染料废水 生物法处理技术的研究进展

第47卷增刊22008年12月厦门大学学报(自然科学版)JournalofXiamenUniversity(NaturalScience)Vo.l47Sup.2Dec.2008收稿日期:2008207225基金项目:国家基础科学人才培养基金项目(J0630640),福建省自然科学基金项目(2005YZ1023),厦门市科技计划项目(3502Z20073009)资助*通讯作者:microzh@xmu.edu.cn染料废水生物法处理技术的研究进展王慧1,2,周月霞1,柏仕杰1,郑天凌1,2*(1.厦门大学生命科学学院,2.近海海洋环境科学国家重点实验室(厦门大学),福建厦门361005)摘要:染料废水的污染问题已日趋严重,生物法处理染料废水也越来越受到人们的关注.本文分析了国内外染料废水污染的现状,概括介绍了物理、化学和生物法处理染料废水的优缺点,并从基础理论研究和下游技术研究2个角度总结了国内外对染料废水生物法处理技术的研究进展.关键词:染料废水;生物法;基础理论;下游技术;生物降解中图分类号:X172文献标识码:A文章编号:043820479(2008)S220286205随着纺织工业的迅速发展,印染行业已经成为我国自然水体最大的水资源消耗者和污染源之一.染料废水的不断排放,进入环境的染料及其它污染成分的数量和种类不断增加,造成的环境污染日趋严重.全国染料废水每天排放量为3@106~4@106m3,每年排放6.5@108t左右,大量废水的排放又造成其他自然水体、土地的污染.数据显示,每排放1t染料废水,就会造成20t自然水体的污染[1].2000年,我国被联合国列为世界上13个贫水国之一[2],染料废水的任意排放使我国的水资源形势更加严峻.染料废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点,属难处理的工业废水.其成分包括各种纤维材料、浆料、染料、化学助剂、表面活性剂和各种整理剂等.而染料作为其中最主要的污染物种类繁多(见表1),危害严重.其中,偶氮染料是印染行业中使用最多的种类之一,我国染料年产量达1.5@105,t其中50%以上是偶氮染料,而偶氮染料能使生物致畸、致癌、致突变等,其初步降解后的产物多为联苯胺等.一些致癌的芳香类化合物,毒性都较大,如酚类能影响水中各种生物的生长和繁殖,苯对人的神经和血管系统有明显的毒害作用.未经处理的染料排放入自然水体后,一方面由于染料影响光的透射,从而影响水生植物的光合作用,使水生植物死亡,进而造成水体中食物链的中断以及水体缺氧,使整个水体生态系统崩溃;另一方面染料尤其是偶氮类染料属于三致(致癌、致畸、致突变)物质,对水体中的动物有直接杀伤作用,经过食物链富集进入人体后可引发人类恶性肿瘤物质,导致膀胱癌、输尿管癌、肾盂癌等恶性疾病.表1印染行业染料的分类Tab.1Dyesusedintextileindustry分类方式种类按化学结构分类偶氮染料、硝基和亚硝基染料、蒽醌染料、酞菁染料、靛系染料、芳香烃染料等按应用分类酸性染料、直接染料、碱性染料、活性染料、分散染料等但是,随着经济的增长以及人们对物质文化追求的日益增加,纺织产业、染整行业的规模不断的扩大,染料废水污染日趋加剧.染料废水污染治理的工作十分严峻.如何提高染料废水的处理效果实现达标排放已经成为科研工作者研究的重点和保持经济健康可持续发展中的当务之急.1染料废水治理的国内外研究现状目前,国内外染料废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法等(其工艺特征如表2所示[3]).臭氧氧化法、光合氧化法、电凝法、吸附法、活性污泥法、泡沫浮选法、反渗透法、离子交换法、膜过滤法以及絮凝法等理化方法都被应用于纺织业废水的染料去除.这些化学的或化学与物理连用的方法效率低、成本高、应用有限,并且会产生难降解的污染物.作为一种可行的替代方法,生物方法由于其低成本、高效率、产生较少污泥、环保等方面的优点以及具有转变或者降解污染增刊2王慧等:染料废水生物法处理技术的研究进展#287#表2染料废水处理工艺的特征及其分类Tab.2Dyeingwastewatertreatmenttechnologyanditsclassification处理方法主要技术技术优点技术缺点化学方法混凝法;化学氧化法;电解法对COD的去除效果好;对疏水性染料的脱色率高对亲水性染料的脱色效差;处理成本高;泥渣难处理物理方法吸附脱色;混凝沉淀;臭氧、氯漂白等化学氧化法;离子交换;超滤膜脱色光催化;高压脉冲电解处理效果显著处理费用高;适合范围窄;易产生大量难处理污泥,导致二次污染生物处理技术厌氧法;好氧法;好氧-厌氧法;膜生物反应法处理费用低;二次性污染物排放少;工艺稳定;对有机物的去除效率高菌体不稳定物成为水、CO2和各种无机盐类的能力,已经成为当代处理染料废水的一种可