难降解染料废水处理方法的研究进展

l4卷1期2oo2年3月工苏石油化工学院学报JOURNALOFJIANGSU【Nri]rrEOFPnKCHFJKLTEa-】()I眦YVo1．14No．1Mar．2002文章编号：1005—8893(2002)0l一0061—04难降解染料废水处理方法的研究进展范洪波，孙晓娟，吴卫忠，常杰云，王晋(1-江苏石油化工学院环境与安全工程系．江苏常州213016)摘要：综堤丁国内外处理难降解染料废艰的现状和进展，尤其是在物理法、化学法、生化法以及物理化学法中的新技术．其中包括膜、超声波、等离子体法、超临界水氧化怯(scw0)、深度化学氧化法(AOP)、光催化氧化法、电化学法以及传统生物法和混凝法等方法的研究现状，新的方法材料工岂的应用及国内外处理技术来来的发晨前景关键词：难降解；染料虚水；废水处理中图分粪号：O2115文献标识码：^随着染料纺织工业的迅速发展，染料的品种和数量Et益增加，印染废水已成为水系环境的重点污染源之一印染废水的水质复杂，其特点为：①水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性和pH值变化大、水质变化剧烈，增加了处理难度②废水中的pH值、COI~-、BOD5、颜色各不相同，可生性差。③PVA浆料和新型助剂的使用，使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加。难降解印染废水是指微生物不能降解，或在任何环境条件下不能以足够快的速度降解以阻止它在环境中积累。本文在查阅国内外文献资料基础上主要介绍了物理法、化学法、生化法以及物理化学方法中的新技术并就国内外治理难降解染料废水的现状和未来的发展前景加以评述。1物理方法1．1吸附法在物理处理法中应用最多的是吸附法。目前，国外主要采用活性炭吸附法，该法对去除水中溶解性有机物非常有效，但它不能去除水中的胶体和疏水性染料，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。近年来新发展的活性炭纤维用于对废水中染料的吸附研究也取得了一定成果⋯。利用粉煤灰吸附脱色是电厂废物的综合利用，粉煤灰吸附后进窑制砖消除二次污染【。1．2膜分离技术膜分离技术用于印染废水处理始于7O年代初期。1983年Tinghu报道了用反渗透技术对13种酸性、碱性染料溶液的分离结果。1982年中国科学院环境化学研究所与北京光华染织厂合作进行了超滤法处理还原染料废水的研究试验J．脱色率一般在95％～98％．ODD去除率在60％～90％．染料回收率大于95％。鲍廷镛等】采用眨渗透技术对锦纶染色废水进行了处理，达到了排坟标准。吴开芬J则利用超滤法处理含靛蓝废水，可使含染料的浓缩液直接回用．透过液可作为中性水再利用。郭明远等_7自制了醋酸纤维素纳滤膜，结果表明，CA纳滤膜可用于活性染料印染废水的处理和染料回收。Chert等采用AFTSO型纳滤膜对香港的印染废水进行处理，出水达到了香港的排放标准。王振余、郭树才l9J对多孔炭膜处理染料水溶液进行研究，研究发现，多孔炭膜对甲基紫、收稿日期：2002一Ol一04基金项目：江苏石油化工学院科研基金资助作者简介：范洪波(1964)，男．河南南阳人华中科技大学博士生．主要从事精细化工的研究工作。维普资讯http://www.cqvip.com·62·江苏石油化工学院学报2002卑慧醌兰、直接大红、直接翠兰等几种染料的截留率为95％～99％。等[10]的研究引人注目，它采用的是氧化铝微滤膜，研究发现．对不溶性染料废水，膜的截留率高达98％。2化学方法2．1混凝法混凝法主要有混凝沉淀法和混凝气浮法。近年来，国外采用高分子混凝剂者日益增加，且有取代无机混凝剂之势。混凝法的主要优点是工艺流程简单、操作管理方便、设备投资省、占地面积少、对疏水性染料脱色效率很高；缺点是运行费用较高、泥渣量多且脱水困难、对亲水性染料处理效果差。2．2化学氧化法氧化法是利用臭氧、氯及其含氧化合物等氧化剂将染料的发色基团氧化破坏而脱色。臭氧氧化法在国外应用较多，研究发现，臭氧氧化法对多数染料能获得良好的脱色效果，但对硫化、还原、涂料等不溶于水的染料脱色效果较差。美国佛罗里达大学的w．Z．Tang教授用铁粉系统对染料进行脱色试验，结果表明，当铁粉质量浓度为1g／L、pH为2～3、H2浓度为1mmol／L时，可以取得极佳的脱色效果；当pH提高到10时．脱色反应停止【“l。2．3光催化氧化法姚清照等[121制备了纳米结构TiO2膜及光透电极，并以此作为工作电极和光催化剂．研究了光电催化方法对水溶液中染料的降解效果。纳米TiO2光催化降解法l1对于碱性染料体系，纳米，ri的用量在(200～2000)mg／L范围内脱色效率处于较高水平。活性染料体系在低纳米用量时，脱色效率较低，随用量增大脱色率明显升高，至1000mg／L时达昂高不同结构的染料，其光降解难易程度不同4l：其中芳甲烷结构>偶氮结构>蒽醌结构。光氧化法