伴隨染料生產(chǎn)和印染行業(yè)的發(fā)展，染料工業(yè)廢水的排放量也急劇增多，據(jù)調(diào)查中國每年約有1.6億立方米的染料廢水排放進入水環(huán)境中，并且染料廢水具有色度大、有機污染物含量高、組分復(fù)雜、水質(zhì)變化和生物毒性大，以及難生化降解，并朝著抗光解、抗氧化的方向發(fā)展等特點，使處理染料廢水的難度進一步加大。

印染廢水含大量的有機污染物，排入水體將消耗溶解氧，破壞水生態(tài)平衡，危及魚類和其它水生生物的生存，沉于水底的有機物，會因厭氧分解而產(chǎn)生硫化氫等有害氣體，惡化環(huán)境，由于以上幾點，使其成為國內(nèi)外難處理的工業(yè)廢水之一，中國已將染料廢水的治理列為環(huán)境保護工作的重點。

3,3′-二氯聯(lián)苯胺(DCB)是顏料的重要中間體，在以1999版ColourIndex為藍本的《世界染料品種》中登錄的130個黃色顏料品種中，以DCB為重氮組分的黃色顏料有22個，占16.9％。

所得顏料色光純正、光亮，耐堿和耐熱堅牢度好，是顏料行業(yè)難以代的品種。以DCB為原料的顏料產(chǎn)量占有機顏料的25％～30％，產(chǎn)量約6萬噸，并以每年4％左右的速度增長。

其中以3,3′-二氯聯(lián)苯胺鹽酸鹽(DCB)染料廢水較難降解，廢水水質(zhì)見表1。

 

1、常用染料工業(yè)廢水處理技術(shù)

當前有多種物理化學方法和生物方法均可用于染料廢水的脫色降解處理，國內(nèi)外常用于工業(yè)染料廢水處理的方法有：生物處理法、化學絮凝法、化學氧化法、吸附法和電化學法等方法，其他如膜分離技術(shù)、輻照技術(shù)等也正在推廣應(yīng)用。

在具體城市下水道和污水處理中，廢水首先在工廠作預(yù)處理，達到城市下水道排放標準后進行集中處理，廢水經(jīng)過預(yù)處理再排放可改善污水水質(zhì)，降低城市污水廠處理負荷，同時便于根據(jù)不同的廢水水質(zhì)采取不同的預(yù)處理手段。

在對印染廢水進行最終處理時，有機物的去除一般以生物法為主，對難于生物降解的印染廢水，采用厭氧(水解)好氧聯(lián)合處理較為合適，對易于生物降解的印染廢水，可采用一段生物處理。

色度的去除，一般以物理化學方法為主，對于規(guī)模大、處理水平高的工廠，可采用電解、化學絮凝、臭氧氧化等工藝，對于小規(guī)模的工廠，可采用爐渣過濾。

以下是國內(nèi)外具體印染廢水處理工藝概要。

1.1生物處理法

生物處理法主要通過生物菌體的絮凝作用、吸附作用和生物的降解作用對廢水中發(fā)色物質(zhì)予以分離和降解，生物的絮凝和吸附作用屬于物理過程，并不能使得染料分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生化學變化，而生物的降解作用則是利用微生物酶來氧化或還原染料分子，破壞其發(fā)色基團和不飽和鍵，并通過一系列氧化、還原、水解、化合過程，將染料最終降解為簡單無機物，或轉(zhuǎn)化成各種營養(yǎng)物或原生質(zhì)。

廢水中大部分有機物是可以生物降解的，即使是苯環(huán)結(jié)構(gòu)，也能被諾卡氏菌、環(huán)形小球菌分解，在輔酶HSCOA的作用下，苯環(huán)裂解，分解為有機酸，最終氧化為CO2和H2O。

因此，自上世紀以來，由于生物處理法運營成本低，經(jīng)濟適用，在染料廢水處理中得到廣泛應(yīng)用。全世界80%以上的染料廢水仍以生物處理為主，其中好氧生物處理法占絕大多數(shù)。

生物處理法可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法

 

好氧處理法雖然對BOD的去除率較高，去除率可達80%，且運行費用較低。但對復(fù)雜大分子物質(zhì)降解效果較差，僅在50%左右；

相對于好氧處理法而言，厭氧生物處理法在一定條件下能夠?qū)?fù)雜大分子物質(zhì)有明顯的降解效果，是一種很有發(fā)展前途的工業(yè)廢水處理方法，但厭氧法處理工業(yè)廢水經(jīng)常伴隨著腐臭味，且單獨運用厭氧處理法處理染料廢水效果也不理想，仍難以達標排放。

 

 

1.2絮凝法

絮凝法是向廢水中加入一定物質(zhì)，通過物理或化學的作用，使原先溶于廢水中或呈細微懸浮狀態(tài)、不易沉降(或氣浮)、過濾的污染物集結(jié)成較大顆粒，以便與水分離的方法，從而使富集在廢水中的發(fā)色物質(zhì)分離、去除。

絮凝法被認為是最有效、最經(jīng)濟的脫色技術(shù)之一，比生物處理方法還更經(jīng)濟，具有工程投資低、占地面積少、處理量大、對疏水性染料脫色效率很高等優(yōu)勢；

 

但絮凝法具有：對親水性染料的脫色效果差、CODcr去除率低、處理時間長、生成大量的泥渣且脫水處置困難等缺點，這是影響該方法廣泛應(yīng)用工程實踐的主要原因。

 

1.3化學氧化法

化學氧化法是借助氧化作用破壞染料的 共軛體系或發(fā)色基團是印染脫色處理的方法，是染料廢水脫色降解的主要方法之一。

除常規(guī)的氯氧化法外，國內(nèi)外研究重點主要集中在臭氧氧化、過氧化氫氧化、電解氧化和光氧化方面。

但由于氯氧化法在脫色的同時，易產(chǎn)生小分子、危險性更大的、引起動物腫瘤、損壞神經(jīng)系統(tǒng)的三氯甲烷等有機鹵代物，現(xiàn)已極少使用；

而過氧化氫法和光催化法雖具有效率高、無二次污染等優(yōu)點，但受處理成本和能耗的制約，離產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用尚有一定的距離；

臭氧是良好的脫色氧化劑，對于含水溶性染料廢水如活性、直接、陽離子和酸性等染料其脫色率很高；對分散染料也有較好脫色效果；但對其他以懸浮狀態(tài)存在于廢水中的還原、硫化和涂料，脫色效果較差，臭氧氧化也可以與其他處理技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。

 

1.4吸附法

吸附脫色的一個主要優(yōu)點是通過吸附的作用可將染料從水中去除，吸附過程保留了染料的結(jié)構(gòu)。

目前，國內(nèi)外運用于染料工業(yè)廢水處理的吸附劑主要有：活性炭，硅聚物、大孔樹脂等比表面積大的材料作為吸附劑去除染料色度均具有良好的效果，但因成本相對較高尚未廣泛推廣應(yīng)用；高嶺土、工業(yè)爐渣等低成本的材料作為吸附劑對染料廢水也具有一定的脫色作用，但目前還處于實驗探索階段。

當前工業(yè)化處理染料廢水的吸附法主要為活性炭吸附法，活性炭吸附法對去除水溶性有機物非常有效，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，脫色率均在97%以上，CODcr的去除率為63%～95%。

但活性碳吸附對高濃度、疏水性染料廢水處理表現(xiàn)出明顯的局限性，且由于活性炭使用成本較昂貴，單位廢水處理成本較高。因此，活性碳吸附法常結(jié)合其他方法一并使用，主要作廢水的預(yù)處理或深度處理。
 

因此，當前研制開發(fā)適用范圍寬、吸附效率高、再生容易、性能穩(wěn)定、處理成本低的吸附劑是這一技術(shù)方法未來發(fā)展的一個重要方向。

江蘇海普功能材料有限公司位于環(huán)境優(yōu)美的蘇州工業(yè)園區(qū)，是一家專注于高性能吸附劑、催化劑及工藝應(yīng)用研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)，江蘇海普致力于為環(huán)境保護、資源再生、新能源、化工醫(yī)藥、食品、印染等行業(yè)提供國際領(lǐng)先的產(chǎn)品、技術(shù)及整體解決方案。

 

針對食品、印染、焦化等廢水的性質(zhì)和處理要求，開發(fā)了生化尾水提標、脫色吸附劑，具有吸附速度快、容量高、易再生等優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)對大水量廢水的深度除COD和脫色處理，為水資源的回用提供保障，該技術(shù)具有材料吸附容量大，運行成本低，易于再生，使用壽命長；設(shè)備運行成本低，維護費用低，操作簡單等技術(shù)優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于印染、焦化、食品等過程中產(chǎn)生的廢水去除COD和脫色治理，工藝流程如下：

 

憑借產(chǎn)品和技術(shù)優(yōu)勢，江蘇海普公司陸續(xù)獲得各行業(yè)客戶和各級政府的支持和認可，江蘇海普的廢水、廢氣、廢酸整體資源化治理解決方案已在石化、農(nóng)化、醫(yī)藥、煤化工、電鍍、印染等行業(yè)龍頭企業(yè)建立了數(shù)十套示范應(yīng)用。

 

 

2、特種吸附法

一紡織品生產(chǎn)、染整及服裝加工和銷售企業(yè)生產(chǎn)過程每天可產(chǎn)生~2500t廢水，政策規(guī)定，印染行業(yè)的廢水回用率必須要達到60%

該企業(yè)現(xiàn)有的廢水處理工藝，生化尾水COD超標，達不到回用標準

根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需要，海普對2000t生化尾水進行工藝設(shè)計，采用我司的特種吸附劑及其配套吸附工藝處理該廢水，能達到回用要求

 

我司對現(xiàn)場取樣廢水進行多個批次的吸附和脫附實驗，具體實驗結(jié)果數(shù)據(jù)如上圖及處理前后對比圖如下

從試驗結(jié)果來看，COD的去除率穩(wěn)定在70%以上，出水COD遠低于客戶要求（<50mg/L），由處理前后對比圖可知，原水呈棕色，出水基本無色澄清，廢水中的有機物大部分被脫除，試驗證明海普特種吸附劑及配套吸附法去除廢水中的COD是一種有效的處理方法

與前面介紹的吸附法類似，海普工藝的基本原理是利用我司開發(fā)的特種吸附材料的吸附性能，對廢水中COD進行選擇性吸附并富集到吸附材料中，吸附出水無色

吸附飽和后，利用特定的脫附劑對吸附材料進行脫附處理，使吸附材料得以再生并重新繼續(xù)吸附，如此不斷循環(huán)進行

 

 

與其他處理方法相比，海普優(yōu)勢如下：

1.高效去除廢水中的有機物和有色物質(zhì)，實現(xiàn)中水回用；

2.特種吸附材料具有高吸收容量和高濃縮比，設(shè)備投資少，運行費用低；

3.自動化控制，操作方便，維護方便，使用壽命長

海普特種吸附劑及配套的吸附法在在解決印染企業(yè)廢水處理難題的同時，減少了廢水委外處理的費用和補加新水的費用，更有明顯的經(jīng)濟價值

 

3、結(jié)論

盡管用物理法、化學法和生化法作為基本處理單元處理某些染料廢水可以取得一定的處理效果。但迄今為止，染料廢水仍是較難治理的工業(yè)廢水之一，既要考慮處理技術(shù)的先進性，又要考慮基建投資和運行費用等方面的可行性。因而促使染料廢水處理技術(shù)主要集中在以下4個方面：高效性、適應(yīng)性、經(jīng)濟性、清潔性。