近年來,隨著染料工業(yè)的快速發(fā)展和各種染料的不斷使用,進入環(huán)境的染料數(shù)量和種類與日俱增.據(jù)報道,每生產(chǎn)1 t染料,將有2%的產(chǎn)品隨廢水流失,而印染過程中損失更大,為所用染料的10%左右,嚴重污染環(huán)境.目前,印染廢水處理已形成一套典型的處理流程,可歸納為三級處理:(1)一級處理,主要是去除較大的纖維和顆粒物及其他易沉雜質(zhì),為后續(xù)處理作準備,處理設備為格柵、調(diào)節(jié)池等;(2)二級處理,去除印染廢水中的大部分污染物,典型工藝是物化法-生物法(厭氧生物處理-好氧生物處理);(3)三級處理(高級處理),主要處理對象是難生物降解的有機物、微生物及其他溶解物質(zhì).有時,三級處理不是為了排放,而是為了直接回用,以物化法為主要處理方式.為了使印染廢水得到更好的治理,分別對用于二、三級處理的物化法及生物法的研究現(xiàn)狀進行介紹與評述.
1物化法
1.1混凝沉淀法
混凝沉淀法是最常用的二級處理方法,是在廢水中加入絮凝劑,將染料分子和其他雜質(zhì)進行吸附、絮凝、沉降,以污泥形式排出,使廢水得到凈化.工藝流程簡單,操作方便,處理效果較穩(wěn)定,但運行費用較高,泥渣量多且脫水困難.目前,混凝沉淀法的研究主要集中于新型混凝劑的開發(fā).
無機混凝劑對親水性染料去除效果差,而有機混凝劑雖然能有效處理親水性染料,但單獨處理印染廢水的效果欠佳.因此,無機、有機混凝劑聯(lián)用及開發(fā)無機/有機復合混凝劑成為主要研究方向之一.VeraGolob等[1]用3種無機混凝劑分別和有機混凝劑RD處理印染廢水.試驗證明,硫酸鋁和RD的聯(lián)合處理效果最好,色度幾乎完全去除,CODCr和BOD5減少,廢水生化性提高.霍宇凝[2]用陽離子型聚丙烯酰胺-聚合氯化鋁復合絮凝劑對活性染料廢水進行脫色,脫色率可達90%以上.另外,由于殼聚糖、淀粉和維生素衍生物及微生物等天然高分子物原料來源廣、價廉和生物可降解性好,近年來得到關注.范大和[3]以兩性殼聚糖為絮凝劑處理了絲綢印染廢水,結果表明:在pH為5.0~6.0、兩性殼聚糖質(zhì)量濃度為90 mg/L時,廢水的COD去除率可達76.8%;在m(助凝劑)/m(絮凝劑)=40、混凝劑用量為2 500~3 000 mg/L時,廢水的COD去除率可在80%以上.
1.2吸附法
吸附法用于二級處理和三級處理,利用活性炭、天然礦物等吸附劑與廢水混合,或讓廢水通過由吸附劑組成的濾床,使染料分子吸附在其表面或被過濾除去.雖然吸附法去除色度效果明顯,但常用吸附劑(如活性炭)吸附容量有限,再生困難,運行費用高.因此,目前吸附法的研究熱點主要集中于活性炭的改性、再生及廉價吸附劑的開發(fā).
研究表明[4],以活性炭的篩余炭作基炭,用碳酸銨溶液浸泡,烘干后再用水蒸氣活化,可提高活性炭的吸附容量和使用壽命.此外,由于活性炭本身的催化氧化作用不能滿足實際廢水氧化處理過程的要求,需負載若干金屬來提高.李偉峰[5]用負載銅活性炭催化劑處理印染廢水,結果表明:最佳反應條件下CODCr去除率及色度去除率分別為84.6%和85%,且去除效率隨時間的延長而增加,而未改性活性炭對CODCr去除率不足40%,后期由于逐漸飽和,去除率增加趨緩.活性炭再生指用物理或化學法在不破壞活性炭原有結構的前提下,將吸附于活性炭微孔的吸附質(zhì)去除,恢復其吸附性能,從而得以重復使用.目前已用方法有熱再生法、生物法、電化學法、超臨界流體法、超聲波法及微波輻射再生法等.低成本吸附劑的研制已取得一些進展.粉煤灰由于來源廣泛,價格低廉,在印染廢水處理方面有較大的潛力,但直接應用效果不理想,需通過加熱、用酸堿溶液及含Al3+或Fe2+的溶液對其進行合理改性以提高利用附加值,增強其應用可行性.劉紅[6]考察了粉煤灰及改性粉煤灰對活性艷紅染料廢水的脫色能力,結果表明:未改性的粉煤灰脫色效果不好且用量大;經(jīng)1mol/L Ca(OH)2溶液改性的粉煤灰效果最佳,脫色率可達99.9%以上,對高濃度活性艷紅廢水,脫色率也達95%以上,當加粉煤灰量為80 g/L時,脫色率達99.3%.還有人以桃花心木木屑、絲綿皮、椰樹木屑和玉米棒等為原料制備炭吸附劑,將其用于染料廢水脫色,去除效果很好,可以作為活性炭的低價替代品.[7-8]
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