包括染料行業(yè)在內(nèi)的精細化工行業(yè)是中國經(jīng)濟實現(xiàn)跨越發(fā)展、走向國際市場的重要產(chǎn)業(yè)，但高濃高鹽有機廢水無害化處理嚴重制約了行業(yè)發(fā)展。

　　本文針對染料行業(yè)廢水的特征，綜述了物理法、化學法、生物法以及集成工藝技術(shù)等常用的無害化處理技術(shù)，展望了染料行業(yè)廢水無害化處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。

　　我國染料制造業(yè)原料種類多、生產(chǎn)流程長、產(chǎn)品收率低，產(chǎn)生的廢水具有水量水質(zhì)變化大、成分復雜、化學需氧量（COD）含量高、色度深、高鹽高毒、難生物降解等特點，治理難度大、成本高。

　　該類廢水若直接排放或不達標排放，會引發(fā)嚴重的環(huán)境污染事件，威脅所處流域的水環(huán)境安全。

　　近年來國家陸續(xù)提出多項政策以加強染料廢水治理，但很多染料廢水處理方法均存在運行成本高、處理效果不理想等問題。

　　且隨著需求提高，現(xiàn)有的廢水處理技術(shù)已不能支撐染料行業(yè)持續(xù)發(fā)展，亟待開發(fā)更高效的染料高濃高鹽廢水無害化處理技術(shù)。

　　物理法

　　物理法可以對廢水中的組分進行初步分離，在一定程度上降低廢水COD含量和色度。

　　吸附法

　　吸附法是指利用具有特殊官能團或多孔結(jié)構(gòu)的吸附劑對污染物分子進行富集，再通過升溫、降壓等方法分離，可以有效去除廢水中的色度、重金屬離子和有機物。

　　吸附處理是常用的染料廢水處理方法，但若吸附劑在吸附飽和后無法實現(xiàn)脫吸附再生，則會被作為危險廢物處理，成本極高。

　　相關(guān)研究逐漸集中于提升吸附劑的吸附容量、降低吸附劑的再生成本、提升重復利用率，主要從調(diào)整吸附劑的制備原料、改進吸附劑的制備工藝、研發(fā)吸附劑的高效低成本再生方法等方面展開。

　　膜分離法

　　膜分離法主要是利用微濾、納濾、超濾和反滲透等膜的選擇透過性，截留去除廢水中的污染物。

　　污染物堵塞導致膜通量逐漸降低，因此研究者開始有針對性地對膜表面進行改性，以提高膜的吸附過濾性能，延長使用壽命。

　　超聲波法

　　超聲波法常作為輔助與其他工藝聯(lián)合使用，是指在超聲波作用下，水中局部區(qū)域形成高溫高壓環(huán)境使污染物發(fā)生熱解，同時產(chǎn)生HO-，將大分子有機物氧化成小分子或自由基，在水分子快速的熱運動下迅速絮凝，從而降低有機污染物濃度。

　　萃取法

　　萃取法是利用污染物在水和萃取劑中具有不同的溶解性，通過不溶或難溶于水的溶劑將染料分子從廢水中分離出來，關(guān)鍵在于萃取劑的選取和設計。

　　磁分離法

　　磁分離法常作為輔助或改性手段與其他技術(shù)聯(lián)合使用，是利用廢水中雜質(zhì)污染物自帶的磁性或者外加磁性顆粒的磁性，借助外加磁場實現(xiàn)污染物分離。

　　由于廢水中含有較多無磁性或弱磁性的水溶性污染物，因此通常需要借助其他工藝改變廢水中污染物的溶解性。

　　化學法

　　化學法可以利用化學試劑和污染物發(fā)生反應，對廢水中的污染物進行轉(zhuǎn)化、降解。

　　化學絮凝法

　　化學絮凝法是指利用絮凝劑產(chǎn)生壓縮雙電層，使廢水中的染料分子和懸浮物失穩(wěn)并相互碰撞形成絮凝體，以沉淀分離去除廢水色度和部分COD，對非水溶性染料廢水的處理效果較好。

　　為了增強絮凝效果，逐漸開發(fā)出經(jīng)過改性的更高效的絮凝劑，也可以通過添加其他環(huán)境友好的助劑提升絮凝效率。

　　高級氧化法

　　高級氧化法的基本原理是通過電、光和磁等過程產(chǎn)生?OH，將結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、難被微生物分解的有機分子降解轉(zhuǎn)化為CO2、H2O等無害物質(zhì)或其他低毒易降解物質(zhì)。

　　臭氧氧化法是在催化劑的作用下，臭氧直接氧化有機物或者產(chǎn)生?OH破壞污染物分子結(jié)構(gòu)，進行污染物降解。

　　Fenton氧化法是Fe2+在酸性條件下催化H2O2分解，生成?OH氧化分解難降解有機物，同時Fe2+轉(zhuǎn)化成Fe3+與有機物發(fā)生混凝。隨著研究的深入，光、電、超聲等逐漸被引入，傳統(tǒng)Fenton法中存在的H2O2的運輸成本和風險等問題被解決。

　　濕式氧化法是在高溫高壓條件下，用空氣或氧氣氧化分解有機物。在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了投加穩(wěn)定高效的氧化劑的濕式催化氧化法。

　　光催化氧化是在光激發(fā)和催化劑的作用下，固體半導體材料表面的電子發(fā)生躍遷生成具有強還原能力的光生電子和強氧化能力的空穴，氧化物表面的水分子與空穴作用形成?OH氧化分解有機污染物。

　　低溫等離子體技術(shù)是低溫等離子在高壓電作用下放電，產(chǎn)生大量?OH、?H等活性粒子降解污染物，近年來引起了較多關(guān)注。

　　超臨界水氧化法是利用水在超臨界狀態(tài)下能與有機組分和氧化劑互溶，以超臨界水為介質(zhì)、以O2或H2O2為氧化劑，在高溫高壓下迅速將有毒難降解的有機物徹底氧化。

　　電化學法

　　電化學法的基本原理是選擇有催化氧化功能的活性電極，通過電催化等過程在陽極表面產(chǎn)生?OH，從而對染料廢水進行快速降解。

　　電解氧化法是在外加電場作用下，金屬氧化物陽極材料發(fā)生電解作用產(chǎn)生?OH等自由基，自由基團直接或轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)間接氧化有機污染物。

　　電絮凝法是鋁或鐵陽極在電流作用下溶解生成相應的氫氧化物，可凝聚去除水中的膠體物質(zhì)。

　　內(nèi)電解法是以鑄鐵屑等還原性物質(zhì)為陽極、其他惰性材料為陰極，在外加電場作用下陽極電解生成Fe2+以還原廢水中的氧化性污染物。可以往其中加入催化劑或者助劑優(yōu)化處理效果。

　　生物法

　　生物法是利用微生物對水中的污染物進行吸附、絮凝和降解。

　　該法低耗能、無二次污染，但不能徹底降解部分染料分子，且微生物受pH值、染料濃度等外界因素影響較大。

　　好氧法和厭氧法

　　厭氧/好氧法可以使難生物降解的污染物在水解酸化后進一步被礦化。

　　好氧法是在有氧條件下，利用好氧微生物（含兼性微生物）自身代謝降解有機污染物，將其轉(zhuǎn)化成無害穩(wěn)定的小分子物質(zhì)。

　　由于染料廢水的可生化降解性較差、且廢水中常含有毒物質(zhì)，因此好氧法對于染料廢水的污染物降解不徹底，且會產(chǎn)生大量污泥。

　　厭氧法是在無氧條件下，利用厭氧微生物將廢水中難降解的有機物分解成CH4或CO2等小分子的過程。

　　厭氧法能有效處理高濃度染料廢水、可產(chǎn)沼氣能源、剩余污泥產(chǎn)量低，但運行條件較為嚴苛、且存在產(chǎn)生臭氣的問題。

　　微生物吸附法

　　微生物吸附法是在一定營養(yǎng)和pH值等條件下，利用真菌、細菌和藻類等微生物的結(jié)構(gòu)或成分特征，經(jīng)螯合、絡合等作用吸附去除廢水中的重金屬離子和染料等污染物，有著原料廉價易得、操作簡單等優(yōu)點，但吸附菌的機械強度較低，不利于實際應用。

　　固定化細胞技術(shù)

　　固定化細胞技術(shù)是通過表面吸附、交聯(lián)、包埋和共價固定法等方法，將游離細菌固定在不溶性載體上。

　　常用的固定化載體材料有活性炭等無機材料、聚乙烯醇等有機材料和海藻酸鈉-石墨烯等復合載體。

　　采用固定化細胞技術(shù)可以提高微生物細胞濃度、增強微生物的環(huán)境耐受性，強化染料廢水處理效果，今后需要開發(fā)經(jīng)濟實惠、傳質(zhì)性能好、機械強度高且不會對微生物活性造成不良影響的載體。

　　集成技術(shù)

　　在高濃高鹽有機廢水的實際處理過程中，使用單一方法通常難以達到或維持目標水質(zhì)，因此研究者們開始將不同工藝進行結(jié)合研究。

　　結(jié)論

　　經(jīng)過實驗室研究和工程應用，已經(jīng)發(fā)展出了多種針對染料廢水的處理方法，今后的研究中需注重提升處理效果、降低處理成本、避免二次污染。

　　1.持續(xù)優(yōu)化工藝，加快高濃高鹽有機廢水集成技術(shù)與成套設備開發(fā)與工程化示范。

　　應繼續(xù)利用好生產(chǎn)工藝、檢測技術(shù)、物理化學生物材料等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，提升染料廢水處理工藝的處理效果或擴大其適用范圍。

　　同時應根據(jù)行業(yè)高鹽、高濃有機廢水特征，集成多項關(guān)鍵單元技術(shù)，逐漸形成標準的行業(yè)廢水無害化處理成套工藝設備，并進行工程示范和推廣。

　　2.注重開發(fā)廢鹽資源化綜合利用途徑。

　　目前精細化工行業(yè)的廢鹽主要通過洗鹽法、高溫熱解法、沉淀法和填埋法處理，這些方法各有優(yōu)缺點，亟需研制廢鹽資源化成套技術(shù)設備并進行產(chǎn)業(yè)化推廣。

　　篩選適用于行業(yè)廢鹽的資源化關(guān)鍵單元技術(shù)并建立集成技術(shù)，進行技術(shù)驗證和推廣應用，為解決廢鹽出路問題提供保障。

　　3.建立精細化工廢水處理規(guī)范、指南和標準。

　　目前亟需制定相應的技術(shù)規(guī)范、指南和標準，為含鹽有機廢水的無害化處理和廢鹽的資源化打通流程，系統(tǒng)解決含鹽廢水和廢鹽的資源化問題，同時通過標準體系建設為副產(chǎn)工業(yè)鹽探索合法化出路。