印染廢水處理脫色方法匯總：印染廢水脫色主要是脫除廢水色度即染料分子和COD，現在廣泛應用的脫色方法主要有5種：吸附脫色 、絮凝脫色 、氧化脫色 、生物法脫色 、電化學(xué)法脫色。
一、吸附脫色
吸附脫色技術(shù)是依靠吸附劑的吸附作用來(lái)脫除染料分子的。通常采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(yè)廢料（煤渣、粉煤灰）及天然廢料（木炭、鋸屑）等。目前用于吸附脫色的吸附劑主要靠物理吸附，但離子交換纖維、改性膨潤土等也有化學(xué)吸附作用。
活性炭是第一個(gè)獲得工業(yè)應用且研究得最透徹的固體吸附劑?；钚蕴课⒖锥?、大中孔不足、親水性強，限制了大分子及疏水性染料的內擴散，適用于分子量不超過(guò)400的水溶性染料分子脫色，對大分子或疏水性染料的脫色效果較差。由于分子間偶極和變形性（決定誘導偶極大小的主要因素）有很大不同，致使物理吸附也表現出一定的選擇性，如活性炭對堿性染料廢水脫色率超過(guò)90%，而對酸性染料廢水脫色率僅30%～40%.作為水處理中廣泛使用的絮凝劑，膨潤土已被廣泛用于印染廢水脫色領(lǐng)域，近來(lái)進(jìn)一步研制成多種復合以及改性膨潤土[37].目前受到廣泛注目的是離子交換纖維，主要用于吸附重金屬及色素[38]且比表面大、離子交換速度快，易再生，對難處理的活性染料廢水有很好的脫色效果；某些集吸附與絮凝功能為一體的吸附劑如硅藻土復合凈水劑也已開(kāi)發(fā)，用電廠(chǎng)粉煤灰制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很高脫色率。
二、絮凝脫色
印染廢水的絮凝脫色技術(shù)，投資費用低，設備占地少，處理量大，是一種被普遍采用的脫色技術(shù)。印染廢水絮凝脫色機制是以膠體化學(xué)理論為基礎的。就無(wú)機絮凝劑而言，是鐵系、鋁系等絮凝劑發(fā)生水解和聚合反應，生成高價(jià)聚羥陽(yáng)離子，與水中的膠體進(jìn)行壓縮雙電層、電中和脫穩、吸附架橋并輔以沉淀物網(wǎng)捕、卷掃作用，沉淀去除生成的粗大絮體，從而達到脫色目的。對于有機高分子絮凝劑而言，除了電中和與架橋作用外，可能還存在類(lèi)似化學(xué)反應成鍵的絮凝機制。對無(wú)機高分子絮凝劑改性，引入具有絡(luò )合能力的無(wú)機酸根或有機官能團，逐漸成為水溶性染料廢水脫色的新趨勢。
無(wú)機高分子絮凝劑脫色機制不同于低分子無(wú)機絮凝劑，開(kāi)發(fā)新絮凝劑也是親水染料脫除的途徑之一，如近來(lái)成為熱點(diǎn)之一的聚硅酸鹽絮凝劑。與此同時(shí)，有機高分子絮凝劑正在迅速發(fā)展，如淀粉改性陽(yáng)離子絮凝劑對濁度、色度去除率均在90%以上。
某些物質(zhì)能與染料分子反應，掩蔽甚至打斷染料的親水基團或破壞染料分子的發(fā)色結構，降低染料分子的水溶性，使其變?yōu)槭杷苑肿踊螂x子。某些具有空軌道的金屬離子如Mg2+、Fe2+、Ca2+，能接受孤對電子，能與含有孤對電子的染料分子絡(luò )合生成結構復雜的大分子，使染料分子具有膠體性質(zhì)而易被絮凝除去。某些有機分子也可與染料分子形成絡(luò )合物達到降低染料分子水溶性的目的，如帶長(cháng)鏈的陽(yáng)離子表面活性劑十二烷基二甲基氯化銨對含磺酸基團的水溶性染料廢水。
近年來(lái)發(fā)現氧化亦會(huì )促進(jìn)絮凝，其機制在于有機分子在氧化劑作用下發(fā)生一定程度耦合或氧化劑打斷染料分子親水基團.對含陽(yáng)離子染料的印染廢水，以鐵系、鋁系為代表的無(wú)機絮凝劑對脫色基本無(wú)效，因為這些無(wú)機絮凝劑水解生成的聚羥陽(yáng)離子與水體中復雜染料陽(yáng)離子具有同種電荷，由于同性相斥的原因，凡靠陽(yáng)離子的聚沉作用進(jìn)行絮凝脫色的絮凝劑，包括無(wú)機絮凝劑，大部分陽(yáng)性高分子絮凝劑，對陽(yáng)離子染料都自然無(wú)能為力。如果能將水中的染料陽(yáng)離子通過(guò)某種方式轉化為陰離子或中性分子，則可用無(wú)機絮凝劑或陽(yáng)離子高分子絮凝劑除去。據報導，國外采用γ射線(xiàn)輻射絮凝工藝，大大提高了對陽(yáng)離子染料的去除率。無(wú)論氧化，還是γ射線(xiàn)輻射絮凝工藝，都是將陽(yáng)離子染料變?yōu)橹行曰蜿幮?，再進(jìn)一步處理而獲得好的脫色效果。
三、氧化脫色
染料分子中發(fā)色基團的不飽和雙鍵可被氧化斷開(kāi)、形成分子量較小的有機物或無(wú)機物，從而使染料失去發(fā)色能力。氧化法包括化學(xué)氧化、光催化氧化和超聲波氧化。雖然具體工藝不同，但脫色機制卻是相同的?；瘜W(xué)氧化是目前研究較為成熟的方法。氧化劑一般采用Fenton試劑（Fe2+-H2O2）、臭氧、氯氣、次氯酸鈉等。
采用Fenton試劑在pH4～5時(shí)催化H2O2生成？OH，使染料氧化脫色，所生成的新生態(tài)Fe2+還具有促凝作用。用鐵屑H2O2處理印染廢水，在pH1～2時(shí)可生成新生態(tài)Fe2+，其水解產(chǎn)物有較強的吸附絮凝作用，可使硝基酚類(lèi)、蒽醌類(lèi)印染廢水色度脫除99%以上；用鐵粉H2O2對印染廢水脫色時(shí)，當鐵粉含量為1g/L、H2O2為1mmol/L、pH2～3時(shí)，脫色效果極佳。光催化氧化法利用某些物質(zhì)（如鐵配合物、簡(jiǎn)單化合物等）在紫外光的作用下產(chǎn)生自由基，氧化染料分子而實(shí)現脫色。如亞甲基藍溶液及毛紡染整廢水等的光催化脫色及降解；以鐵草酸、鐵檸檬酸或鐵丁二酸絡(luò )合物作催化劑，在紫外光照射下和pH2～4時(shí)進(jìn)行印染廢水脫色實(shí)驗，鐵羧酸配合物能生成烷基、羥基等多種自由基使印染廢水氧化脫色；紫外線(xiàn)還可強化對重氮染料的脫色效果.鐵草酸鹽絡(luò )合物可用于光解活性艷紅X-3B，其光解機制也已作了充分論述。超聲波處理印染廢水是基于超聲波能在液體中產(chǎn)生局部高溫、高壓，高剪切力，誘使水分子及染料分子裂解產(chǎn)生自由基，引發(fā)各種反應并促進(jìn)絮凝。用超聲技術(shù)降解濃度44.4mg/L酸性紅B水，在投加NaCl約1g/L，處理50min時(shí)，酸性紅B廢水脫色率近90%。
總之，氧化法是一種優(yōu)良的印染廢水脫色方法，但如果氧化程度不足，染料分子的發(fā)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、藥劑量消耗可能會(huì )過(guò)大，成本太高，所以氧化法一般用于氧化絮凝或絮凝氧化工藝。采用氧化絮凝工藝，目的是通過(guò)氧化法將水溶性染料分子變?yōu)槭杷曰蚴龟?yáng)離子染料分子轉變?yōu)橹行?、陰性分子，以利絮凝除去。反之，采用絮凝氧化工藝則是將氧化作為后處理步驟，對印染廢水做深度處理以進(jìn)一步去除殘余色度及COD。
四、生物法脫色
生物法脫色是利用微生物酶來(lái)氧化或還原染料分子，破壞其不飽和鍵及發(fā)色基團。脫色微生物對染料具專(zhuān)一性，其降解過(guò)程分兩階段完成，先是染料分子的吸附和富集，接著(zhù)再生物降解。染料分子通過(guò)一系列氧化、還原、水解、化合等生命活動(dòng)，最終降解成簡(jiǎn)單無(wú)機物或轉化為各種營(yíng)養物及原生質(zhì)。
染料分子細微的結構變化都會(huì )大大影響脫色率，例如某些藻類(lèi)對含—OH、—NH2的染料脫色率很高，但幾乎無(wú)法降解含—CH3、—OCH3、—NO2的染料分子；染料濃度對脫色率也有一定影響，高濃度染料會(huì )抑制微生物活性，影響脫色率或脫色效果。微生物通過(guò)體內質(zhì)粒來(lái)調控不同結構的染料脫色，提高脫色微生物應用價(jià)值的有效途徑是篩選或構建具有多功能的超級菌種和提高染料的生物降解性[44]，并大力開(kāi)發(fā)具有廣譜絮凝活性的生物絮凝劑。
好氧工藝是常見(jiàn)的處理工藝，但由于染料分子的抗生物降解性強，處理過(guò)程BOD5/COD比值下降（可生化性變差），致使普通的好氧工藝對廢水色度、COD去除率不高（60%～70%）。通過(guò)向曝氣池中投加Fe（OH）3、延長(cháng)難降解物質(zhì)在系統內的停留時(shí)間等措施，能大幅提高曝氣池的活性污泥濃度，降低污泥負荷及單位數量菌團承擔的有機物降解量，從而提高了系統的脫色率和COD去除率。將固定化細胞技術(shù)應用于好氧工藝也可取得良好效果。厭氧好氧處理工藝能在一定程度上彌補好氧工藝的不足。難降解染料分子及其助劑在厭氧菌的作用下水解、酸化而分解成小分子有機物，接著(zhù)被好氧菌分解成無(wú)機小分子。
總之，生物法處理印染廢水的脫色率和COD去除率不高，并且反應時(shí)間長(cháng)，一般不適宜單獨應用，可作為預處理或深度處理步驟。當前生物法脫色的關(guān)鍵是篩選高效降解菌及用構建具有降解能力和絮凝活性的菌株，使降解、絮凝和脫色在短時(shí)間內完成，以提高處理效率，降低成本，并積極探索對染料分子或印染廢水的前處理方式，如電解、小劑量氧化等，以提高印染廢水的可生化降解性。
五、電化學(xué)法脫色
電化學(xué)法是通過(guò)電極反應使印染廢水得到凈化。根據電極反應方式劃分，電化學(xué)方法可細分為內電解法、電絮凝和電氣浮法、電氧化法。最著(zhù)名的內電解法是鐵屑法，即將鑄鐵屑作為濾料，使印染廢水浸沒(méi)或通過(guò)，利用Fe和FeC與溶液的電位差，發(fā)生電極反應，產(chǎn)生較高化學(xué)活性新生態(tài)H，能與印染廢水多種組分發(fā)生氧化還原反應，破壞染料發(fā)色結構，而陽(yáng)極產(chǎn)生的新生態(tài)Fe2+，其水解產(chǎn)物有較強的吸附和絮凝作用。為了進(jìn)一步提高傳統鐵屑法的處理效果，鐵屑經(jīng)改性或向鐵屑中加入輔助填料，增加了印染廢水中微電池的數目或延長(cháng)染料顆粒在鐵屑中的停留時(shí)間，使改性鐵屑法對不溶性染料的色度和COD去除提高了20%～30%。
以Fe、Al作陽(yáng)極，利用陰極產(chǎn)生的H2將絮體浮起，稱(chēng)電氣浮法；利用電極反應產(chǎn)生的Fe2+和Al3+實(shí)現絮凝脫色，稱(chēng)電絮凝法。由于施加脈沖電信號使電極反應時(shí)斷時(shí)續，可降低超電勢及擴散阻力，從而降低能耗與鐵耗；同樣，當施加交流電時(shí)，兩極均可產(chǎn)生陽(yáng)離子，更有利于金屬離子與膠體作用，且兩極極性經(jīng)常變化，對防止電極鈍化也有好處，所以電絮凝法的新近發(fā)展是脈沖電絮凝和交流電絮凝。以活性炭纖維作電極的電氣浮法利用電極的導電、吸附、催化、氧化還原、氣浮的綜合性能，實(shí)現了吸附-電極反應-絮凝脫附一條龍處理工藝。采用石墨、鈦板等作極板，以NaCl、Na2SO4或水中原有鹽分作導電介質(zhì)，對染料廢水通電電解，陽(yáng)極產(chǎn)生O2或Cl2，陰極產(chǎn)生的H2，通過(guò)氧原子的氧化作用及氫原子的還原作用破壞染料分子而使印染廢水脫色。利用活性炭做電極，借助其吸附性能富集染料分子，在外電場(chǎng)作用下氧化發(fā)色基團，脫色率可達98%以上，COD去除率達80%以上。進(jìn)一步提高電極材料的催化性能，提高電流效率，減弱電極極化以降低能耗仍是今后的主攻方向。
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