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user: 3. 处理技术 当前，高含盐印染废水的处理技术主要有物理法，化学法，生物法三大类。 3.1. 物理法 用于印染废水处理的物理方法大致可分为吸附，混凝，膜处理等。该法主要去除水中的织物碎屑、悬浮物等，通过物理方法使污染物发生转移，达到废水脱色，降低COD、BOD，去除悬浮固体(SS)的目的。 3.1.1. 吸附法 吸附法是借助吸附剂将气体或液体混合物中一种或多种组分凝缩或积聚在表面，利用吸附剂的巨大的比表面积、多孔性或化学键力作用，吸附废水中的一种或几种污染物，以达到废水净化的目的 [ 6 ] [ 7 ] 。随着废水处理技术的发展，吸附法因具有投资费用低、操作简单、对多种染料都有较好的去除效果等优点，在物化处理法中应用最多，是染料废水处理的重要方法之一。吸附法的缺点是处理量较少，吸附再生性差。 Mahmoodi [ 8 ] 等研究并建立阴离子染料废水模型，将活性炭作为吸附剂，研究发现，在室温下，pH值为2的条件下，经过活性炭吸附处理10 min，其脱色率达到98%。范追追 [ 9 ] 等研究新型自制高效水凝胶吸附剂对亚甲基蓝染料的去除效果，实验结果显示，以PVA-CO-PE纳米纤维为基底，添加β-环糊精聚合物的新型吸附剂对亚甲基蓝有很好的吸附性能，去除率最高可达98%以上。 J. Guo [ 10 ] 等分析比较改性膨润土对染料废水中弱酸性猩红的吸附效果，分别为壳聚糖改性膨润土(CTS-Bent)，十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性膨润土(CTAB-Bent)，以及壳聚糖和十六烷基三甲基溴化铵改性膨润土(CTS-CTAB-Bent)，结果表明，弱酸性猩红对天然膨润土的吸附能力较低(4.9%)，而1CTS-Bent和1CTS-10CTAB-Bent (1%壳聚糖，10% CTAB)的吸附能力较高，最佳去除率高达85%。 R liu [ 11 ] 等研究比较高锰酸钾(KMnO 4 )氧化和原位形成的含水二氧化锰(δ MnO 2 )吸附处理染料废水中阳离子蓝的效果。在pH 2.0下KMnO 4 氧化和δ MnO 2 吸附是生物过程之前的最佳策略，最大溶解有机碳(DOC)去除率为65.0%有助于实现脱色，DOC去除和BOD增加的目标。 3.1.2. 膜处理技术 膜分离技术是利用特殊的薄膜选择性分离功能 [ 12 ] ，是一种高效分离、提取、纯化和浓缩技术，具有无相变、分离效率高、工艺简单、操作方便、易控制、无二次污染等优点。按膜孔径大小的不同，一般可分为四类，即微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)和反渗透(RO) [ 13 ] 。膜分离技术的缺点是膜堵塞严重，处理成本高。 Y. Peng [ 14 ] 等通过与不同剂量的Ag-TiO 2 -APTES复合物混合制备一种新型聚偏二氟乙烯(PVDF)膜用于染色废水处理。实验表明，膜表面的亲水性增加，加Ag-TiO 2 -APTES后，Ag-TiO 2 -APTES在膜基质中具有良好的分散性，并且还改善了膜的微观结构。MF Abid [ 15 ] 等采用反渗透和纳滤膜技术去除染料废水中酸性红，活性黑和活性蓝，在最佳操作条件下的结果显示，膜法具有较高的去除潜力，有效成本较低，对于酸性红，活性黑和活性蓝，RO膜的最终染料去除率分别为97.2%，99.58%和99.9%，而使用NF膜，三种染料的最终染料去除率分别为93.77%，95.67%和97%。 3.2. 生物法 生物处理法是依靠活的微生物的絮凝功能、吸附功能以及生物的降解处理能力微生物，在适当条件下，将废水中的有机物分解利用，减少污染的方法 [ 16 ] 。生物的降解处理作用是利用微生物自身水解氧化酶等来氧化或还原染料分子，破坏其发色基团以及不饱和键，并通过一系列氧化、还原、水解、络合作用，将染料最终降解为简单无机物，或转化为各种营养物或原生质。 生物处理法由于微生物繁殖速率快、适应性强、运行成本低、不存在二次污染、处理效果好等优点 [ 17 ] ，国内外应用广泛。常用的生化处理法主要有好氧法和厌氧法。对于印染废水的生物处理，根据废水中有机污染物的成分及含量，可以采用好氧法、厌氧法或厌氧-好氧法。生物处理法的缺点有处理时间长，抗冲击能力差，效果不稳定。 生物法通常与其他处理方法联用，最为热门的是膜生物反应器(MBR) [ 18 ] 。它是一种膜分离技术与生物处理法结合的新型污水生物处理装置，有处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单等优点。CH Wei [ 19 ] 等应用新型生物流化床A/O联合工艺，采用容量高达400 L/d的浸没式中空纤维膜生物反应器(MBR)处理常州印染厂的印染废水。MBR装置连续运行100天，COD去除率达到90%，NH 3 -N和颜色的去除率分别为90%~95%和60%~75%。Y Xing [ 20 ] 等采用膜生物反应器(MBR)-反渗透(RO)技术对印染废水进行处理。实验发现，印染废水经MBR处理后，SS、COD和颜色去除率达到100%、89.9%和87.5%，经过反渗透系统，硬度去除率和去矿率分别达到99.62%、99.64%，COD和色度进一步降低，出水水质符合生产用水的要求。 3.3. 化学法 化学处理技术是利用化学反应的原理及方法来分离回收废水中的污染物，或改变它们的性质，使之无害化、低毒化的一种处理方法 [ 21 ] 。主要的处理技术有：中和法、氧化法、还原法、分解法、混凝法、化学沉淀法等。 3.3.1. 化学混凝法 化学混凝法是向废水中加入一定电解质(絮凝剂)，通过物理或化学的作用，使原先溶于液体中或呈悬浮状态、不易沉降、过滤的污染物相互碰撞并集结成较大颗粒，通过重力沉淀或者离心作用，从而与水分离的方法，使富集在废水中的发色物质分离、去除 [ 22 ] 。混凝技术的优点有工艺流程简单、操作简便、处理量大、投资小、占地省、脱色率高，经常作为废水预处理，可以有效降低废水的色度、COD、SS等。化学混凝法的缺点是亲水性染料脱色、COD去除率差，易产生污泥，造成二次污染。 S. Zhao [ 23 ] 等运用浒苔多糖(Ep)制备了新型絮凝剂，与聚合氯化铝(PAC)联合使用处理活性蓝染料废水，可明显提高脱色率明显提升。Y. Hsu [ 24 ] 等利用多级化学混凝与臭氧化处理高浓度染料废水，通过使用混凝剂剂氯化铁和商业助凝剂，在臭氧化之前除去大部分COD，混凝剂沉降后进行相似的处理，形成处理循环，实验表明，处理后废水颜色去除率超过99%，COD去除率超过90%。W. Zhou [ 25 ] 等研究Bsi20310胞外多糖(EPS)对氯化铁凝固活性艳红X-3B(RX-3B)的作用，实验发现，在pH为10时，加EPS脱色效果显著提高。EPS具有负表面电荷并且通过与氯化铁-染料絮凝物结合形成中和的可沉降的氯化铁-染料-EPS絮凝物，改善絮凝物聚集，提高氯化铁凝固性能。 3.3.2. 化学氧化法 化学氧化法是利用各种氧化剂(O 3 、H 2 O 2 、NaClO、高锰酸钾、空气等)将染料分子发色基团的不饱和键断开，形成分子量较小的有机物或无机物，使染料降解脱色，同时可有效降低印染废水的COD [ 26 ] 。化学氧化法主要包括臭氧氧化法、氯氧化法、过氧化氢氧化法和光催化法等 [ 27 ] 。但由于氯氧化法在脱色的同时，易产生小分子、危险性更大的、引起动物肿瘤、损坏神经系统的三氯甲烷等有机卤代物，现已极少使用；而过氧化氢法和光催化法虽具有效率高、无二次污染等优点，但受处理成本和能耗的制约，离产业化应用尚有一定的距离。所以，当前国内外应用于工业废水处理的化学氧化法主要是臭氧氧化法。 臭氧(O 3 )作为强氧化剂，在水中有较高的氧化还原电位(2.07 V)，在化学试剂中仅次于氟，能与废水中绝大多数有机物迅速反应 [ 28 ] 。臭氧可以直接氧化有机污染物，也能在光照、碱等因素作用下产生活泼自由基(主要是∙OH)使有机物氧化。臭氧氧化法有速度快、效果好、易控制、不产生二次污染的优点，同时，臭氧氧化法存在成本高、COD和TOC的去除效果不明显等缺陷。 J. Zhao [ 29 ] 等采用臭氧氧化法处理模拟酸性红B染料废水，结果表明，在最佳反应条件下，TOC和酸性红B的去除率分别达到44.91%和99.31%。紫外-可见光谱分析表明酸性红B分子结构被臭氧有效破坏。X. J. Zhou [ 30 ] 等建立了超声波辅助臭氧氧化工艺(UAOOP)处理三苯甲烷染料废水，研究不同操作条件的影响，优化操作参数，结果表明，UAOOP是一种高效，快速，低能耗的染料废水脱色技术。赵莎 [ 31 ] 等研究在鼓泡反应器中，臭氧氧化降解优尼素红B-B模拟染料废水在10℃~70℃的温度范围内的表观脱色反应动力学。结果表明，臭氧氧化优尼素红B-B染料废水当温度在40℃~50℃范围时，脱色率最高，达到99.5%。 3.3.3. 芬顿氧化法 1894年法国科学家H. J. H. Fenton在研究中发现亚铁离子和过氧化氢在酸性条件下共存时具有强氧化性，以他的名字命名的芬顿试剂就被逐渐应用于医药化工、精细化工等方面的分析研究和有机合成领域 [ 32 ] 。芬顿试剂是Fe 2+ 和H 2 O 2 组成的氧化体系。其废水处理机理是H 2 O 2 在Fe 2+ 的催化作用下生成具有极高氧化电位(2.8V)的∙OH，而∙OH能与难降解的有机物发生化学反应，使之分解成为易降解的低分子有机物或其他小分子物质 [ 33 ] 。 传统芬顿法反应条件温和，无需高温高压，设备装置易于控制，色度和COD去除率较高，处理过程清洁。同时，传统芬顿法存在对有毒有机污染物的矿化程度不高、利用率低、用量大和反应过程中形成的氢氧化铁絮凝物造成处理成本高等不足，限制其发展。 F. Torrades [ 34 ] 等采用响应面方法和多因子分析设计优化Fenton和光-Fenton反应处理实际染料废水，探究最适温度、Fe 2+ 和H 2 O 2 浓度，结果表明，在最佳反应条件下，Fenton和光-Fenton处理后的COD分别减少了62.9%和76.3%。L. Gu [ 35 ] 等在中试规模研究中应用多阶段芬顿反应与内循环相结合的增强芬顿法降解萘染料中间体废水，结果表明，当实施两级Fenton与内循环的反应(流出、流入比为5)时，COD去除效率和氧化效率效果好，分别为93%、62%。曾旭 [ 36 ] 等以苏州工业园某厂的印染废水作为实验对象，探索不同因素对芬顿氧化处理效果的影响。实验结果表明:废水pH调至3，当药剂投加量为30%过氧化氢1.5 g/L，硫酸亚铁1250 mg/L、壳聚糖絮凝剂3 mg/L时，废水COD去除率最好，可达80%以上。 由于印染废水的成分愈加复杂多变，芬顿法也越来越多地与其他处理方法结合，组合工艺协同处理印染废水。G. L. Zhang [ 37 ] 等通过微波辐射-Fenton氧化偶联混凝法处理染料废水，结果印证了微博的增强效应和组合工艺的协同效应，微波辐射促进Fenton氧化和混凝过程，迅速产生更多的羟基自由基，促使有机物质分子极化，染料废水中难降解有机物的降解效率显著提高，絮凝剂、氧化剂和催化剂的用量和处理时间也明显减少。Feng [ 38 ] 等结合Fenton氧化和膜生物反应器联合工艺深度处理印染废水，结果表明，在最佳Fenton氧化条件下，35 min后平均总有机碳(TOC)和颜色去除率分别为39.3%和69.5%。 电芬顿法的研究始于20世纪80年代，是一种基于芬顿化学反应的电化学高级氧化技术，在类芬顿反应中应用最为广泛，越来越受到关注。F. Almomani [ 39 ] 等研究两种活性偶氮染料在掺硼金刚石电极上的电芬顿氧化，结果表明，电芬顿可以实现更高的去除效率，其中在最适Fe(SO 4 ) 2 投加量条件下，红色染料和COD的去除率可达98%和96%。K Cruz-González [ 40 ] 等通过使用包含硼掺杂金刚石(BDD)电极作为阴极的电-芬顿法(EF)降解含有酸性黄36(AY-36)的偶氮染料溶液，优化染料浓度、电流密度、电解时间和Fe 2+ 浓度等实验条件，染料脱色效率最高可达95.9%。陶虎春 [ 41 ] 等采用聚乙烯亚胺/多壁碳纳米管(PEI/MWCNT)修饰石墨毡的制备电极作为阴极，应用电芬顿体系处理橙Ⅱ染料模拟废水，在近中性条件下电解60 min，橙II染料降解效率最高可达96.8%；相同条件下电芬顿处理实际印染废水，废水色度去除率很高，氨氮去除率和COD去除率为56.2%，69.4%。Elmira Pajootan [ 42 ] 等采用多壁碳纳米管(MWNTs)和阳离子表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)修饰的石墨电极做为阴极，利用电芬顿方法降解酸性红和酸性蓝染料溶液，高比表面积的MWNTs，增强了氧的吸附能力，H 2 O 2 的产量显著增加，染料废水的脱色率和COD也有很大的提高。