到处理目的的一种印染废水处理方法。生物法目前仍是国内外主要的印染废水处理方法。

生物法的缺点在于微生物对营养物质、PH、温度等条件有一定的要求，难以适应印染废水水质波动大、染料种类多、毒性高的特点；同时还存在占地面积大、管理复杂、对色度和COD去除率低等缺点。生物法处理印染废水的脱色率和COD去除率不高，一般不适宜单独应用，可作为预处理或深度处理。

3.4.1传统生物处理技术

生物法处理印染废水中,以活性污泥法最为普遍,这是因为活性污泥法具有可分解大量有机物、能去除部分色素、可调节pH值、运转效率高且费用低等优点,但对色度的去除往往不够理想,因此组合式生物处理技术是目前印染废水的常用方法。我国生物法中以表面活性污泥法和接触氧化法占多数，此外，鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘法等也有应用，生物流化床尚处于试验性应用阶段。

在印染废水处理中,厌氧- 好氧工艺具有的这种独特降解机理引起国内的广泛关注,并得到了深入的研究和应用,取得了明显的效果[32]。娄金生等在印染废水的处理过程中采用了厌氧- 好氧工艺,取得了良好效果,COD总去除率大于90 % ,脱色率大于95%。

3.4.2微生物强化处理技术

随着纺织工业新产品和新技术的开发，印染废水中水溶性染料、活性染料和化学浆料的数量和种类的不断增加，从而导致印染废水可生物降解性下降，如大量的聚乙烯醇（PVA）等，因此选育及应用优化脱色菌和PVA降解菌开始引起人们的关注。选育和培养出各种优良脱色菌株或菌群是生物法一个重要的发展方向。白腐真菌不但对活性艳红X3B染料有较好的脱色作用,而且对难处理的成分复杂的实际染料废水也有较好的降解作用,能有效去除印染废水的COD和BOD5。虽然不能彻底生化降解染料废水,但给后续的深度处理带来极大方便[33]。

黄建岷[34]在实验中采用富集法分离菌株，所得脱色菌处理印染废水有明显的脱色效果,脱色率可达70 %以上。与活性炭吸附脱色相比差异不大,证明利用微生物处理印染废水的色度问题是可行的, 但在菌种筛选方面仍有大量工作可做。

3.4.3膜生物反应器处理技术

膜生物反应器处理技术作为一种新型的污水处理工艺,是传统活性污泥法和膜分离技术的有机结合,可通过膜片提高某些专性菌的浓度和活性,还可以截留许多分解速度较慢的大分子难降解物质,通过延长其停留时间而提高对它的降解效率。但由于膜易堵塞且制造费用较高,对膜技术在水处理领域全面推广产生一定阻力。不过,随着材料科学的发展、膜制造技术的进步、膜质量的提高、膜制造成本的降低以及工艺的改进,膜生物反应器的应用范围将越来越广。

3.4.4生物酶脱色技术

一些使用合适的厌氧和嗜氧的联合生物处理可提高染料的降解性, 但是在厌氧条件下, 偶氮还原酶通常将偶氮染料分解为相应的胺类, 其中许多会致低能或致癌,而且偶氮还原酶具有强专一性, 只分解被选择染料的偶氮键。与此相反，苯氧化酶——过氧化木质素酶(木质素酶, LiP) , 过氧化锰酶(MnP) , 和漆酶——对芳香环没有强的专一性, 因此, 有可能降解各种不同的芳香化合物。这些酶制剂可有效地使许多结构不同的染料脱色。初始反应速率与制剂中每一个酶(漆酶、LiP 和MnP) 都有关系。一些染料添加剂可显著降低脱色速率。因此, 在评价新的酶及其处理工艺时, 必须考虑染色助剂对酶活性的影响。今后研究工作主要集中于已选择出的酶的固定化以便为酶脱色的工业应用打下基础[35]。

4. 发展前景

各种脱色方法比较分析,可以看出每种处理方法从经济性,技术性,对环境影响和实用性都有一定的缺陷, 气吹、混凝、吸附、过滤等一般具有设备简单、操作简便和工艺成熟等优点,但是这类处理方法通常是将有机物从液相转移到固相或气相,不仅没有完全消除有机污染物和消耗化学药剂,而且造成废物堆积和二次污染。吸附脱色具有只吸附染料, 但不破坏其结构的特点, 但目前使用的吸附剂往往存在吸附量不够, 或再生不容易的缺点。高级氧化法脱色如光氧化、超临界氧化、湿式氧化、低温等离子体化学法被认为是一种很有前途的方法, 但其昂贵的价格成为制约其广泛应用的重要原因。一些传统的氧化方法如NaClO、H2O2、臭氧和紫外氧化等证明对废水脱色并不有效, 采用强化物理化学与酶催化降解的方法可能将有非常广阔的应用前景。因此在实际工程中应该按照具体条件和要求,合理选择工艺组合，以便取得最佳的效果。

3. 印染废水脱色处理

（/），印染废水具有水量大、有机污染物含量高、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水之一，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。印染废水的处理目标一般是COD的去除与脱色,但印染废水脱色处理难度更大。

物理方法：吸附法——吸附法是利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。吸附脱色技术是依靠吸附剂的吸附作用来脱除染料分子的。吸附按其作用力可分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附三种。目前用于吸附脱色的吸附剂主要是靠物理吸附, 但离子交换纤维、改性膨润土等也有化学吸附作用；超滤法脱色——超滤是利用一定的流体压力推动力和孔径在20～200üA 的半透膜实现高分子和低分子的分离。超滤过程的本质是一种筛滤过程,膜表面的孔隙大小是主要的控制因素。该法的优点是不会产生副作用,可以使水循环使用。早在70 年代初期, 膜分离技术就尝试用来处理印染废水。目前, 该方法可用于去除各种染料和添加剂。但由于分离染料混合物的困难, 并未达到完美的程度；辐射降解法——电离辐射可有效地降解染料水溶液,辐射技术和其它技术有很好的协同作用。与常规污染物处理技术相比,辐射技术在常温常压下进行,具有工艺简单、无二次污染等特点,对难降解有机污染物的处理更有其独特长处。

物理化学法：絮凝法——印染废水的絮凝脱色技术, 投资费用低, 设备占地少, 处理量大, 是一种被普遍采用的脱色技术。某印染厂采用混凝脱色- 悬浮曝气生物滤池工艺处理主要含活性染料的废水,原水CODCr, SS的平均质量浓度分别为296,285 mg/L 和平均色度为550倍, 处理后出水水质相应各项指标分别为40, 20 mg/L 和10 倍, 其去除率分别为87%, 92%和98%。

化学方法：电化学法——电化学法是处理印染废水的另一种有效的处理方法。电化学法通过可溶性电极在阳极和阴极上发生电絮凝、电气浮和H的间接还原作用从而达到处理废水的目的。电化学法处理印染废水具有设备小、占地少、运行管理简单、COD去除率高和脱色好等优点,但同时电化学法存在着能耗大、成本高和析氧析氢副反应等缺点。近年来,随着电化学和电力工业的发展以及许多新型高析氧析氢过电位电极的发明,电化学法又重新引起人们的重视。根据电极反应方式划分, 传统电化学方法可细分为内电解法、电絮凝和电气浮法、电氧化学；氧化法——氧化法是使染料分子中发色基团的不饱和双键被氧化断开,形成分子量较小的有机物或无机物,从而使染料失去发色能力的一种印染废水处理方法。氧化法主要有：高温深度氧化法、化学氧化法和光催化氧化降解法等。高温深度氧化法主要是焚烧法；还原法——还原法式使用还原型脱色剂对直接染料废水进行脱色处理的方法,使用的原料主要是铁屑。铁屑是机械加工过程中的废料, 用于处理印染废水,不仅成本低廉、操作简单, 而且能够获得以废治废的效果；高级氧化法；超声波氧化；萃取法。

生物处理方法：生物法是利用微生物酶来氧化或还原染料分子,破坏其不饱和键及发色基团,从而达到处理目的的一种印染废水处理方法。生物法目前仍是国内外主要的印染废水处理方法。

4. 污水处理的流程及基本方法

生活污水中有机污染物浓度较低，污水BOD5/CODcr≥0.45，可生化性较好，因此处理内工艺可以以生容化处理为主，选用A/ O工艺，生化池需分为A级池和O级池两部分。用污水提升泵提升至厌氧池，利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化，去除废水中的有机物，并提高了污水的可生化性，厌氧池出水进入好氧池，氧化池内进行鼓风曝气，进行硝化、吸收磷、去除BOD（或COD）等，二沉池进行泥水分离，出水经消毒装置消毒后达标排放。污水达标

5. 使用生物技术方法的废水处理

生物强化技术的主要特点 生物强化技术是一种利用生物治理废水的高效技术,在废水治理中具有广阔的应用前景。与传统的活性污泥法相比，生物强化技术更体现出易于操作、针对性强等优点，这种废水处理技术主要研究并投放特殊菌种进入污水，通过其新陈代谢，将分解并吸收废水中的一些物质，净化污水，具有明显的低成本、高效率等特点，所以在近期成为废水处理领域的重要研究方向。 首先来看其技术原理。所谓生物强化技术，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强生物力量，并对污水等特定环境或特殊污染物加以反应。按投入菌种与底质之间的不同作用，可分为直接作用与共代谢作用两种方式。 其中，直接作用是以驯化、筛选、诱变、基因重组等一系列关键技术的实施，获得一批以污水为主要能源的微生物，然后复制投入一定数量，对目标物质进行降解，达到去除污染的目标，这种技术方法使用的菌株大多通过质粒育种和基因工程获取。共代谢作用则是针对废水中的一些有害物质，在一定条件下降解，改变其化学结构，从而降低物质的有害性，主要包括菌株通过新陈代谢将二级基质共同氧化、不同微生物之间的协同作用、休眠细胞对污染物降解等三种类型。这三种类型所采取的原理有所不同，例如不同微生物协同，是因为有些污染物的降解必须以两种甚至多种微生物共同作用才能完成，通过几种微生物的交替作用，微生物制造氧化物，然后氧化物再被另一种微生物降解，多次作用后彻底消除污染物。再如休眠细胞降解，由于处于休眠状态的微生物在含有不同有机物的污水中会产生不同的酶，在一定条件下可以相互作用，降解废水中的不同有机物。 其次来看其应用。生物强化技术作用用于焦化废水、印染废水和制药废水等几个领域。焦化废水因成分复杂，无机物和有机物的种类多，被列为难以降解工业废水，一般通过投放高效菌种，以固定化、高效降解微生物法等强化技术来进行处理。而印染废水中的有机物含量非常大，以前采用生物膜法来处理，无法有效去除其中的有机物，通过应用高效脱氧色菌和pva降解菌，加快生物膜的形成速度，稳定性好，效率高。对于制药废水，近年通常以混合菌种加以处理，并得到广泛推广。因为混合菌比单一菌种具备更强的降解能力，降解速度和降解效率明显提升，并且在稳定性和抑制其他杂菌生长等方面有大幅改善，这些特性单靠单一菌种根本无法完成。 总的说来，由于成本低廉、操作简单、效率较高，生物技术在污水处理领域不断得到推广，并取得显著效果。随着对生物膜法和生物强化等生物技术的深入研究，发展出越来越多污水处理技术，成本降低和效益提升日渐突出，我们只有不断吸收国际上先进的生物技术信息，勇于创新，敢于实践，才能逐渐提高国内污水处理的系统性水平

6. 苯酚的液液萃取实验原理

苯酚萃取的原理离心萃取机工作原理操作

离心萃取机工作原理目前印染废水处理方法主要有混凝沉淀法、吸附法、萃取法、膜分离法、高级氧化法和生化法等。在经过大量数据研究得出，使用萃取法进行印染废水处理效果较好。针对印染废水的处理，天一萃取采用离心萃取机，结合复合式萃取剂进行实验，详细介绍离心萃取机在印染废水处理中的应用。

离心萃取机工作原理萃取过程：

首先将两相溶液按一定比例分别从两个进料管口进入转鼓和壳体之间形成的混合区内，借助转鼓的旋转，通过涡轮.盘和叶轮使两相快速混合和分散，两相溶液得到充分的传质，完成混合传质过程。经过混合的两相液体在涡流盘的作用下进入转鼓，在离心力的作用下，完成两相分离过程。

萃取后的负载有机相需要进行反萃取，以碱液溶液为反萃剂对负载有机相进行反萃，反萃后的再生萃取剂可反复利用多次而不影响萃取效果。

离心萃取机工作原理N,N-二甲基甲酰胺，简称DMF,是一种无色、透明的液体，极性较强，可于水、醚、酮、脂、不饱和烃芳香烃等混溶，有“万有溶剂”之称，被广泛应用于石油化工、有机合成、无机化工、农.药、制.药等领域。DMF可以通过呼吸、皮肤接触损坏人体健康，几次损害眼睛，人体长期接触或吸.入会阻碍血机并造成肝.脏阻碍。在水中会导致生物化学耗氧量和氮含量增加。废水pH值调至0.5左右，萃取后废水COD值降至1000mg/L以下，H酸含量低于0.1%，处理后的废水颜色近无色，可以直接进入下一工段的处理。采用10%的碱液（NaOH溶液）进行反萃，反萃后有机相中H酸残留低于0.5%，可以循环使用。宁夏某化.工厂生产的H酸废水。

离心萃取机工作原理应用举例：含酚废水处理工艺流程设计：萃取阶段：含酚废水进入离心萃取机，同时，萃取剂也按比例进入离心萃取机，经过2-3萃取脱酚后，废水排出排出离心萃取机。反萃阶段：含苯酚萃取剂(负载有机相)进入反萃取机，同时，液碱按比例进入反萃取机对含酚萃取剂进行2-3台反萃取、碱洗，进过碱洗后的萃取剂可循环使用。反萃后产生的酚钠液排出反萃取机进行酚钠回收再利用。

离心萃取机工作原理在福板形成的隔舱区内，混合液很快与转鼓同步回转，在离心力的作用下，比重大的重相液在向上流动过程中逐步远离转鼓中心而靠向转鼓壁;比重小的轻相液体逐步远离转鼓壁而靠向中心，澄清后的两相液体终分别通过各自堰板进入收集室并由引管分别引出机外，完成两相分离过程。随着化工行业的不断发展，企业生产过程中产生的废水量也在不断增加。其中焦化厂生产时会产生大量含酚废水，此类废水具有毒性，生化性差，且成分比较复杂，如果直接进行排放，会对环境和人体造成危害，因此针对焦化厂含酚废水处理是目前废水处理的重点之一。目前含酚废水的处理方法主要用生物法、化学法、物理法等，而常用的方法是溶剂萃取法。溶剂萃取法处理含酚废水具有回收率高、溶剂可重复利用、成本低等优点。

7. 物化法处理精细化工污水

物化法处理精细化工污水具体内容是什么，下面中达咨询为大家解答。
一 废水的来源
“精细化工”一词首先来源于日本，70年代，日本把凡生产具有专门功能，研究开发制造及应用技术密集度高，配方技术能左右产品性能，附加价值高，收益大，小批量，多品种的化工产品，称为精细化学品，生产精细化学品的工业，称为精细化学工业，简称精细化工。我国化工界得到多数人公认的定义是：凡能增进或赋予一种（类）产品以特定的功能，或本身拥有特定功能的小批量，高纯度的化学品，称为精细化工品。精细化工的全称是“精细化学工程”，属化学工程学科范畴。
精细化工产品的种类繁多，所包括的范围很广，如医药，农药，染料，颜料，各种中间体，涂料，香料和香精，化妆品，盥洗卫生用品，合成洗涤剂，表面活性剂，印刷油墨等。精细化工厂排出的废水主要来源于以下几类：
1.工艺废水
工艺废水是指生产过程中生成的浓废水(如蒸馏残液、结晶母液、过滤母液等)，一般来说有的有机污染物含量较多，有的含盐浓度较高，有的还有毒性。不易生物降解，对水体污染较重。
2.洗涤废水
洗涤废水包括一些产品或中间产物的精制过程中的洗涤水，间歇反应时反应设备的洗涤用水。这类废水的特点是污染物浓度较低，但水量较大，因此污染物的排放总量也较大。
3.地面冲洗水
地面冲培卜洗水中主要含有散落在地面上的溶剂、原料、中间体和生产成品。这部分废水的水质水量往往与管理水平有很大关系。当管理较差时．地而冲洗水的水量较大．且水质也较差，污染物总量会在整个废水系统中占有相当的比例。
4.冷却水
却水一般均是从冷凝器或反应釜夹套中放出的冷却水。只要设备完好没有渗漏，冷却水的水质一般都较好，应尽量设法冷却后回用，不宜直接排放。直接排放一方面是资源浪费，另外也会引起热污染。一般来说，冷却水回用后，总是有一部分要排放出去的，这部分冷却水与其他废水混合后，会增加处理废水的体积。
5 .跑、冒、滴、漏及意外事故造成的污染
操作的失误或设备的泄漏会使原料、中间产物或产品外溢而造成污染，因此，在对废水治理的统筹考虑中，应当有事故的应急措施。
6 .二次污染废水
二次污染废水一般来自于废水或废气处理过程中可能形成的新的废水污染源，如预处理过程中从污泥脱水系统中分离出来的废水、从废气处理吸收塔中排出的废水。
7.工厂内的生活污水
二 精细化工废水的特点
1 原料以石化制品、煤加工副产品合成或植物提取、合成等。产品繁多, 工艺复杂;
2 过程使用大量有毒有害化工原料,如卤素化合物、硝基化合物, 苯、苯酚、萘以及衍生物, 具有较强刺激性气味；
3 过程副反应多, 产生的废水组分复杂；
4 中含有大量有机物（CODcr 常达几万mg/L）、色度高, 含盐高、pH极端、难生化降解；
5 高氨氮或含氮化合物；缺乏营养元素磷：
6 是目前最难处理的工业废水之一, 必须加强清洁生产和减排措施, 才能达到有效的污染控制；
三 精细化工工业废旅运水的治理原则
大部分精细化工废水均属于高难度废水范围（B：C小于0.3）。精细化工高难度工业废水其主要处理内容只有两个，其一是可溶物质，其二是不可溶配镇穗物质，归纳这两大类物质的去除手段为两个基本原则：其一，利用地球引力进行固液分离；其二，运用自然界中微生物将其降解为二氧化碳和水及剩余污泥。
对于可溶性有机物中难降解性的有毒有害溶剂去除可采用：吸附法，渗透法，吹脱发，高温氧化法，化学凝聚法，复合氧化法，膜分离法，技术关键在于将不可生化降解物质转化为可生化降解物质，在运用高温复合氧化和微捕技术，水与溶剂的分离技术，高盐去除的水中结晶技术等脱除。
针对具体的废水处理，其技术手段有多种形式：物理法，化学法，生物法，电化学法，复合法等。高级氧化是废水可生化转化的关键技术，包括高温催化氧化，光辐射氧化，气体氧化，电解等，这些都是非常有用的技术手段。我们可以根据不同水样的分析，针对不同内容，不同处理要求，技术性及经济性指标制定出不同处理工艺。
四 精细化工废水物化处理技术应用
精精细化工废水含有许多有毒有害难降解的有同物,比值较低, 直接采用生化法处理这类废
1 混凝处理
在众多物化法处理工艺中，混凝处理具有工艺简便、运行费用低廉等优点，特别是在脱除有色污染物时更是优先采用。由于目前常见的混凝剂只有少数几种对染料脱色效果好，而且产生的大量化学污泥还没有出路，所以近几年研究方向在于研制适用范围广、脱色能力强、同时对有机物也有较好去除效果的多功能高效混凝剂，并研究开辟污泥综合利用途径。一般认为，起脱色作用的主要是混凝产生的胶体物质和微小絮体的吸附作用，这对水溶性染料的去除非常重要;同时，通过架桥、电中和作用，生成的絮体也载带微细悬浮物。混凝剂的配方设计目标就是改善上述两方面的作用，并按印染废水的差异，设计成通用型和对某几种染料特别有效的专用型，成为系列产品。
1.1 FC系列
FC系列混凝剂对活性染料、分散染料、直接染料和硫化染料废水的脱色率达85%~95%，通常用量为200~300ppm，Fe对COD和PVA也有一定的去除效果。当投药量为300PPm时，实验所得的COD去除率为38%，PVA去除率为67.4%。
1.2 XP系列
XP系列混凝剂也有较广的适用性，实验表明，它对由13类染料构成的印染废水均有效，COD一次去除率平均为78.6%。
1.3 PFS一MS高效混凝技术
PFS是一种无机高分子絮凝剂，MZ是一种新研制的助凝剂，即新技术关键助剂，其特殊的助凝作用在于改变了某些染料的水溶性环境，打破了某些染料的亲水基，破坏了某些染料的双键结构，对某些燃料及可溶性有机物起吸附和氧化作用，同时起架桥作用。当PFS和MZ混合时，即形成以配位键结合的具有极限高电荷和极限高分子型的纯 无机高聚合体的复盐。PFS一MZ共同使用时，其凝聚效果和处理效果优于市场常用的无机混凝剂，降低PFS的投加量，可起到低耗高效的处理效果。PFS一MZ的工艺技术主要优点是工艺流程短、处理效果好、运行成本低、基建投资低，其主要构筑物可合为一体，操作管理简单。技术特点是由混合、絮凝、沉淀、回流4个步骤完成处理的全过程。
1.4 NE凝聚剂在废水处理中的应用
新型NE凝聚剂是一种无机凝聚剂，它主要是由含铁、镁、铝等元素化合物组成的复合物。其特征是高效、价廉、污泥沉降速度快。使用该凝聚剂对印染废水和炼钢除尘废 水进行处理，具有良好效果。NE凝聚剂和高效凝聚剂TS(代号)的处理效果比较如下:
(1)COD的去除 NE凝聚剂的去除率普遍高于TS，使用NE的CODcr去除率一般在75%-85%，而使用TS时一般在60%左右，有些即使在使用量相同的情况下，使用NE的CODcr去除率也比TS高40%左右。
(2)脱色率 使用NE的脱色率都高于TS，使用NE的脱色率一般在95%~100%，而TS的脱色率对一部分废水的处理可达95%~100%，但对另一部分废水则为50%~75%。
(3)凝聚剂的使用量及成本 相对而言，NE使用量对COD去处率的影响小于TS，在使用量相同的情况下，药剂费低一倍左右。
(4)沉降速率 NE的沉降性能优于TS，在实验中发现，使用NE经凝聚10min左右大部分凝聚物已沉降。
(5)NE的使用性 尤其适用于碱度高的废水，退浆、煮炼和染色是污染较严重的工段，而且碱度高，可采用NE进行处理。
1.5综合利用混凝产生的化学污泥
将其与其它化工原料以一定配比制成建筑材料，如地面砖、贴面砖等。用XP系列混凝剂产生的化学污泥以25%的比例与其它材料搭配制成的贴面砖具有良好的机械性能，其强度优于普通白瓷砖，溶出实验结果符合要求，完全可以用于一般用途，而且价格低于白瓷砖。
2电凝聚法处理精细化工行业废水
电凝聚浮上法的基本原理是将需处理的废水作为电解质溶液，在直流电源的作用下发生电化学反应。在阳极上发生氧化反应，使有机物分解氧化成无害成分;在阴极上发生还原反 应，使氧化型色素还原成无色。常规电凝聚法是根据实验获得的电凝聚槽电压与电极上电流密度的关系，然后决定电凝聚槽的总电压，通常这个槽电压小于安全电压36V。但要满足废水处理时电极上的电流密度达 到一定的处理效果，总电流密度就很大，一般在1000-3000安培之间，因而废水处理单位电能消耗较大。
随着电子技术的迅速发展，将可控硅脉冲电路应用到电凝聚的整流设备中，并对电凝聚槽进行优化设计。通过反复实验研究和生产性运转证明，采用较高的槽电压可以大大降 低 总电流强度和减少电解历时，从而提高电流效率，降低电耗和铁耗。脉冲作用可以使极板表面减少沉淀物，保持高的电流效率。高压脉冲电凝聚法就是基于这一原理发展起来的一种废水处理新方法，对废水脱色处理效果尤其明显。其特性如下:
(l)高压脉冲电凝聚浮上法处理工艺对色度的去除率高达90%~95%，出水清澈，适用范围广。
(2)与常规电凝聚法比较，电耗、铁耗大大降低，运行费用降低。
(3)该工艺运转灵活，适应性强，无论生产加工何种产品，均能取得较好的处理效果。该工艺尤其适用于中小型纺织印染加工企业和乡镇企业，有广阔的推广应用前景。
(4)污泥采用离心脱水，经脱水后污泥含水率为70%左右，可直接装袋运出制砖，无二次污染。
(5)废水经该工艺处理可回用，具有良好的环境和经济效益。对染料的电化学性能研究表明，各类染料在电解处理时，其CODcr去除率的大小顺序为:硫化染料、还原染料>酸性染料、活性染料>中性染料、直接染料>阳离子染料。除阳离子染料外，各类染料的脱色率均在90%以上，且脱色率高低与CODcr去除率一致。
总之，电解法具有投资省、占地少、处理效果好、机械化程度高等优点。目前该方法已有定型设备，并已投人实用。
3 铁屑微电解法处理精细化工行业废水
铁屑微电解机理 以铁屑微电解法为主要处理工艺处理废水, 在技术和经济上都是可行的, 具有工艺可靠、投资少、运行费用低、操作管理简便等优点。当将含碳铸铁屑和惰性焦炭颗 粒浸于具有传导性的电解质溶液中时, 就形成无数个微小的原电池, 在其作用空间形成一个电场, 在电位较低的铁阳极上, 铁失去电子生成Fe2+, 进人溶液中, 使电子流向碳阴极, 在阴离子附近, 溶液中的溶解氧吸收电子生成OH-, 在偏酸性溶液中, 阴极产生的新生态[H], 进而生成氢气逸出。其电极反应
如下
阳极：Fe­ — 2e →Fe2+ Eo (Fe2+ / Fe)=0.44V
阴极：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
从上述反应式可知, 由于Fe2+的不断生成,能有效地克服阳极的极化作用, 从而促进铁的电化学腐蚀, 使大量的Fe2+进人溶液, 形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂, 能有 效去除染色废水中的染料胶体微粒和杂质。在偏酸性溶液中, 电极反应所产生的新生态 [H],能与溶液中的许多组分发生氧化一还原反应, 可破坏染色废水中染料分子的发色基 团, 达到脱色的目的。因此, 可以认为铁屑微电解处理染色废水的机理是通过氧化一还原吸附絮凝等综合作用的结果。通常条件为铁屑微电解柱进水pH为4~6, 中和沉淀pH为7~8;染色废水在铁屑微电解柱HRT=30min, 沉淀槽沉淀时间为60min,砂滤柱HRT=30min.
以铁屑微电解法为主要处理工艺处理废水, 在技术和经济上都是可行的, 具有工艺可靠、投资少、运行费用低、操作管理简便等优点。
4 电化学法——自凝一静电混凝法处理精细化工废水
4.1 自凝效应
废水中的各污染物质在混合以后, 由于胶体污染颗粒表面反应自由能的降低, 会在废水处理体系中自行从分散状态变为聚集状态, 产生自凝效应。适当调节废水的pH值会促成这一作用, 对使用染料品种比较单一的印染废水, 在间断投加少量混凝剂的情况下, 也可促进自凝作用。
4.2静电混凝
处于分散状态的废水中的污染颗粒, 当进人一种粒状材料空隙间的同号静电场以后, 由于静电场对胶粒的吸引和对胶粒漫散层电荷的压缩, 产生强制电中和作用, 进而由于表面能 的释放而聚沉, 于是被粒状材料所构成的滤床所截留。
由于静电处理是利用电扬对胶粒的聚沉作用,没有电子得失, 故电耗甚微, 可以忽略不计。
5 沉淀一气浮法处理精细化工废水
目前, 国内外处理精细化工废水的物化法大多采用沉淀法、气浮法或上述方法的相互组合以及开发的新技术。主要方法有组合式沉淀法、气浮加组合沉淀法和CS系列双汲气浮加沉淀法。
气浮分离的速度决定于颗粒和液体密度的大小, 气浮处理工业废水, 具有投资省、占地少、分离速度快、处理效果好等优点
6 吸附法对精细化工废水进行深度处理
6.1吸附剂的研究与应用
6.1.1活性炭吸附剂
实践证明, 颗粒活性炭对各种染料的吸附去除能力顺序为碱性＞酸性＞直接＞硫化染料。活性炭对分子量在400左右的染料分子脱色效果最为理想, 对分子量小的染料吸附也较好, 而对疏水性染料脱色效果较差。
6.1.2 矿物吸附剂
(1) Imamura将高岭土、大理石粉末、熔岩粉末按1:1:1混合, 锻烧得到的脱色剂可以较好地去Imamura除废水中的染料成分和色度。
(2) Okada:水铝英石(allopane)的胶态土可用于印染废水。
(3) 活性白土对苯系偶氮分散染料有很好的脱色效应。
(4)斜发沸石用酸、碱处理后再活化可有效地去除废水中的染料成分, 脱色率99.7%。
(5)麦饭石对染料的吸附效率高, 具有良好的脱色率和CODcr去除率, 我国麦饭石资源丰富,开辟此技术前景广阔。
(6)利用凹凸棒石粉作吸附剂去除印染废水色度。
(7)利用镁型吸附MgO、Al2O3、粘土活性一MgO­—粘土处理印染废水。
(8)利用活化硅藻土(Al2O3和Fe2O3为主)进行印染废水深度脱色。
（9）SiO2吸附去除碱性染料是一种经济、高效的处理工艺。
（10）天然蒙脱土处理含酸性阳离子染料废水, 脱色率可达90%以上, CODcr去除率高达96.9%
6.1.3煤及煤渣吸附剂
实验证明, 具有最好脱色效果的是粒径80%,色度>70%。活化煤处理印染废水具有投资低、占地少、操作简便、便于管理、处理效果稳定等优点。
6.1.4天然废料吸附剂
木炭、稻壳、玉米棒、甘蔗渣、泥炭、锯屑等都是天然的吸附剂。
6.1.5离子交换树脂吸附剂
近年来, 针对水溶性离子型染料废水脱色困难这一问题, 进行了利用磺化煤和改性纤维素离子交换树脂进行脱色的研究。此外, 国外利用特殊纤维和特别加工制成的聚酞胺纤维, 活性炭纤维的脱色技术也有很多的研究。
6.2吸附法的组合新工艺
6.2.1活性炭填充电极电解法
此工艺具有以下特点处理效果好, 无二次污染脱色效果好, 不投加其它脱色氧化剂, 脱色效果达以上活性炭不需再生处理设备制造简单适用范围广。
6.2.2腐蚀电极法
腐蚀电极法处理废水具有多种机制, 以电化学为主, 兼有还原降解、吸附和混凝作用。此法具有以废治废、节约资源、投资省和运行费用低等特点。该工艺流程简单、占地少、便于上马、操作管理简单, 尤其适用于中小型纺织印染厂的废水治理。
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6.2.3吸附一化学凝聚法
利用烟道灰吸附一化学凝聚法处理毛纺织厂印染废水。也可采用化学凝聚一半煤渣吸附法处理棉纺印染废水。
实践证明, 开发廉价、高效和新型的吸附材料和研究吸附法的优化组合工艺流程是废水脱色和深度处理的一条新途径。
7 膜分离法处理精细化工废水
7.1 动态膜
经过研究, 认为从处理效果和经济上讲ZRO，PAA动态膜是可行的, 并进行实际的全封闭循环,表明膜的稳定性、流量及截流率是令人满意的水洗后的废水经过反渗透之后, 其渗透水及化学物质的再利用率可达88%～96%， 其余的也达到废水的排放标准。
对剩余废液及反渗透浓缩物的有效再利用也是完全可行的, 实现这一目的的有效手段是通过实验确定助剂及染料的补加量, 这样无疑会大大提高废染液的利用率, 最终实现无废水排放的全循环过程。而操作压力高、能耗大是动态反渗透膜的不足。
7.2纤维素类膜
维生素类膜（CA）的选择性随膜表面与各种染料互变异构体的相互作用而发生巨大变化, 然而由于膜材料本身在耐pH、耐温等方面的不足,正逐步被新的膜材料所淘汰。
CTA反渗透膜解决了染色废水用于水的再循环, CTA在耐pH值、耐压、耐温等方面都优于CA, 但反渗透所需的高压操作仍是它的不足。
7.3 聚矾超滤膜
聚矾超滤膜由于其良好的物化稳定性成为目前最富竞争力的超滤膜之一, pH使用范围是1～18， 最高允许温度120℃ , 同时具有良好的抗氧化、耐氯等性能。
7.4荷电超滤膜和疏松反渗透膜
7.4.1 简介
荷电超滤膜或疏松反渗透膜是用来描述分离性能介于反渗透和超滤之间的一种膜。荷电超滤膜是以其化学结构含有荷电基团而定义的疏松反渗透膜是以其物理结构而命 名他们往往指的是一种膜, 对一价盐如NaCl的截留只有20%~30%而对于500~2000分子量的物质应具有较高的分离率, 同时保持高的水通量。此外, 荷电超滤保持了超滤低压的特点, 该膜在耐pH值、耐压密、耐污染、耐温等方面都比较突出。一般染料的分子量正好在这种膜的截流范围, 特别是离子性染料, 由于膜上固定离子的作用, 其分离性能是中性膜难以比拟的。
7.4.2 制取
利用化学方法改性聚矾, 然后制成基膜, 进一步将亲水性的复合层与基膜进行化学反应, 然后在亲水性的溶剂里进行交联制成复合膜, 这样复合层与基膜不仅不出现剥离现象, 而且表现出耐溶剂、耐压密、耐酸碱, 最高使用温度70℃
7.4.3 结论
荷电超滤膜由于其特殊的截留分子量范围, 同时具有高流量低压操作的特点, 将是未来处理印染废水中最具有竞争力的膜材料。此外, 该膜具有耐压密、耐酸碱、耐污染等特点, 如果再配以计算机辅助配色等手段, 将会使印染废水得到最大的回收和再利用, 而且还符合排放标准。
8 化学处理方法
8.1 化学氧化
（1）氧化脱色, 适宜的催化剂可提高O3氧化的脱色率。催化率包括以活性炭为骨架的MnO2催化剂和以ZnSO4为催化剂。
(2) H2O2氧化脱色。
(3)Fenton试剂脱色技术。
(4) ClO2氧化脱色。
8.2化学还原
还原剂主要是铁屑。
9 离子对萃取法
9.1萃取机理
在酸性条件下, 长链胺与含有磺酸基团的染料分子反应形成疏水的离子对蓄积在有机相中, 如过量的胺相中, 从而与水相分离。相分离可借助于惰性非极性溶剂, 优先的是碳氢化合物。合适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
萃取法操作时, 先将废水调节到合适的pH值,然后混以胺和非极性惰性溶剂, 再予以振荡。废水的pH值处理到, 一状态时脱色就基本完成了。有机相的回收如果有机相中含有活性染料, 惰性溶剂可以通过蒸馏加以回收, 而且如果调节得当, 胺还可以回用, 在这种情况下, 蒸馏残渣必须按照特殊废品法规加以处理, 而有机相则可以选择通过直接焚烧处理掉。
对含有NaOH水溶液的胺与溶剂的混合物则进行再提取。
对有金属络合染料存在的情况下, 用水溶液处理胺、溶剂和染料的混合物是非常巧妙的解决方法, 这样染料进人到水相中, 并以溶液的形式重新在染色工厂得到应用, 胺与溶剂的混合物在返回到脱色循环中去。
物理化学法作为重要的污水处理方法正在精细化工行业环境保护中起着越来越重要的作用, 许多新方法也在不断的涌现, 它们为我国的环境保护和精细化工行业发展起到了很大的促进作用。

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8. 染料废水处理的基本方法|印染废水的处理方法

1. 染料废水处理现状及国内外研究进展

染料不但具有特定的颜色，而且结构复杂，以高分子络合物为多，结构很 难被打破，生物降解性较低，大多都具有潜在毒性，在环境中的归趋依赖于很多未知因子。加升含之染料生产具有品种多、批量少、更新快的特点，致使染料废水难找到行之有效的处理方法。染料废水的处理方法很多，下面分别对其作 简要介绍。

1.1 膜分离法

膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的某些成分进行选择性透过的方法的 统称，常用的膜分离方法有渗析、电渗析、超滤和反渗透。膜分离技术用于染料废水处理始于上个世纪 70 年代初，膜分离技术有澄清、浓缩作用，最主要的是具有从连续流动系统中分离染料的功能。膜技术处理染料废水可将废水分离为浓缩液和透过液。其中浓缩液可用于染料回收，透过液 也可回用，用于染料的生产。这样做既可以实现废水的有效处理也使得染料不随排水流失，又不会造成水质污染.Ismail Koyuncu用DS5-DK型纳滤膜处理 染槽废水(废水中含活性黑 5、活性蓝9、活性橙 16、和NaCl)， 结果表明，该纳 滤膜对染料的截留率在 99%以上， 透过液几乎无色，该膜的通量受染料浓度的 影响较大，在染料浓度恒定时，通量随染料浓度的增加而减小。蔡惠如等通过采用纳滤技术分别对配制染料废水和实际染料废水的染料截留和脱色进行实验，发现纳滤对染料废水的脱色率很高，对染料含量 1000mg/L的进水，脱色率大于99%。膜分离法具有能耗低、工艺简单、不污染环境等特点。但是膜分离技术由于 浓差极化、膜污染及膜的价格较贵，更换频率较快，告滚使处理成本较高，从而严重 阻碍了膜分离技术的更大规模的工业应用。

1.2萃取法

萃取实质是采用与水不互溶但能很好溶解污染物的萃取剂，使其与废水充分混合触 后，利用污染物在水和溶剂中不同的分配比分离和提取污染物，从而净化废水。萃取法处理染料废水是利用不溶或难溶于水的溶剂将染料分子从水中萃取出来。常用的萃取法有溶液萃取、电泳萃取、液膜法等。Pandit等采 用可逆胶囊液-液萃取方法，通过把有机染料(有机相)与水相分离而使废水得到处理。他们的研究表明，在阳离子十六烷基三甲基溴胺表面活性剂存在下，阴离子甲基橙从水中得到有效地分离；在阴离子十二烷基苯硫酸盐表面活性剂存 在下，戊基乙醇作为萃取溶剂，阳离子亚甲基蓝也得到有效分离。陈敬润等以天然植物油为膜液，含聚四氟乙烯涂层的聚丙烯平板膜(PPsT)作为支撑膜， 研究了支撑液膜（SLM）系统去除和回收水溶液中分散染料阳离子红4G的性能 及影响因素，在最佳条件下，100 mg/L的染料溶液其去除率达到94.1%。 近年来液膜技术发展较快，利用液膜技术萃取含染料废水中的染料物质，具有明显的经济效益和环境效益。

1.3辐射法

微波辐射是辐射法中常用的处理染料废水的方法。微波辐射用于消除有机 污染物是 80 年代后兴起的一项新技术，微波位于电磁波谱的红外辐射和无线电波之间，微波仅对液体中的极性分子起作用，能使极性分子产生高速的旋转碰 撞产生热效应，改变体系的热力学函数，降低反应的活化能和分子的化学活性。 此外，微波还有非热效应的特性，即在微波场中，剧烈的极性分子振荡，能使 化学键断裂，使污染物降解。冯建敏等采用微波辐射技术， 建立了酸性黄染料废水的处理工艺，实验结果表明，质量浓度 50mg/L的酸性黄染料废水50mL，活性炭用量 2g，微波辐射功率 800W，处理 7min时，可以得到最佳的废水处理效果。刘宗瑜[20]等为有效处理酸性染料废水，采用在吸附催化剂的存 在下微波辐射技术处理染料废水，并取得了良好的实验结果，对染料废水的去 除率达到96%~98%。辐射法可有效降解染料等其他难生物降解的有机物，且辐射技术和其它技 术有很好的协同作用，与传统的水处理技术相比，辐射技术在常温常压下进行，工艺简单，无二次污染。该技术存在的主要难题是用于产生高能粒子的装置昂 贵、技术要求高，而且该法的能耗大、能量利用率较低；此外为避免辐射对人体的危害，还需要特殊的保护措施。因此该法要投入运行，还需进行大量的研究探索工作。

1. 4 氧化法 氧化法也是含染料废水处理常用的方法，目前主要有：高温深度氧化法、化学氧化法和光催化氧化法。其中光催化氧化技术在染料废水处理领域的应用 具袜笑余有良好的市场前景和经济效益。 光催化氧化法是利用光和特定的催化剂产生强烈的氧化作用氧化分解废水 中有机物的化学方法。常用的光源为紫外光，常用的催化剂为H O 、Fenton试剂、O3等。柴嫔姬等人[22]对紫外光照射下二氧化钛光催化氧化处理亮蓝染料废水进行了研究，考察了紫外光照射时间、TiO2 投入量、废水pH 值、废水初始浓度和 H O 加入等因素对亮蓝转化率的影响。结果表明，在紫外光照射60 min下，亮蓝转化率可达 75.6%，75.6%，TiO 与H O间存在显著的协同效应。王莹、熊振湖采用UV/Fenton高级氧化技术对偶氮染料铬黑T模拟废水进行了光催化 降解，考察了溶液的pH值、染料浓度、[H O ]/[Fe2+]以及光照强度对脱色效果的影响。在一定条件下，该技术对铬黑T染料废水的脱色率可达到95%以上。光催化氧化法处理有机废水不产生或者产生很少污泥，此外，该技术能有效破坏很多结构稳定难以降解的有机污染物，具有高效、污染物降解更彻底等 优点。

1.5 混凝法

混凝法是废水处理的常用方法，主要有混凝沉淀法、混凝气浮法。近年来，针对传统的混凝药剂处理效果不理想等缺点，国内外开发、研究和应用无机或 有机高分子混凝剂日益增加。 李春华等人对混凝剂在印染废水中的应用作了详细的介绍。铝盐和铁盐 等无机混凝剂，对分散染料、硫化染料等以胶体或悬浮状态存在于废水中的染料有良好的混凝效果，但对酸性染料、活性染料、阳离子染料等水溶性染料的混凝效果较差；高分子碱式氯化铝和聚丙烯胺的混凝效果优于无机盐混凝剂；有机絮凝剂用量少，絮凝速度快；微生物絮凝剂无毒、无害、易于固液分离。邱荷香等采用水解酸化—A/O—化学混凝沉淀法处理此类废水，各项污染物的去除率高，有较强的耐冲击负荷能力，处理效果稳定，处理费用较低。 混凝法工艺流程简单，操作管理方便，设备投资省，占地面积小，对疏水性染料脱色效果很高。但该法运行费用较高，泥渣量多且脱水困难，对亲水性染料以及对水体中其他可溶性N、P 化合物去除率差，需开发新型高效混凝剂。

1.6 生物法

一般地说，物理、化学处理方法只是将将污染物浓缩、转移，对环境的潜在的影响不容忽视，而生物法是利用污染物为微生物的营养源，是实现污染物减量化、无害化的理想手段。常见的生物法有活性污泥法、生物膜法及固定化微生物(酶)技术等Kapdan等在活性污泥单元对模拟的Blue G活性染料废水进行研究，结果表明在添加白腐真菌的活性污泥法中，添加木灰作为吸附剂，在染料质量浓度为200 mg/L、吸附剂质量浓度为 150 mg/L、活性污泥泥龄为20 d的条件下，最大脱色率为 82%。张永明[27]等用蜂窝陶瓷作为生物膜载体的生物反应器来降解活性翠蓝(RTB)，研究了不同基质与RTB共基质降解的规律，结果表明浅色基质有利于对色度的去除。而添加基质的方法对活性翠蓝去除率的影响较大，分批加入比一次性加入有助于色度的快速去除。王芳等介绍了固定化微生物技术，并综述了固定化微生物技术处理印染废水的发展现状。国内外从20 世纪 80 年代末 90 年代初开始用固定化细胞技术进行印染废水脱色研究，通过将活性污泥中分离、筛选出来的优势菌种加以固定，组成一个快速、高效、连续的废水处理系统，脱色率在 80%以上，CODcr的去除效果良好，预示着固定化细胞技术在处理印染废水方面具有广阔的应用前景。生物法在染料废水中的应用最为广泛，生物法具有处理效果好、运行费用低等优点。但由于技术方面的原因，该法运行不稳定，适用性不广，受外界因素的影响较大，在实际应用中受到了一定程度的限制。为了提高生物技术的生物降解效率，目前国内外展开了大量的研究并取得了不错的成绩。

1.7 吸附法

吸附法以其能够选择性地富集某些化合物的特性在废水处理领域有着特殊的地位。吸附是指固体表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能，当某些物质碰撞固体表面时，受到这些不平衡力的吸引而停留在固体表面上。吸附的结果是吸附质在吸附剂上浓集，吸附的表面能降低。吸附技术就是利用 多孔性固体吸附废水中某种或几种污染物，以回收或去除某些污染物，从而也是使废水得到净化的方法吸附法中常用的吸附剂有活性炭、树脂、矿物、废弃物等。染料废水的吸附脱色有两种机理：吸附和离子交换，吸附效率受很多理化因素的影响，如染料—吸附剂的相互作用、吸附剂的比表面积、吸附剂的颗粒 尺寸、温度、pH值和吸附时间等。

（1）活性炭吸附法

活性炭作为一种优良的吸附剂已经广泛地用于染料废水的脱色，活性炭能去除各种染料的颜色，处理效果取决于活性炭的类型和染料废水的特性，增大活性炭用量可提高吸附率。活性炭价格较高，使它的应用受到限制，使用后的活性炭需要再生，再生的方法有高温和解吸液处理两种，再生会导致活性炭 10~15%的损失。

（2）树脂吸附法

20 世纪后期,随着结构改良的离子交换树脂、吸附树脂和复合功能树脂的成功研制，树脂吸附法被广泛应用于化工废水的治理与资源化。但是在染料废水处理方面的研究和应用相对不是很多，有人针对染料废水合成出具有不同物理化学特性的树脂来处理该类废水，并取得了较好的处理效果。一般染料废水中都含有比较多的无机盐，而盐类对树脂的吸附有一定的影响。Silke Karcher等研究了硫酸盐，碳酸盐，磷酸盐等无机盐对吸附的影响。研究发现，硫酸盐对吸附的抑制很弱，碳酸盐对吸附的抑制中等，磷酸氢根离子的存在对吸附有着强烈的抑制作用，目前对此还没有合理的解释。

（3）矿物、废弃物吸附法

自然界中的很多物质具有多孔结构，有良好的吸附性能，可用来处理染料废水。天然矿物主要包括各种黏土，矿石，煤炭等，一般储量都比较丰富，我国矿渣，炉渣，煤渣，粉煤灰等废物量也很多，成本更为低廉，因此这些无机吸附剂的应用前景比较广阔。 曾秀琼用改性的天然膨润土吸附活性艳红X-3B，并与活性炭进行比较。结果表明，两者对废水的脱色率都在90%以上。Konru R. Ramakrishna等将泥煤、钢渣、膨润土、粉煤灰等无机吸附剂和活性炭对染料的吸附性能进行了比较，试验结果表明，钢渣、粉煤灰对酸性染料以及泥煤、膨润土对碱性染料的吸附效果可以和活性炭相媲美，而这四种吸附剂对分散染料的吸附效果都优于活性炭，这一结果为低成本的吸附剂走向工业化应用提供了科学依据。很多科学家对一些天然的原料和农业精制炭进行了进一步处理，并研究了这些物质的吸附行为，其中桉树皮、稻壳、竹子、麦杆、椰子壳、野草、木薯皮、花生壳、李子核、棕榈果等天然炭纤维经过处理后对染

料都有很好的吸附效果。但是这些吸附剂吸附饱和后如何处置是有待解决的难点。找到一种行之有效的吸附剂可以更好的处理染料废水。