1、文献综述 印染废水的 处理现状 及研究方向 1.前言 印染废水目前还是一个较难处理的废水，因此对于设计处理印染废水的工艺有一定的困难。需要查阅有关书籍，论文，期刊等，在前人的基础上，归纳总结前人的一些的经验，成果等，用于自己的设计上。现将从书籍，论文，期刊等上面获得的情况做一个综述。 印染废水处理技术现状 1.1、 内外印染行业废水处理现状 1.1.1 国外印染废水处理现状 意大利、日本等对印染废水的处理采用工厂初步处理和城市污水综合处理相结合的方法 ,在对印染废水初步处理达到一定标准后和城市污水混合在一起进入污水 处理厂处理 ,这样可以提高后续处理效果。如果印染厂较多 ,则集中处理达到排放标
2、准。 德国由于行业不集中 ,一般采用单厂处理的模式进行处理。在印染厂建造污水处理厂 ,对厂内产 生的废水进行处理。由于清洁生产和水资源回收做得相对较好 ,处理后的水也可以达到排放标准。由于印染企业印染废水排放量较少 ,而且处理技术比较成熟 ,故个别工厂甚至能达到零排放。 国外印染行业采用溶剂循环系统 ,染料回收、 PVA 回收设备先进 ,以水的重复利用和循环回用作为保护水源、控制污染的重要技术措施。这些都在很大程度上降低了污染负荷 ,减轻了后续废水处理的难度。 印染废水主要为有机污染 ,处理方法以生化法为主。国外禁用硫化染料 ,废水量相对较少。从处理技术的原理上分析 ,国内外差别不大 ,但技术
3、深度、自动化程度、设备质量高于国内水平。 1.1.2 国内印染废水处理现状 国内印染企业也有集群化的倾向 ,大多集中在浙江、江苏和广州 ,废水多采用厂内处理 ,也有个别地方采用厂内处理与污水处理厂相结合的方式。 目前国内比较常用的印染污水处理工艺 ,一般采用物化、生化 (或絮凝 生化 吸附 )工艺技术路线 ,包括生物活性污泥处理法、物理化学处理法和膜 处理法等。一级处理以絮凝为主 ,二级处理 主要采 用生化技术。从现有情况看 ,我国印染废水生物处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。此外 ,鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用 ,生物流化床尚处于试验性应用 阶段。常用的
4、物化处理工艺主要是混凝沉淀法与混凝气浮法。电解法、生物活性炭法和化学氧化法等有时也用于印染废水处理中。 由于近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步 ,使 PVA 浆料、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水 ,造成的 COD 占印染废水总 COD 的比例相当大 ,给处理增加了难度。原有的生物处理系统大都由原来的 70% COD 去除率下降到 50%左右 ,甚至更低。 国内纺织印染行业劳动密集 ,资源和能源消耗较高。与国外单位数量印染产品相比较 ,耗水量高约2 倍 ,排污总量是国外产品的 1. 21. 8 倍。国内纺织印染生产工艺中 ,很多物质没有得到充分利用 , 而随废水一同排放 ,目
5、前几乎没有哪家印染企业能达到废水零排放。 1.2、 内印染行业废水处理中存在问题 1.2.1 资金投入不足 发达国家生产的印染产品档次比较高 ,产品附加值高 ,导致产品利润高 ,从而对印染废水处理的投入很高 ,印染废水处理效果明显 ,甚至于一些印染废水处理厂能达到废水零排放 ;而国 内印染产品的档 次比较低 ,集中在中低档产品 ,利润很低 ,对于废水处理的投入不足。目前国内一些印染废水处理场处理 1 t 印染废水仅 1 0001 200 元 ,在层次、质量、自动化程度、运行费用等方面都有很大的差距。由于投入不足 ,部分印染厂废水很难达标排放。 1.2.2 能耗和资源回收利用率低 国内印染行业年
6、用水量 35 t/100 m,是国外同行业的 23 倍 ,而国内中西部地区大部分印染企业 ,工艺设备更落后 ,企业单位产品取水量在 4. 5 5. 5 t/100 m,个别企业则更高 ,达 8. 0 t/100 m;印染 万米布耗标准煤约为国际先进水平的 1. 8 倍 ,总耗能为国际先进水平的 3 倍。近年来 ,国家和地方对 印染行业清洁生产和污水处理非常重视 ,但水耗、能耗仍居高不下 ,且废水回用率不足 10%,处于各行业的最低水平 ,已经危及到可持续发展战略的实施。目前仍有不少印染企业染料、浆料、淡碱的回收率低 ,导致废水可生化性较差 ,资源浪费严重。 1.2.3 粗放式管理有待改进 受经
7、济水平、环保意识以及地方保护等因素的制约 ,国内印染行业的管理水平较国外有很大差距。 严格的管理制度 ,一方面可避免物耗能耗的过度损耗 ,另一方面也可大幅度降低废水中洗涤 剂、碱量、 染料、浆料 ,从而使废水中的污染物浓度下降 30%。而废水处理站管理水平低下 ,未掌握好运行条件也会直接影响到处理水质 ,达不到设计要求。 1.2.4 治理技术不过关 印染废水 COD 高 ,主要不是由染料所造成 ,加工生产中运用的大量助剂 (渗透剂、助染剂等 )95% 以上滞留在印染混合废水中 ,是造成 COD 浓度高的主要原因。在处理工艺技术上 ,由于染料废水以有机物组成形式为主 ,理论上虽大部分可生化 ,但
8、其水质 BOD(生物需氧量 )与 COD 比值一般较低 ,可生化而又不易生化。同时 ,曝气池活性污泥对多变化的染料中间体废水的驯化 、适应也较难 ,影响生物降解能力。这些原因是印染废水难以被有效降解 ,净化后的水质 COD 值仍然偏高的症结所在。 国内大部分印染企业为提高 COD 去除率 ,通常采用增加絮凝和生化反应时间的技术方法 ,即所谓“生化再生化 ”、 “絮凝再絮凝 ”,导致污水处理工程占地面积大 ,流程长 ,工程费用高 ,但处理效果仍难令人满意。在上海、山东、辽宁等地 ,一些企业把并联曝气池改为串联运行 ,生化处理效率有所提高 ,但污水净化程度的提高还是相当有限的。提高 COD 去除率
9、是印染废水急待解决的关键难题之一。 国产染料上染率较低 ,印染生产加工企业一般均或多 或少超量投加 ,染色过程剩余染料较多 ,染色加工过程中 10% 20%的染料排入废水 ,不但造成资源浪费 ,也导致其单位产品产污量比发达国家多了近一倍 ,加剧了废水污染程度。随着染料工业的 发展和印染加工技术的进步 ,染料结构的稳定性大为提高 ,将加大脱色处理的难度。我国纺织印染行业染色废水处理多采用混凝沉淀、气浮、砂滤等物化处理技术。对于废水 ,不溶或难溶的染料微粒 ,通常用絮凝方法使之沉降 ,絮凝沉降时间相当快 ,一级混凝装置基本满足工艺要求。如不变更絮凝剂 ,二级、三级混凝有机物去除率就不会增加太多 ,
10、第二、三级污水净化程度下 降 ,而运行费用却要成倍的增加 ,处理效果不理想 ,经济上不划算。在实际工程中 ,一些企业从原理、设备、工艺及工程各方面考虑 ,把常用的物化法和固体吸附剂吸附、萃取、汽提、蒸馏、高温深度氧化等化工工程物化法以及生物化学法多种方 法组合起来应用 ,能收到一定效果 ,但方法复杂 ,生产运行管理困难 ,难以普遍推广采用。活性炭吸附技术有相当效果 ,但由于国内活性炭再生困难 ,投资、能耗、运转费较高 ,处理成本昂贵 ,处理费达每吨 20 多元 ,经济上不合算也很难被企业运用到工业化 生产中去。因此脱色也是目前我国印染废水治理中普遍存在的一大难题 。 2.正文 印染废水具有水量
11、大、色度深 、有机污染物含量高等特点，是我国工业废水中较难治理的废水之一。印染废水总体上看是属于含有一定量有机污染物和一定颜色的有机性废水，其污染物主要以人工合成有机物为主，印染废水若不经治理直接排故，将对地面水体产生严重影响，引起水体中生态系统的破坏和水体腐败，从而造成的生态破坏及经济损失是不可估量的，因而对于印染废水的治理是刻不容缓。 印染废水是印染企业生产过程中排放的各种废水混合后的总称。我国日排放印染废水量为(300 400)104 t，是各行业中的排污大户之一 1。印染废水主要由退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水组成，其中含有大量的染料、助剂、浆料、酸碱、纤维
12、杂质及无机盐等 ,其特点是有机物含量高、碱度高、色度深、组成复杂、可生化性差，而且其中的硝基、胺基化合物及铜、铬、锌、砷等重金属元素具有较大的生物毒性 2。长期以来，印染废水一直是工业废水处理的重点和难点。近年来随着染料工业的飞速发展和印染后整理技术的进步， PVA 浆料、各种新型助剂和整理剂等抗光解、耐氧化和抗生物降解的有机物被越来越多的应用，排出废水的 BOD5/ COD 值一般在 20%左右 ，色度有时可高达 4000 倍以上，印染废水的处理难度不断加大。因此有针对性的开发高效率、低成本的处理技术，是印染行业面临的重大课题。 印染废水的净化处理方法主要有物理化学法、生物法和化学法。在实际
13、应用中，由于印染废水水质十分复杂，单纯使用一种处理方法通常很难达到理想的处理效果。因此实际印染废水处理工程中常采用多种技术相组合，以取得最佳净化效果。 2.1、物理化学法 物理化学法是包括物理过程或化学过程的单项废水净化方法，或由物理方法和化学方法组成的废水处理系统。常用的物理化学法主要有吸附法、混凝法和膜分离技术等 。 2.1.1 吸附法 在物理化学法中应用最多的是吸附法。这种方法是将多孔状物质的粉末或颗粒与印染废水混合，或使废水通过由其颗粒状物质组成的滤床，使印染废水中的污染物质吸附于多孔物质表面而除去 3。常用的吸附剂有可再生吸附剂和（如活性炭、离子交换树脂或纤维）和不可再生吸附剂如各种
14、天然矿物（膨润土、硅藻土、高岭土）、工业废料（煤渣、粉煤灰）及天然废料（木炭、锯屑、稻壳、玉米棒、甘蔗渣 )等，一些合成无机吸附剂也被应用于处理印染废水 ,如含有 SiO2 的复合氧化物、合成 Mg(OH)2 吸附剂 4。吸附法适合低浓度 以及印染废水的深度处理，具有投资小，方法简便易行，成本较低的优点。目前，工业上主要采用活性炭吸附法，其性能优良，脱色效果较好。该法对去除水中溶解性有机物非常有效 ,但不能去除水中的胶体和疏水性染料，且活性炭再生困难，成本较高，在印染废水处理中的应用有很大的局限性。研究表明，由于废水中有机物的分子结构和种类多少不同，有机物在活性炭上存在竞争吸附 5 。因此，应
15、根据废水水质状况，特别是有机物相对分子质量的分布状况，正确选择活性炭炭种。粉煤灰因具有微孔多、表面积大的特点也被较多的应用于印染废水的吸附脱色处理。但 未经活化的粉煤灰其吸附量相当有限，因此对粉煤灰进行物理或化学改性以显著提高其吸附降能力，已成为科研工作者的热门课题。岳钦艳等 6采用了高分子絮凝剂 PDMDAAC（聚二甲基二烯丙基氯化铵）对粉煤灰进行改性，并用来处理两种模拟染料废水，通过正交试验，得到了最佳工艺参数。研究发现，在一定范围内，随着改性粉煤灰投量的增加则脱色效果增强，且脱色机理以吸附电中和为主。 2.1.2 混凝法 主要有混凝沉淀法和混凝气浮法。混凝法是在废水中加入絮凝剂，使污染物
16、等胶粒凝聚成较大颗粒以便分离的方法。常用的絮凝剂主要有无机絮凝剂和 有机絮凝剂。其中无机絮凝剂又包括无机混凝剂和无机高分子絮凝剂；有机絮凝剂又包括合成有机高分子絮凝剂、天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。在废水处理过程中，絮凝剂的选择是关键，若絮凝剂选择适当，可大大以提高印染废水脱色率、 COD 和 BOD5 去除率，同时也可增强被处理后废水的可生化性，因此混凝法广泛应用于高浓度印染废水的组合处理工艺中。 无机混凝剂主要包括铝盐或铁盐，如硫酸铝、氯化铝、聚合硫酸铝和聚合氯化铝、明矾、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁和聚合氯化铁等。无机混凝剂成本低，原料来源广泛，但絮凝效果差、用量大， 残留的铝离
17、子易导致二次污染。现如今无机混凝剂正逐渐被无机高分子絮凝剂取代。 无机高分子絮凝剂主要有聚合铝类絮凝剂、聚合铁类絮凝剂和活性硅酸类絮凝剂以及复合絮凝剂四大类。聚合铝类絮凝剂有聚合氯化铝和硫酸铝等。聚合铝具有投药量少、除污、脱色效果明显等优点。聚合铁类絮凝剂主要有聚硫酸铁、聚氯化铁、聚氯化硫酸铁等。由于聚合铁产品稳定性较差，故其在用量上不及聚合铝。复合类混凝剂主要有复合铝铁盐、复合硅酸盐，以及在复合铝铁盐基础上再复合另外一种阳离子（如钙、镁、锌等）或再添加一种阴离子（如磷酸根、硫酸根、氯离子等）。国 外先后研制开发出聚合铝铁、铝硅、硅铝、硅铁以及聚合铝 /铁与活性致混物质等复合絮凝剂。近年来，复
18、合絮凝剂的研制成为热点。张毅等 7研究了将 FeSO4、 MgSO4 和 PAM 三种混凝剂按比例进行复合，并将所得复合混凝剂用于降解酸性大红染料，结果表明：复合混凝剂的脱色效果明显优于单一组分，表现出显著的协同效应。 有机高分子絮凝剂是能够发挥絮凝作用的天然或人工合成的有机高分子物质。国外已大量使用各种有机高分子絮凝剂进行水处理。目前使用的主要有天然高分子絮凝剂和人工合成有机高分子絮凝剂两种。天然高分子絮凝剂主要包括木质 素、壳聚糖、改性淀粉等。人工合成有机高分子絮凝剂有聚丙烯酰胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚丙烯腈 双氰胺等，其中聚丙烯酰胺应用最多。 微生物絮凝剂是利用生物技术，通过微生物发
19、酵抽提、精制而得到的一种新型、高效、廉价的水处理剂。具有易于固液分离而且形成沉淀物少、易被微生物降解、无毒、无害、无二次污染等优点。王莉 8用生物絮凝剂普鲁兰处理印染废水，证明在最佳絮凝条件 3g/L 普鲁兰、 12g/L AlCl3 溶液、 pH 值 6.5、混合时间 30s、反应时间 15min 和沉淀时间 40min 下，印染废水中 CODcr 去除率达81%。 无机高分子絮凝剂虽能除去废水中大部分悬浮态染料、分散染料、硫化染料、氧化后的还原染料、偶合后的冰染料及水溶性染料中的分子量较大的直接染料，但却难以除去水溶性染料中分子量小、不容易形成胶体的酸性染料、活性染料、金属络合染料的废水及
20、部分直接染料、阳离子染料废水。另外单独使用无机絮凝剂具有药剂用量大，操作繁杂，污泥生成量大，处理费用高，脱色效果差的缺点，而有机高分子絮凝剂弥补了这些不足，不仅对酸性染料、活性染料等水溶性染料废水具有很好的脱色性能，而且 pH 适应范围广。但是，单独使用有机合成高分子絮凝剂对印染 废水几乎无效，而且易产生有毒物质 9，不利于进一步生化处理印染废水。而天然高分子絮凝剂具有安全无毒、原料广和可生物降解等优点，已经成为国内外科研工作者的研制热点 10-12，这种絮凝剂可单独用来处理水质复杂的废水，也可与其它处理方法组合使用，达到有效降解印染废水的目的。 2.1.3 膜分离技术 膜分离技术是利用特殊的
21、薄膜对液体中的某些成分有选择性的透过从而达到分离、净化和处理的目的。自 1950 年 W.Juda 首次发表合成高分子离子交换膜以来，膜技术才开始应用到工业领域。作为一种新兴且高效的分离、浓缩、提纯及 净化技术，膜技术具有节能、无相变、设备简单，操作方便、无二次污染等特点，而且能回收可再利用物质。应用于印染废水处理的膜技术主要有反渗透、超滤和纳滤。 反渗透是通过对溶液施加压力，使溶剂透过反渗透膜而从溶液中分离出来。反渗透膜的应用已非常广泛。自上世纪 70 年代开始 J.J.Porter 等 13就将膜分离技术应用于印染废水的处理。 Tinghuis14曾报道了将 13 种酸性、碱性染料溶液用反
22、渗透技术分离的效果。张鑫等 15用反渗透膜技术对已达到排放要求的印染废水进行深度处理后，回用水的各项指标均达到印染生 产用水要求。 超滤是分离膜技术中应用最为广泛的膜处理技术之一，是我国生产与应用最广泛的膜品种，产值约占整个膜产业的 25%以上。目前工业上常用的超滤膜器件主要有以下 5 种：中空纤维式、圆管式、螺旋卷式、板框式和毛细管式。王静荣等 16用两级串联的超滤卷式膜回收退浆废水中的 PVA 浆料，其生产性试验表明，在操作温度为 50 80 和最大操作压力 0.6MPa 的条件下， PVA 回收率大于 95%。邹高辉 17以聚砜 (PSf)为膜材料通过正交试验分析，得到最优工艺条件下聚砜
23、超滤膜；在0.04 MPa 的工作压力下，超滤膜对 印染废水中 COD 的去除率为 62%以上，对浊度的去除率达 94%，对色度的去除率为 84%以上。 纳滤是 20 世纪 80 年代末发展起来的一种新型分离膜。它基于筛分效应和核电效应实现对物料的选择性分离。其孔径范围在 1nm 5 nm 之间。 Ismail Koyuncu18用 DS5-DK 型纳滤膜处理染槽废水 (废水中含活性黑 5、活性橙 16、活性蓝 19 和 NaCl)，结果表明，染料的截留率在 99%以上，透过液无色；在 NaCl 浓度恒定时，通量随染料浓度的增加而减小。郭豪 19等用自制的纳滤中空纤维复合膜，对曙红、铬黑 T、
24、罗丹明 -B 和甲基橙四种印染废水进行处理实验。结果表明，该纳滤膜对染料有良好的截留作用，筛分效应和荷电效应在截留过程中起主导作用。 目前，膜分离技术在应用中存在着成本较高、易发生膜孔堵塞、使用寿命短等缺点，因此，还应在膜污染的机理及有效的清洁方法方面进行进一步的研究。 2.2、生物法 生物法是利用微生物酶来氧化或还原染料分子，破坏其不饱和键及发色基团，从而达到处理目的的一种印染废水处理方法。生物法是目前国内外处理印染废水常用的方法。常用的生物处理法主要用好氧生物法、厌氧生物法、厌氧 -好氧组合法。 2.2.1 好氧生物 法 我国处理印染废水的方法主要是好氧生物法，它主要分为活性污泥法和生物膜
25、法。 活性污泥法在印染废水中的应用最为普遍。活性污泥主要是水中繁殖的大量微生物凝聚成的絮体。对有机物具有很强的吸附和分解能力。活性污泥法具有可分解大量有机物、能去除部分色素、可调节 pH 值、运转效率高等优点。 生物膜法是通过生长在填料如滤料、盘面等表面的生物膜来处理废水的方 法。常用的生物膜法主根据废水与生物膜接触形式的不同，生物膜反应器可分为生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等。生物膜法中生物接触氧化法在印染废水处理中应用较多，兼具活性污泥法与生物膜法两种处理法的优点，其运行成本优于活性污泥法，对印染废水的脱色作用较常规活性污泥法高 20，具有容积负荷高、对水质水量的骤变适应能力强、处理能力
26、高、处理效果稳定等优点 21。 2.2.2 厌氧生物法 厌氧生物处理较好氧生物处理应用范围广，不仅可以处理高浓度的印染废水，还可用于中、低浓度的印染废水，而且某些有机物如三苯甲烷基、着色剂 蒽醌和某些偶氮染料只有在厌氧条件下才能被降解。但是，单一的厌氧处理运行周期比较长，而且出水水质往往很难达到排放标准。目前，厌氧生物处理应用较多的主要是其复合或改进工艺 22。 2.2.3 厌氧 -好氧组合法 许多染料在好氧条件下属于难降解物质，仅在厌氧条件下才能被不完全降解。厌氧 -好氧组合工艺，能在一定程度上弥补好氧生物处理工艺的不足。厌氧 -好氧工艺是在好氧处理前先进行厌氧处理，在兼性微生物的作用下，使
27、印染废水中大分子有机物分解成小分子，非溶解性有机物成溶解性物质，难生物降解物质转化为生物降解物质。当有机物通 过厌氧反应，降解成有机酸或小分子的溶解性物质后，再通过好氧处理予以彻底降解 23。 随着印染技术的进步，印染废水中的有机物成分越来越复杂，且具有浓度高和难生化降解的特点。单一的生物处理工艺难以达到有效降解印染废水中所有有机物的目的，因此，多将生物接触法与其他物化处理工艺相结合。刘伟京 24等人采用厌氧 -好氧 -混凝工艺处理难降解印染废水中试研究，结果表明，该中试系统稳定运行 70 天，厌氧上流式水解池对 CODcr 的去除效果最明显，去除率平均值为 45.6%。 A/O(PACT)池
28、出水系统 CODcr 总去除率平均值为 93.2 %。系统色度总去除率平均值为 93.9 %。印染废水中的有机物得到有效降解。 2.3、化学法 2.3.1 氧化法 化学氧化法针对性强，它是利用强氧化剂破坏有机物结构，使其发生断键或者是氧化分解，形成分子量较小的有机物或无机物。目前研究和使用较多的有芬顿试剂氧化法、臭氧氧化法和氯氧化法。 芬顿试剂氧化法是 H2O2 与 Fe2+反应产生强氧化性游离基 HO+， HO+可与废水中的有机物作用，使染料分子断键而脱色。芬顿试剂中用到的 Fe2SO4 和 H2O2 都是常见的廉价原料，而且 Fe2+又有混凝作用，因此芬顿法处理废水 具有巨大的应用和研究价
29、值。近几十年来芬顿氧化法派生出许多分支，如 UV/Fenton 法、 UV/H2O2 法、铁屑 /H2O2 法和电 Fenton 法等。 臭氧氧化法在废水脱色及深度处理中得到广泛应用。影响臭氧氧化的主要因素有水温、 pH 值、悬浮物浓度、臭氧浓度、臭氧投加量、接触时间和剩余臭氧等。王宏洋 25等人研究了用臭氧深度处理印染废水二级出水，结果表明：当比臭氧消耗量为 6.5 mg/mg 时，在 400 nm 处，出水的吸光度减少达 90%以上， 254 nm 处减少达 85%。近几年的研究通过活泼的氢氧自由基 (OH)与有机 物反应，使染料的发色基团中的不饱和键断裂，生成分子量小，无色的有机酸、醛等
30、，达到脱色和降解有机物的目的。目前较实用的臭氧高级氧化技术 26有：臭氧 /紫外光技术、臭氧 /过氧化氢技术和臭氧 /活性炭技术。 氯氧化法是利用废水中的显色有机物易被氧化的特性，应用氯或其化合物作为氧化剂，使染料分子中发色基团的不饱和键断开，达到脱色的目的。 2.3.2 光催化氧化法 自从 Fujishima A28等提出光催化理论之后，光催化技术已经引起了化学、环境科学和材料学界的广泛重视。机理为催化剂在光的照射下吸收光能，当其吸收的 光能高于其禁带宽度的能量时，催化剂就会被激发产生自由电子和空穴，空穴与水、电子和溶解氧反应，分别产生具强氧化性的 OH自由基和 O2-，因而促进了有机物的降
31、解。光催化氧化技术能有效地破坏许多结构稳定的生物难降解的有机污染物，具有节能高效、污染物降解彻底、降解速度快、无二次污染等优点。 TiO2、 ZnO、 Fe2O3、 CdS、 ZnS、 Cu2O 等半导体催化剂均具光催化活性，但大多易发生光阴极腐蚀，不适于净化水体；而锐钛型 TiO2 因氧化能力强、催化活性高和性质稳定、无毒、抗化学和光腐蚀等优点，为研究者所青睐。然而 TiO2 光催化材料也存在缺点： TiO2 的禁带宽度为 3.2 eV，仅受占太阳光 5%的紫外光激发； 催化剂的光生电子和空穴易复合； 纳米 TiO2 粉体易团聚、难回收；极大地降低了其实际应用价值。为此，对 TiO2 的改性
32、和负载技术进行深入研究，以实现其工业化应用是研究者的工作重点。目前，对 TiO2 催化剂的改性方法主要为金属离子掺杂、非金属元素掺杂、半导体复合、贵金属沉积和染料敏化等 29-34等。 冯丽娜等 36采用 TiO2/活性炭光催化剂对印染废水的生化处理出水进行深度处理，结果表明，催化剂负载次数为 4 次，光照时 间 30 min，催化剂投加量为 3 g 时，处理效果最佳，出水 COD 达到50 mg/L，色度为 2，满足印染行业回用水的标准。 本项目组在陕西省自然基金项目、中国纺织工业协会科技指导性项目等支助下，研究制备出氮掺杂纳米 TiO2 光催化剂，该催化剂对紫外光和可见光均有较强吸收，其吸
33、收带边达 618 nm；在紫光和模拟太阳光照射下，该光催化剂对甲基橙染料水的降解率分别达 87.6%和 78%。采用浸渍法将氮掺杂纳米 TiO2 与聚丙烯腈基活性炭纤维（ PAN-ACF）有效复合，研究制备出吸附与可见光催化协同作用净化印染废水的复合材 料；在紫光和模拟太阳光照射下，该材料对甲基橙染料水的降解率分别达 95%和 92.5%。 在诸多印染废水处理技术中，吸附与可见光催化氧化协同作用技术，因其可有效利用太阳能、对污染物降解快速彻底、无二次污染、适合印染废水的深度处理等优点，将成为印染废水净化技术研究发展的新方向。但由于染料体系的复杂性和测试方法的局限性，以及光催化剂在吸附载体上的负
34、载牢度等问题，吸附与光催化协同作用技术在印染废水净化中的应用研究尚未展开，今后仍需进行深入系统的研究，使其在印染废水深度处理领域得到广泛应用。 2.4、发展趋势 2.4.1 膜处理技术 目前印染废水处理的逐渐向膜法其他处理技术相结合发展。工程师与研究人员不断开研制新的超滤膜 ，改善超滤膜的材质，孔径大小等方面性能，主要为了降低膜的制作成本，提高过滤效能。然而膜法仍然具有它的缺点，只采用透过液反冲洗的清洗方法己不能保持膜的通量稳定，需采用药剂清洗，膜的污染比较严重，这一问题尚未很好解决。而且，国内目前还未开发出高 质量的超滤膜装置，需从国外引进成套的工艺设备，价格必然不菲。因此如何降低成本，保持
35、膜的稳定性能是未来研究的重点。 2.4.2 印染废水处理方法的联用技术 不同的印染废水处理技术对不同类型的污染物有着不同的处理效果，即使对于相同的污染物类型的废水，其污染物含量不同也要求使用不同的水处理技术，因此单一的一种水处理技术难以将印染废水处理彻底，往往需要采用不同的水处理技术进行联合处理才能达到经济、高效、达标的目的。目前，人们已经致力于研究印染废水处理方法的联用技术。其中二级技术有 : 符德学等 34采用超声波协同 钛 铁双极电解，使电极、电生氢氧自由基氧化、超声空化、电絮凝等组合在同一反应器内，达到了令人满意的降解效果。张艮林等 35采用均相 Fenton 氧化 混凝法对印染废水进行了强化处理。结果表明，该法特别适用于处理同时含有亲水性和疏水性染料的印染废水，处理后废水的色度降到 35， COD 降到 103mg/L，去除率分别高达 95% 和 94.3%，脱色效果显著；三级技术有 : 张彦等 36介绍混凝 ABR 活性污泥法组合工艺处理印染废水的效果及主要设计参数。运行结果表明CODcr、 BOD5及色度的去除率分别达 90%、 93.4%和 97.4%。何松等 37进行了混凝 微电解 生物法
