有机染料废水处理研究进展

光催化降解有机染料的研究在现代社会中，人们逐渐意识到环境问题所带来的困扰。

其中，水污染问题是一个比较突出的问题。

水体中的有机染料污染问题越来越严重，对于水体生态环境的破坏也越来越明显。

因此，对于有机染料的污染和处理，降解有机染料的技术已经成为了越来越重要的研究课题。

而光催化降解有机染料技术正逐渐发展并应用于实际环境中，成为一种重要的水处理技术。

1. 光催化降解有机染料的原理光催化降解有机染料技术是通过利用光催化剂的光敏发性产生电子和空穴，进而促进光催化剂和水中氧的反应，从而将有机染料降解为无害的化合物。

其主要原理是当光催化剂受到紫外光照射时，光催化剂表面会产生电子和空穴对。

电子和空穴对的产生可以帮助氧化反应进行，从而将污染物分解为低分子化合物。

这个技术是一种清洁高效的处理方法，可以在不加化学品剂的情况下消除污染物。

2. 光催化降解有机染料的适用范围光催化降解有机染料的技术适用于降解各类水体中的有机染料，包括废水、海水、河水等。

它也被用来降解其他有机污染物，例如农药和医药废物等。

因此，光催化技术广泛应用于水处理、环保污染控制和水环境监测等领域。

3. 光催化降解有机染料的优点光催化降解有机染料技术具有很多优点，其中一些优点如下：(1) 清洁高效光催化降解有机染料是一种绿色环保的技术。

在使用过程中，只需要紫外光和光催化剂，不会产生二次污染。

同时，由于该技术对多种有机染料都有效，因此可以处理多种污染水，使得该技术变得十分受欢迎。

(2) 低成本光催化降解有机染料的技术相对于其他相似的技术来说，具有成本低、效率高等优点。

在水处理工程中，使用光催化降解有机染料的技术可以有效地降低成本，增强水质净化的效果。

(3) 易操作光催化降解有机染料的技术操作简单，只需要将光催化剂放置于水中，再用紫外光照射即可。

与传统的化学方法相比，它不需要进行耗时费力的处理步骤，使得操作变得更加简单。

4. 光催化剂的类型光催化剂是光催化技术中的核心。

《印染废水治理技术进展》篇一一、引言随着工业化的快速发展，印染行业作为纺织产业链的重要环节，其生产过程中产生的废水对环境造成了严重污染。

印染废水含有大量有机物、染料、助剂等污染物，如未经有效处理直接排放，将对水体生态环境和人类健康造成极大危害。

因此，印染废水治理技术的研发与进步对于环境保护具有重要意义。

本文将就印染废水治理技术的现状、问题及最新进展进行综述。

二、印染废水治理现状及问题目前，印染废水治理主要面临的问题包括：废水成分复杂、色度高、可生化性差、治理成本高等。

传统的物理化学处理方法虽能去除部分污染物，但往往难以达到排放标准，且易产生二次污染。

生物处理技术虽具有较好的处理效果，但在实际操作中存在处理周期长、对有毒物质耐受性差等问题。

此外，印染废水治理的法规要求日益严格，企业面临巨大的治理压力。

三、印染废水治理技术进展针对印染废水治理的难题，国内外学者和企业不断探索新的治理技术，取得了一系列进展。

首先，高级氧化技术受到广泛关注。

该技术通过产生具有强氧化性的物质，如羟基自由基等，有效降解废水中的有机物和染料。

常见的有光催化氧化法、臭氧氧化法等。

这些技术能显著降低废水色度，提高可生化性。

其次，膜分离技术也得到了广泛应用。

该技术利用不同孔径的膜，对废水中的溶质进行选择性分离，从而达到净化水质的目的。

常见的有微滤、超滤、纳滤和反渗透等技术。

此外，新型生物处理技术也在不断涌现。

如基因工程菌、生物膜法等，这些技术通过提高微生物的降解效率，有效降低印染废水的处理成本。

四、结论随着科学技术的不断发展，印染废水治理技术也在逐步完善和优化。

各种新型、高效的治理技术的出现，为印染废水治理提供了更多的选择。

我们相信，在不久的将来，更加先进的印染废水治理技术将被研发出来，为保护环境、实现可持续发展做出更大的贡献。

第19卷　第4期环境研究与监测2006年12月科研报告(10～12)对染料废水脱色处理的研究蒋宝南1,薛开泉2,张萍萍2(1.苏州农业职业技术学院,江苏苏州　215008;2.浙江省桐乡市丰林亚麻染整有限公司,浙江桐乡　314500)摘要:研究以物化处理工艺中的混凝法来处理印染废水,即用高效脱色剂与聚合氯化铝(PAC)和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)混凝来处理,从而考察了PAC的用量、废水的酸碱度和脱色剂的加入量对废水脱色效果的影响,从而得出最佳实验条件.结果表明:在500mL废水中,当废水酸碱度在7.5～8.5之间,PAC的用量在1.0～1.75mL之间,高效脱色剂的用量在1.0～1.5mL之间时,废水脱色效果最好.关键词:印染废水;混凝法;脱色中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:(G)06060(2006)0420010203 目前,世界染料年产量约为800～900×103t,我国年产量已经达到15×103t,位居世界前列.这其中大约有10%～15%的染料会直接随废水排入环境中,产生大量的印染废水,在我国这种污染现象十分严重[1].印染废水是指棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的废水.印染废水成分复杂,主要是以芳烃和杂环化合物为母体,并带有显色基因(如N N、N O)及极性基因(如-SO3Na、-O H、-N H2)[2].这些有机物分子具有浓度高,难降解物质多,色度高、毒性大和水质变化大等特点,属于难降解废水,传统的处理方法不理想[3].因此如何使印染废水脱色是处理中的重要问题,脱色方法的研究也成为印染废水处理的重要课题.国内处理染料废水普遍以生物法为主,同时辅以化学法,但脱色及COD去除效果差[4],出水难以稳定达到国家规定的排放标准.所以我们目前是采用物化法脱色,有关印染废水的物化法脱色研究,国内外已尝试过多种方法,包括离子交换、臭氧氧化、吸附法、膜分离法、电解法和混凝法等[5].本研究就是以混凝法来脱色,将高效脱色剂与聚合氯化铝(PAC)2和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)3配合使用,处理印染废水,通过试验寻求出染料废水处理的最佳条件.为此我们进一步研究了脱色剂的加入量、PAC的投加量、p H值等因素收稿日期622作者简介蒋宝南,讲师,现从事农业生态与污染治理教学工作对脱色效果的影响.注:(1)高效脱色剂主要适用于高色度、高浓度的某些染料中间体生产工艺废水的处理,尤其适用于活性、酸性、直接等染料生产工艺废水的处理,也可以用于纺织印染、漂染等行业的废水处理.它具有良好的脱色,降低COD,去除悬浮物等多种功能.(2)聚合氯化铝是一种性能优良的普适性强的无机高分子混凝剂:其除浊、脱色性能优越,处理后水的p H改变小,絮体粗大,沉降快,在工业水处理中得到了广泛推广.(3)聚丙烯酰胺是一种线型水溶性高分子,是水溶性高分子化合物中应用最为广泛的品种之一, PAM及其衍生物可以用作高效的絮凝剂、增稠剂、纸张增强剂以及液体的减阻剂,广泛应用于水处理、造纸、石油、煤炭、矿冶、地质、轻纺、建筑等工业部门.2　实验部分2.1　试剂与仪器试剂:聚合氯化铝(PAC)水溶液,聚丙烯酸胺(PAM)水溶液,高效脱色剂,硫酸溶液,氢氧化钠溶液等.仪器:722型光栅分光光度计:p H S22酸度计等常规仪器.　废水的来源废水取自浙江省桐乡市某印染排污口,该厂主要进行亚麻布匹的印染生产:2000710.:.2.2.2.3　废水处理工艺及说明将混合均匀的废水调p H 值至7.5～8.5,加入适量的脱色剂搅拌数分钟后再加入絮凝剂聚合氯化铝(PA C )和助凝剂聚丙烯酰胺(PAM ),进入气浮设备进行固液分离,上清液达标排成,废水处理工艺及说明见图1所示.图1　废水处理工艺2.4　分析方法及计算(1)分别将500mL 印染废水置于烧杯中,调p H 值至最佳状态,匀速搅拌,加入一定量的脱色剂搅拌,数分钟后,加入一定量的PAC ,搅拌后加入适量助凝剂PAM ,再搅拌,静置分层,取上层清液分两份,其中一份以蒸馏水作参比,用稀释倍数法测定其色度,并于最大波长处测定处理后溶液的吸光度值,然后计算脱色率R (%).另一份测定化学需氧量(COD ),求出处理后溶液的COD 值.(2)脱色率(R %)采用吸光度测定:R %=[(A 0-A)/A 0]×100%[7]式中:A 0为反应前溶液初始的吸光度:A 为混凝后溶液的吸光度.(3)化学需氧量(COD )采用重铅酸钾法测定[6];COD 去除率(%)=[(COD 0-COD)/COD 0]×100%式中:COD 0为原液的COD ;COD 为处理后样品的COD.3　结果与讨论3.1　药剂加入顺序对脱色效果的影响为研究PAC 和高效脱色剂的先后加入顺序对印染废水的脱色率是否有影响,我们做了以下实验:将废水分为同体积的三等份,在第一份中先加入脱色剂再加入PAC ,在第二份中先加入PAC 再加入脱色剂,在第三份中同时加入PAC 和脱色剂,考察这三份废水脱色情况,结果如表1所示.由表可知,药剂的加入顺序对脱色效果有着重要的影响在同一条件下,向废水中先加入脱色剂再加入的脱色效果明显大于后种情况表1　高效脱色剂和聚合铝加入顺序对脱色率的影响印染废水药剂加入顺序脱色剂2PAC PAC 2脱色剂PAC 、脱色剂脱色率/%97.675.378.13.2　脱色剂用量对脱色效果的影响为了考察脱色剂用量对印染废水脱色率是否有影响,我们做了如下实验:取500mL 的水样,分别加入0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50、1.75、2.00、2.25和2.50mL 的不同体积的高效脱色剂,结果如图2所示.图2　高效脱色剂的用量对印染废水脱色率的影响由图2可以看出:脱色剂用量是影响印染废水脱色的重要参数之一.当加药量从0.25mL 增加到1.50mL 的时候,此时的脱色率一直提高很明显,脱色剂用量越大,印染废水的脱色率越高,这是因为高效脱色剂作为有机聚合电解质在水体中电性中和.但再增加脱色剂的用量,脱色率出现了显著下降的趋势,说明此时的加药量已经过量了,这是由于染料胶体微粒过多的吸附废水中带负电的胶体,反而使粒子带正电荷而再次使水中胶体物质趋稳,阻碍絮凝过程的进行,药剂失去了正常的混凝絮集的能力,造成脱色率的降低[8].3.3　PAC 用量对脱色率的影响为考察PA C 用量对脱色效果的影响,我们做了如下实验:取10个1000mL 的烧杯,分别加入500mL 的印染废水和一定数量的高效脱色剂,边搅拌边在每个烧杯中加入不同体积的PAC (0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50、1.75、2.00、2.25和2.50mL )再加入一定数量的PA M 以促进悬浮物沉降,然后将配制的溶液静置一段时间后,取其上清液测吸光度,计算它们的脱色率实验结果如图3所示由图3可知,随着加药量(5～5L )的增加,印染废水的脱色效率不断增加当加药量在11第4期蒋宝南,等:对染料废水脱色处理的研究1.PAC 2...0.2 2.0m .0.25～1.75mL之间增加的时候,印染废水脱色率 图3　PAC用量对印染废水脱色率的影响随着PA C用量的增加而提高显著.当PAC加入量从1.75mL增大到2.50mL的时候,脱色率变化幅度不大,趋于稳定状态,说明当加药量为时已经足够了,再继续增加聚合氯化铝的药量只会提高处理成本造成浪费,而对脱色的效果不是很明显.3.4　废水的p H值对脱色率的影响我们在如下试验中考察了p H值对印染废水脱色效果的影响:取500mL水样加入一定数量的高效脱色剂和聚合氯化铝,用氢氧化钠溶液或硫酸溶 图4　pH值的变化对印染废水脱色率的影响液调节废水的p H为4～10,则p H值对印染废水脱色的影响效果如图4所示.由图4可知,p H值是影响印染废水的脱色效果的一个重要因素.当p H小于7时废水形成的絮体较小,不利于沉降,废水中胶体去除率低,这是因为在酸性废水中,PAC加药量要大,加药量不够,混凝提供的正电荷就少,中和胶体使之脱色能力就会变差[9],当p H在7.5～8.5范围内时,脱色絮凝效果明显高于酸性范围,产生这种现象主要原因是紫凝剂的型态分布和溶液的p H值密切相关;废水能够提供足够的碱度供混凝剂水解形成各种高电荷的、多羟基的水合阳离子化合物,它们不仅可以中和胶体表面所带的负电荷,还可以起吸附架桥作用[10],当废水的p H再升高的时候(即p H≥9时),脱色效果降低,造成这种结果的原因可能是因为碱度太高,使得铝盐更多的转化为Al(O H)3胶体、[Al(O H)4]-、[Al(O H)5]2-等形态存在于溶液中,由于这些最终的水解产物带有负电或不带电,与胶粒表面不能起到电中和作用,且吸附架桥作用也减弱,因而混凝剂使胶粒脱色的能力变差,混凝效果不好[11].由此可见合适的p H值对印染废水的脱色效率有着强烈的影响,而当p H值在7.5～8.5之间时,对废水进行脱色处理,效果是最明显的.3.5　废水处理实验在不同时间段分别取3次500mL的污水进行试验,而所取得水水质的色度在80～200倍之间, COD浓度在300～800mg/L之间变化,将p H值调节在7.5～8.5之间,然后再进行一系列药剂的增加,使得印染废水脱色率达到92%以上,COD的去除率也达到60%左右,结果如表2所示.表2　印染废水处理试验结果水样序号p H值脱色剂的投加量/mL PAC的加入量/mL处理后色度处理后COD/mg L-1去除率/%色度COD18.0 1.3 1.510215792.559.7 28.5 1.0 1.413413693.761.4 38.0 1.5 1.616818093.060.54　结论(1)脱色剂的加入量、PAC的投加量、p H值等因素都是影响印染废水脱色的主要因素在5L 印染废水中,当废水酸碱度在5～5之间,聚合氯化铝()的用量在～5L之间,高效脱色剂的用量在1.0～1.5mL之间时,废水脱色效果最好.(2)药剂的加入顺序、用量以及废水的p H值等因素是影响印染废水絮凝脱色的主要因素,而聚合氯化铝对印染废水的脱色絮凝效果较好,若将脱 (下转第页)21环境研究与监测第19卷.00m7.8.PAC 1.0 1.7m19被强氧化转变成磷酸盐的各种形态磷的总合计.磷是水体中必须的营养元素之一,是藻类体内的营养成分,但水体中磷含量过高时可引起藻类的过度繁殖,造成富氧化.浮游植物主要是靠利用N H+4和NO-3来进行生产的.因此氮是生物生长必需的营养元素之一,在相当一部分湖泊水库中,氮还是富营养化的限制因素(当某种营养元素满足不了需要的时候,就成为藻类大量生长的障碍,此元素也就成为富营养化的限制因素).总磷、总氮是湖泊发生富营养化的主要内在因素,叶绿素a则是反映水体富营养化的一个重要指标,湖库中的总磷、总氮浓度和与藻类生产力呈相关关系(依据经济合作与发展组织(O ECD)推荐的Carl son指数(TSI)及其校正值).6　石油类和CODcr石油类属于有机污染物,能被重铬酸钾氧化,石油类浓度值高,则CODcr浓度值高,但没有一定的相关系数,当石油类浓度值超过20m g/L时,因两项指标的取样方式不同会带来影响(石油类为全转移分析,而CODcr在用催化密封消解法,只取3mL),表现在石油类的浓度值越高,而CODcr浓度值增高的幅度会越小.7　硫化物和重金属在同一水样中硫化物浓度高时,则重金属(Cu、p b、Zn、Cd等)的浓度值则较低.若重金属以络合态存在时,则不一定符合上述关系.8　氟与硬度氟与Ca2+、Mg2+形成沉淀物溶度积较小,因此,在中性、弱酸性或弱碱性水溶液中,氟含量与钙、镁量负相关,即与硬度呈负相关.在审核数据时,要认真细致,不断积累经验、丰富各方面的知识,科学地分析判断异常数据,以达到去伪存真,才能把好数据资料质量的最后这道关.参考文献:[1]　缪云琛,李华.环境监测中的数据审核[J].污染防治技术,2005,(6).[2]　李中红.浅谈水质中CODcr、C OD Mn和BOD5三者之间的关系[J].甘肃环境研究与监测,2003,(4).(上接第12页)色剂与PAC配合使用,不仅可有效降低絮凝剂的用量,而且絮体形成速度与沉降速度大大加快,污泥量少,表现出良好的脱色絮凝效果.(3)物化方法处理印染废水使得废水脱色效果良好而达标排放,但由于此厂是生产亚麻产品,进水COD浓度不高:最多只达到800mg/L,因此使用物化方法虽然COD去除率不高,但仍可以使COD排放达到三级排放标准.若生产棉织产品,它的进水COD浓度至少要达到1000mL/L,此时物化处理的方法就不能使COD达标排放了.所以若想将废水COD排放达到国家一级标准且脱色效果要好,建议将物化和生化相结合,混凝技术作为生化的预处理,可以去除一部分COD,降低色度,同时也可以降低生化处理阶段污染物的负荷,从而提高了后续废水处理的可生化性,这对降低运行成本也是有益的.参考文献[]　文淑华,王东海,钱易内循环SB R处理含染料废水的研究[J].环境科学学报,2000,20(3):54～57.[2]　胡俊红,赵寿堂,朱立.印染废水脱色技术[M].2004.[3]　刘海红.膜技术在纺织印染工业中的应用[J].水处理技术,2001,27(5):308～310.[4]　李家珍.染料、染色工业废水处理[M].北京:化学工业出版社,1997.187～188.[5]　董丽丽.新生态MnO2吸附法处理阳离子染料废水的研究[J].工业用水与废水处理,2002,33(2):28～30.[6]　Ashlan I,Ak m ehnet B I.Degradati on of commeri cal reacti vedyest uff s by het rogenous an d homogeno us advanced o 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印染废水处理研究一、内容综述印染废水处理研究是环保领域中的一项重要课题。

印染行业在生产过程中产生的废水含有大量的染料、添加剂、盐类和有机物等有害物质，使得废水的处理变得尤为复杂和困难。

这些废水若未经有效处理直接排放，将对环境造成严重的污染，甚至威胁到人类健康和生活质量。

印染废水处理不仅关系到环境保护和资源利用，还直接关系到社会的可持续发展。

印染废水处理技术得到了广泛的研究和关注。

传统的化学物理方法，如絮凝、沉淀、过滤等，虽然在一定程度上能够去除废水中的部分污染物，但其在处理染料类化合物时的效率和效果并不理想。

研究人员开始探索更为高效、环保的废水处理技术。

生物处理方法成为印染废水处理的重要方向之一。

通过利用微生物的代谢作用，生物处理方法能够有效地降解废水中的有机物质，达到净化水质的目的。

生物处理方法还具有运行成本低、处理效果好等优点，因此在印染废水处理中得到了广泛的应用。

除了生物处理方法外，高级氧化技术、纳米材料技术等新兴技术也在印染废水处理中展现出良好的应用前景。

这些技术通过产生自由基、氧化剂或利用纳米材料的独特性质，能够有效地破坏废水中的有机物结构，从而实现废水的深度处理。

印染废水处理仍面临着诸多挑战和难题。

废水中染料的种类和浓度差异较大，使得处理工艺的选择和参数的确定变得复杂；废水中可能存在的重金属、有毒有害物质等也对处理技术的选择和处理效果提出了更高的要求。

印染废水处理研究是一项复杂而重要的工作。

通过不断研究和探索新的废水处理技术和方法，我们有望实现印染废水的有效处理和资源化利用，为环境保护和可持续发展做出贡献。

1. 印染废水的来源与特点印染废水主要来源于纺织印染工业的各个生产环节，包括预处理、染色、印花、整理等过程。

这些环节产生的废水成分复杂，包含大量的染料、助剂、浆料、纤维屑、酸碱等物质，其中部分物质具有难降解性、毒性甚至致癌性，对环境构成了严重威胁。

印染废水的水量巨大。

由于纺织印染工业的生产规模庞大，其废水排放量也相应较大。

第53卷第3期 辽 宁 化 工 Vol.53，No. 3 2024年3月 Liaoning Chemical Industry March，2024高级氧化技术处理染料废水的研究进展崔可清，王志博（沈阳建筑大学 市政与环境工程学院， 辽宁 沈阳 110168）摘 要： 高级氧化技术具备快速降解速率和便捷操作等优势，能够将染料废水中难以降解的有机污染物氧化为CO2和H2O等小分子物质，因此在染料废水处理的实验中被广泛使用。

本综述列举了光催化、光电催化、芬顿、臭氧氧化等技术处理染料废水的研究应用，并对高级氧化技术在染料废水处理领域的未来进行了展望。

关 键 词：光催化； 光电催化； 芬顿； 臭氧氧化； 染料废水中图分类号：X703.1 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2024）03-0446-04染料废水是指在染色过程中产生的含有染料、助剂、盐类、有机物等污染物的废水。

这些染料具有难降解、高色度、污染性强等特点，易对人体和环境造成极大危害[1-2]。

并且其中还含有大量的盐类、酸碱度高等特性，使得其处理难度较大。

因此，必须采取有效的处理措施来保护环境和人类健康。

传统的物理、化学、生物方法在处理这类物质时降解不完全，近年来，高级氧化技术在处理这类难降解有机物得到广泛应用，其产生的羟基自由基具备强氧化性，可将染料废水中的污染物进行去除。

本文介绍了高级氧化技术在降解染料废水中的最新应用，包括光催化技术、光电催化技术、芬顿技术、臭氧氧化技术，并对几种技术在水处理领域未来进行了展望。

1 光催化技术近年来，光催化技术被广泛应用于印染废水方面的处理，该技术是指利用特定的光催化剂吸收光子能量，促进化学反应，其产生的空穴电子能够与水发生反应，生成具有强氧化性的羟基自由基[3]。

该技术具有节省能源、无二次污染、反应速度快等特点，并且可以在低温和低压下实现有机物的完全矿化。

TiO2是目前应用最广泛的半导体，具有良好的化学稳定性和氧化能力，且催化活性高、毒性低、制备成本低[4]。