近(jin)年來我國染(ran)(ran)料工(gong)業發展迅速(su)，目(mu)前我國各種(zhong)染(ran)(ran)料產量已(yi)達(da)90 萬(wan)t，產生的(de)(de)大量染(ran)(ran)料廢水已(yi)成為當(dang)前重要的(de)(de)水體污(wu)染(ran)(ran)源(yuan)之一，并且(qie)該類廢水具有水量大、成分(fen)復(fu)雜(za)、有機污(wu)染(ran)(ran)物濃度高，可(ke)生化性差、色度深(shen)且(qie)多變、難(nan)降解等特點，若不經處理直接排放，將會給生態(tai)環境帶來嚴重危害(hai)。

近年來，國內(nei)外染料廢水的處(chu)理(li)研(yan)究十分活躍，根(gen)據處(chu)理(li)方法不同可(ke)大致分為3 類(lei)，即生化法、物化法和化學法，具(ju)體分類(lei)見表1。

表1 染料廢水的各類處理方法

上述(shu)分類是大致的(de)，實際(ji)上廢水的(de)處(chu)理過程中(zhong)(zhong)常用的(de)是多種方法(fa)組合，以(yi)取得最佳效果。在化(hua)學處(chu)理中(zhong)(zhong)通常采(cai)用的(de)是化(hua)學氧(yang)化(hua)法(fa)，本文對化(hua)學氧(yang)化(hua)法(fa)在染料廢水處(chu)理中(zhong)(zhong)應用研究(jiu)現狀(zhuang)及發展(zhan)趨勢做一介紹。

1 化(hua)學氧(yang)化(hua)法(fa)的機理(li)

化學氧(yang)(yang)化法(fa)的(de)(de)機理(li)(li)是利(li)用臭氧(yang)(yang)、氯及含氧(yang)(yang)化物(wu)將(jiang)染料的(de)(de)發色基團的(de)(de)不飽(bao)和(he)雙鍵被氧(yang)(yang)化斷開，形(xing)成分子量較(jiao)小的(de)(de)有機物(wu)或無(wu)機物(wu)，從(cong)而使染料失(shi)去發色能力的(de)(de)一種染料廢水處理(li)(li)方法(fa)。

2 化學氧化方法的分類(lei)

目(mu)前常(chang)用(yong)的(de)(de)化(hua)學氧(yang)(yang)化(hua)法(fa)(fa)根(gen)據氧(yang)(yang)化(hua)劑的(de)(de)種類分為有(you)臭氧(yang)(yang)氧(yang)(yang)化(hua)、Fenton 氧(yang)(yang)化(hua)、氯氧(yang)(yang)化(hua)、光(guang)催化(hua)氧(yang)(yang)化(hua)、濕氣氧(yang)(yang)化(hua)法(fa)(fa)等；根(gen)據技術發展的(de)(de)進展可以(yi)分為傳統氧(yang)(yang)化(hua)法(fa)(fa)和高新技術氧(yang)(yang)化(hua)法(fa)(fa)。

2. 1 傳(chuan)統氧化法

2. 1. 1臭氧(yang)氧(yang)化法

臭(chou)氧(yang)是良好(hao)的(de)(de)強(qiang)氧(yang)化(hua)脫色(se)劑，對(dui)于大多(duo)數染(ran)料能獲得良好(hao)的(de)(de)脫色(se)效果(guo)，但對(dui)于其他(ta)(ta)以細分散SS 狀態存在于廢水中的(de)(de)還原、硫化(hua)和涂料等不溶水染(ran)料脫色(se)效果(guo)差。實(shi)際中常和其他(ta)(ta)方法聯合使(shi)用(yong)，與紫(zi)外光輻射或(huo)活性(xing)炭吸附(fu)聯合處理(li)，可提(ti)高(gao)脫色(se)效果(guo)；臭(chou)氧(yang)－電解(jie)處理(li)比直接使(shi)用(yong)臭(chou)氧(yang)氧(yang)化(hua)可使(shi)酸性(xing)染(ran)料的(de)(de)脫色(se)率提(ti)高(gao)25%－40%，對(dui)堿(jian)性(xing)及活性(xing)染(ran)料提(ti)高(gao)10%。

臭(chou)(chou)(chou)氧氧化(hua)(hua)法在國(guo)(guo)外(wai)應(ying)用較多。Zima S.V.等總結出了(le)染(ran)料(liao)廢水(shui)臭(chou)(chou)(chou)氧脫色的(de)數學模型。從國(guo)(guo)內(nei)外(wai)運行經驗和結果來看，由于臭(chou)(chou)(chou)氧氧化(hua)(hua)不產(chan)生(sheng)污(wu)泥和二(er)次污(wu)染(ran)，有一定的(de)工業(ye)應(ying)用前景。但(dan)處理(li)成本高，不適合(he)大流量(liang)廢水(shui)的(de)處理(li)。

2. 1. 2氯(lv)氧化法

常用(yong)的氯(lv)氧化(hua)劑(ji)有(you)(you)液氯(lv)、漂白粉、次氯(lv)酸鈉(na)和(he)二氧化(hua)氯(lv)等，氯(lv)氧化(hua)劑(ji)對于(yu)易氧化(hua)的水(shui)溶(rong)性染(ran)料，如陽離子染(ran)料和(he)硫化(hua)染(ran)料有(you)(you)較好的脫色(se)效果(guo)；對于(yu)不易氧化(hua)的水(shui)不溶(rong)性染(ran)料，如還原(yuan)、分(fen)散染(ran)料等脫色(se)效果(guo)較差(cha)。當廢水(shui)中含有(you)(you)較多SS 和(he)漿料時，氯(lv)氧化(hua)法(fa)去除效果(guo)不理想。實驗(yan)表(biao)明(ming)，采用(yong)混凝(ning)－二氧化(hua)氯(lv)組合工藝處(chu)理，色(se)度去除率達95%，COD 去除率82.5%，BOD83.7%。

2. 1. 3 Fenton 法

Fenton 試劑作為(wei)一種強氧化(hua)(hua)劑，對(dui)含染(ran)料(liao)廢水(shui)進行混(hun)凝前的(de)預處(chu)理(li)(li)，脫色率可(ke)達(da)(da)96.77%。近年來人們把UV、草酸(suan)鹽引(yin)入Fenton 工(gong)(gong)藝中，使其氧化(hua)(hua)能力大大增強，缺點是處(chu)理(li)(li)毒性大。一般處(chu)理(li)(li)氧化(hua)(hua)物或生物難降解的(de)有機廢水(shui)時，與混(hun)凝沉降、活(huo)性炭、生物法等(deng)連(lian)用(yong)(yong)，可(ke)降低處(chu)理(li)(li)成(cheng)本。陳玉峰等(deng)通(tong)過實驗發現(xian)，電生成(cheng)Fenton 試劑處(chu)理(li)(li)實際(ji)工(gong)(gong)業染(ran)料(liao)廢水(shui)，CODCr 去除率在80%以上, 脫色率達(da)(da)到95%，處(chu)理(li)(li)費用(yong)(yong)1 117元/m3,具(ju)有很(hen)好的(de)實際(ji)應(ying)用(yong)(yong)價值和市場前景。

2. 2 高新技術氧(yang)化法

2. 2. 1光催化(hua)氧化(hua)法

常用(yong)的(de)催(cui)化(hua)(hua)劑有(you)TiO2、H2O2、草酸鐵(tie)等無機試劑,TiO2 由于(yu)具(ju)有(you)無毒、較高的(de)催(cui)化(hua)(hua)能力和(he)較好的(de)化(hua)(hua)學穩定性等特(te)點,成(cheng)為(wei)(wei)應用(yong)最(zui)廣(guang)泛(fan)的(de)光催(cui)化(hua)(hua)劑。夏金虹用(yong)納米(mi)TiO2 粉(fen)體光催(cui)化(hua)(hua)降(jiang)解(jie)印染(ran)(ran)廢水，脫色率為(wei)(wei)96% ,CODCr 去除率為(wei)(wei)86%，TiO2 催(cui)化(hua)(hua)性能比較穩定, 可(ke)重復(fu)使用(yong)。利用(yong)太(tai)陽能進行光催(cui)化(hua)(hua)氧(yang)化(hua)(hua)有(you)機染(ran)(ran)料技術，在節約能源、維持(chi)生(sheng)態平衡(heng)、實(shi)現可(ke)持(chi)續發展等方面具(ju)有(you)突(tu)出的(de)優點。程滄(cang)滄(cang)等采(cai)用(yong)TiO2-Fe3+體系(xi)，太(tai)陽光照射0.5 h，濃度0.25 mg/L，直(zhi)接耐酸大紅4 BS 染(ran)(ran)料分子降(jiang)解(jie)率達85%。

在(zai)探(tan)索光催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)技(ji)術過(guo)程中，還(huan)出現了一(yi)個新的(de)(de)發展方向——電(dian)(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)降解技(ji)術即光電(dian)(dian)(dian)(dian)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)，利用(yong)光透電(dian)(dian)(dian)(dian)極和結(jie)構TiO2 作為工(gong)作電(dian)(dian)(dian)(dian)極和光催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，對(dui)水中染(ran)料(liao)進行電(dian)(dian)(dian)(dian)解，發現光電(dian)(dian)(dian)(dian)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)對(dui)３種染(ran)料(liao)——品紅(hong)、鉻藍K、鉻黑T溶液的(de)(de)降解效果最(zui)佳。盛翼春通(tong)過(guo)研(yan)究發現，采用(yong)新型電(dian)(dian)(dian)(dian)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)對(dui)染(ran)料(liao)濃度高(gao)達0.3 g/L 的(de)(de)水溶性染(ran)料(liao)廢水在(zai)2 min 內脫色(se)率高(gao)達95%以上。

2. 2. 2超臨界氧化法(fa)( SCWO)

超臨界氧化(hua)(hua)法（SCWO）指當溫度、壓力高于水(shui)的(de)(de)臨界溫度374 ℃和臨界壓力22.05 MPa 條(tiao)件下的(de)(de)水(shui)中有機物的(de)(de)氧化(hua)(hua)。Model 等對有機碳含量27.33 g/L的(de)(de)有機廢(fei)水(shui)，在550 ℃、60 s 內，有機碳和有機氯(lv)的(de)(de)去除率(lv)分別為99.99%和99.97%。SCWO 具有效率(lv)高、反應速度快、適(shi)用范圍廣特點，除有機污(wu)染物的(de)(de)同時，可提(ti)高生化(hua)(hua)降解性。

2. 2. 3高級氧化(hua)法

所謂高(gao)(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)法如UV+H2O2、UV+O3,在氧(yang)化(hua)(hua)過程中產生羥基(ji)自由基(ji)（·OH）, 其(qi)強氧(yang)化(hua)(hua)性使(shi)染(ran)料廢水脫(tuo)(tuo)色(se)。經研(yan)究發現它對(dui)偶氮染(ran)料的(de)脫(tuo)(tuo)色(se)很有效, 高(gao)(gao)級氧(yang)化(hua)(hua)反應隨O3 和H2O2 加(jia)入量的(de)增(zeng)加(jia), 其(qi)反應速率也(ye)(ye)隨之增(zeng)加(jia)。在實際生產中加(jia)入某(mou)些化(hua)(hua)學輔助劑會提高(gao)(gao)脫(tuo)(tuo)色(se)效果,最近的(de)研(yan)究發現二氯(lv)三嗪(qin)基(ji)型偶氮類(lei)活性染(ran)料使(shi)用UV+H2O2 方(fang)法脫(tuo)(tuo)色(se)也(ye)(ye)有很好的(de)效果。

O3 對(dui)(dui)絕大(da)多數染(ran)料(liao)的(de)脫色效(xiao)果較好, 無二次污(wu)染(ran), 引入紫外光(UV) 等(deng)可加快氧化和提高脫色率(lv)。胡文容等(deng)指出(chu)，雖(sui)超(chao)聲波(bo)(bo)幾乎不能降解偶(ou)氮腫I ,但對(dui)(dui)O3 氧化有明顯的(de)強化作用(yong)，當O3濃度為7107 mg/L，加80 W 超(chao)聲波(bo)(bo)是超(chao)聲波(bo)(bo)協同O3 處理(li)偶(ou)氮腫的(de)最佳組合, 既可滿足90%脫色率(lv), 又可節(jie)省48%的(de)O3。但用(yong)O3 處理(li)染(ran)料(liao)廢水(shui)費用(yong)較高, 對(dui)(dui)COD 的(de)去除不理(li)想，開(kai)發(fa)(fa)新型臭氧發(fa)(fa)生(sheng)器并和UV 或超(chao)聲波(bo)(bo)連用(yong)以提高效(xiao)率(lv)。

3 化(hua)學氧(yang)(yang)化(hua)法處理(li)染(ran)料(liao)(liao)(liao)廢(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)發展前(qian)景(jing)化(hua)學氧(yang)(yang)化(hua)法是一(yi)種優良(liang)的(de)(de)印染(ran)廢(fei)水(shui)(shui)脫(tuo)(tuo)色(se)方(fang)法,但也有其自身的(de)(de)缺憾。如果(guo)氧(yang)(yang)化(hua)程度(du)(du)不足, 染(ran)料(liao)(liao)(liao)分子(zi)的(de)(de)發色(se)基團可能(neng)被(bei)破壞而脫(tuo)(tuo)色(se), 但其中的(de)(de)COD 仍未除(chu)盡; 若將(jiang)染(ran)料(liao)(liao)(liao)分子(zi)充分氧(yang)(yang)化(hua), 能(neng)量、藥(yao)劑量消(xiao)耗可能(neng)會過大, 成本太高, 所(suo)以化(hua)學氧(yang)(yang)化(hua)法一(yi)般用(yong)(yong)(yong)于氧(yang)(yang)化(hua)－絮(xu)(xu)凝或絮(xu)(xu)凝－氧(yang)(yang)化(hua)工藝。采用(yong)(yong)(yong)氧(yang)(yang)化(hua)－絮(xu)(xu)凝工藝,目的(de)(de)是通過氧(yang)(yang)化(hua)法將(jiang)水(shui)(shui)溶性(xing)(xing)染(ran)料(liao)(liao)(liao)分子(zi)變(bian)為疏水(shui)(shui)性(xing)(xing)或使(shi)陽離子(zi)染(ran)料(liao)(liao)(liao)分子(zi)轉變(bian)為中性(xing)(xing)、陰(yin)性(xing)(xing)分子(zi), 以利絮(xu)(xu)凝除(chu)去。反(fan)之, 采用(yong)(yong)(yong)絮(xu)(xu)凝－氧(yang)(yang)化(hua)工藝則是將(jiang)氧(yang)(yang)化(hua)作為后處理(li)步(bu)驟, 對染(ran)料(liao)(liao)(liao)廢(fei)水(shui)(shui)做深(shen)度(du)(du)處理(li)，進(jin)一(yi)步(bu)去除(chu)殘余色(se)度(du)(du)及(ji)COD。

實(shi)踐證明，傳統的氧化(hua)(hua)(hua)方(fang)法如單純(chun)用(yong)NaClO、臭氧和紫外氧化(hua)(hua)(hua)等(deng)對廢(fei)水脫色并不(bu)有效(xiao)，高級氧化(hua)(hua)(hua)法脫色如光氧化(hua)(hua)(hua)、超(chao)臨(lin)界氧化(hua)(hua)(hua)等(deng)被(bei)認為是一種(zhong)很有前途的方(fang)法, 但其昂貴的價(jia)格成為制約其廣泛(fan)應(ying)用(yong)的重(zhong)要原因。但隨著(zhu)對各(ge)種(zhong)氧化(hua)(hua)(hua)劑氧化(hua)(hua)(hua)反應(ying)機理研究的深入，化(hua)(hua)(hua)學氧化(hua)(hua)(hua)法在(zai)染料廢(fei)水處理領域必(bi)將得到(dao)更(geng)廣泛(fan)的應(ying)用(yong)。

4 結束語

染料(liao)廢水的(de)處(chu)理(li)是(shi)亟(ji)待解決的(de)問(wen)題(ti)，對于(yu)大多數常規方(fang)法(fa)不(bu)能奏(zou)效的(de)難降(jiang)解污染物，化(hua)學氧(yang)化(hua)法(fa)常起到重要(yao)作用(yong)，因此研究化(hua)學氧(yang)化(hua)法(fa)對染料(liao)廢水處(chu)理(li)具有(you)現實意義。在新(xin)技術研究方(fang)面，需開發研究光、聲(sheng)、電磁、無毒藥劑氧(yang)化(hua)等各種方(fang)法(fa)綜(zong)合運用(yong)的(de)新(xin)型(xing)綠色水處(chu)理(li)技術,以適應社會(hui)發展的(de)要(yao)求。

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[作者簡介] 張麗宏(hong)（1978-）女(nv)，助理工程師，主要(yao)從事污水的(de)治理工作。

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