臭氧处理染料废水

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

1 前言

印染废水一直是工业废水的主要来源之一，具有水量大、组分复杂、有机污染物含量高、水质变化大、pH值变化大、可生化性差等特点[1]。近年来，随着纺织印染行业的发展、仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，PV A 浆料、人造丝碱解物（主要是邻苯二甲酸类物质）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水。印染废水中不但COD的质量分数由原来的每升数百毫克左右上升了10倍左右，而且BOD5与COD 的质量比也由原来的0.4～0.5下降到0.3，甚至是0.2以下[2]。由于染料的稳定性越来越大，废水的色度值也越来越高而且不容易去除。如果不能去除这些偶氮化合物，也会污染自然水域的颜色和其他方面。这就使得原有的二级处理工艺效果大大降低，不能满足现在的排放标准。

2 印染废水的特点

印染废水的成分主要与加工纤维的种类、所用染料助剂、机器设备及操作方法的不同而有所差异[3]。废水的种类大体可以分为以下几类：退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理工艺废水等。而其中较难处理的就是退浆废水，煮练废水和染色废水。其中都含有大量的难以处理的有机物，如纤维屑、酸、淀粉碱，酶类污染物，含氮化合物和使用染料时的有毒物质（硫化碱、吐酒石、苯胺、硫酸铜、酚等），其COD和BOD较高，且可生化性较差。

印染废水成分复杂，主要是以芳烃和杂环化合物为母体，并带有显色基团(如—N═N—、—N═O)及极性基团(如—SO3Na、—OH、—NH2)。染料分子中含较多能与水分子形成氢键的—SO3H、—COOH、—OH基团如活性染料和中性染料等，染料分子就能全溶于废水中；不含或少含—SO3H、—COOH、—OH等亲水基团的染料分子以疏水性悬浮微粒形式存在于废水中；含少量亲水基团但分子量很大或完全不含亲水基团的染料分子，在水中常以胶体形式存在。

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3 印染废水的处理技术

3.1 物理方法

由于印染废水的可生化性较差，而废水中所含的盐分将进一步降低废水的可生物降解性[4]，故物理法常常被作为染料废水的预处理方法，便于从废水中回收染料分子、降低盐及金属离子含量，提高其可生化性。用于染料废水处理领域的

物理法包括：吸附法、膜分离技术及磁分离技术。

3.1.1 吸附法

吸附法是指用多孔固体（吸附剂）将流体（气体或液体）混合物中一种或多种组分积聚或凝缩在表面进而达到分离目的的方法。在水处理中应用较多的吸附剂是活性炭。活性炭一般由木炭等含炭物质经高温炭化和活化而成，其表面及内部都有细孔，呈相互连通的网状空间结构，具有很大的比表面积。

Arami等[5]对活性炭吸附模拟染料废水进行了研究。实验选取阴离子染料———直接蓝-78和直接红-31为模式污染物。考察了活性炭投加量，初始染料浓度及盐浓度对染料吸附性能的影响。实验结果表明，活性炭对于染料的吸附速率符合假二级动力学模型。在两种染料各自单独存在的一元体系和两种染料同时存在的二元体系中，吸附都遵循Langmuir模型；在一元体系中，活性炭对于直接蓝-78 和直接红-31 的吸附饱和量分别为76.92mg·g/L和111mg·g/L，在二元体系中吸附饱和量分别为76.92mg·g/L和125mg·g/L。

3.1.2 膜分离技术

膜分离技术处理染料废水，主要是利用膜的选择性分离功能，对染料废水进行预处理。实现染料废水中染料分子与水分子的分离，达到染料分子和盐的回收及提高废水可生化性的效果。该过程仅是物理过程，并未破坏染料分子结构。

由于印料废水水质复杂，含盐量高，处理印染废水的过程由膜污染导致的膜通量的快速衰减制约了膜分离技术的应用。故研究者多采用纳滤－超滤结合的方法，用以处理

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印染废水[6]。

丛纬[7]等采用超滤/纳滤双膜集成工艺对印染废水二级生物法的处理出水进行深度处理，比较了3种不同材料和截留分子量的超滤膜作为纳滤预处理手段的效果。选用两种工业化应用的纳滤膜，研究压力、运行时间对两种膜分离性能的影响，并分析处理前后不同材料膜结构的变化情况。研究结果表明，超滤膜作为纳滤预处理的有效手段，能去除90%浊度和部分COD；纳滤处理可以有效去除废水中的各种盐类、促使染料类物质回收。

3.1.3 磁分离技术

与传统的自然沉降分离相比，磁分离技术具有处理速度快、处理效率高、处理量大、占地面积小、能耗低、操作管理方便和自动化程度高等优点备受水处理界关注。

陈文松[8]等应用自制的高梯度磁分离装置处理印染废水，结果表明，低剂量Fenton 氧化一磁种混凝一高梯度磁分离技术处理色度为800倍、COD为565.0mg/L的成分复杂印染废水效果良好，色度COD的去除率分别达到92.6%和79.5%，符合国家二级标准。最佳工艺条件为：pH=6FeSO4・7H2O=250mg/L，H2O2＝1.3ml/L，PAM=0.75mg/L，磁粉加入量为150mg/L，电流强度86，水样流速2.420L/min，不锈钢丝绒填充率1.00%～1.43%。

3.2 化学方法

化学法是处理染料废水的主要方法，也是常用的方法，化学法主要有：Fenton法、高级氧化法，及目前发展起来的氧化联用技术等。

3.2.1Fenton法

Fenton氧化法是一种高级氧化技术。1894年，法国科学家Fenton发现，在酸性条件下，H2O2在Fe2+离子的催化作用下可有效的将酒石酸氧化。后人将H2O2和Fe2+命名为Fenton 试剂。1964年Eisenhouser 首次使用Fenton 试剂处理苯酚及烷基苯废水，开创了Fenton 试剂在环境污染物处理中应用的先例。该法既可以作为废水处理的预处理，又可以作为废水处理的最终深度处理。所以，Fenton试剂在废水处理中有着广阔的应用

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