伴隨染料生產和印染行業的發展，染料工業廢水的排放量也急劇增多，據調查中國每年約有1. 6億立方米的染料廢水排放進入水環境中。并且染料廢水具有色度大、有機污染物含量高、組分復雜、水質變化和生物毒性大，以及難生化降解，并朝著抗光解、抗氧化的方向發展等特點，使處理染料廢水的難度進一步加大。印染廢水含大量的有機污染物，排入水體將消耗溶解氧，破壞水生態平衡，危及魚類和其它水生生物的生存。沉于水底的有機物，會因厭氧分解而產生硫化氫等有害氣體，惡化環境。由于以上幾點，使其成為國內外難處理的工業廢水之一，中國己將染料廢水的治理列為環境保護工作的重點。
 

　　染料廢水是指棉、毛、化纖等紡織產品在預處理、染色、印花和整理過程中所排放的各種廢水的總稱，并具有水量大、色度高、組份復雜的廢水，水質變動范圍大等特點。為了解決有機染料對環境的污染，人們采用了不同的方法與技術對染料廢水進行了各種處理途徑的嘗試，其主要目的為: ①分離去除富集發色物質; ②破壞發色物質，以達到脫色和降解有機物的目的。
 

　　1、常用染料工業廢水處理技術
 

　　當前有多種物理化學方法和生物方法均可用于染料廢水的脫色降解處理，國內外常用于工業染料廢水處理的方法有: 生物處理法、化學絮凝法、化學氧化法、吸附法和電化學法等方法。其他如膜分離技術、輻照技術等也正在推廣應用。在具體城市下水道和污水處理中，廢水先在工廠作預處理，達到城市下水道排放標準后進行集中處理。廢水經過預處理再排放可改善污水水質，降低城市污水廠處理負荷，同時便于根據不同的廢水水質采取不同的預處理手段。在對印染廢水進行*終處理時，有機物的去除一般以生物法為主，對難于生物降解的印染廢水，采用厭氧( 水解) 好氧聯合處理較為合適，對易于生物降解的印染廢水，可采用一段生物處理。色度的去除，一般以物理化學方法為主，對于規模大、處理水平高的工廠，可采用電解、化學絮凝、臭氧氧化等工藝，對于小規模的工廠，可采用爐渣過濾。以下是國內外具體印染廢水處理工藝概要。
 

　　1. 1 生物處理法
 

　　生物處理法主要通過生物菌體的絮凝作用、吸附作用和生物的降解作用對廢水中發色物質予以分離和降解。生物的絮凝和吸附作用屬于物理過程，并不能使得染料分子的結構發生化學變化，而生物的降解作用則是利用微生物酶來氧化或還原染料分子，破壞其發色基團和不飽和鍵，并通過一系列氧化、還原、水解、化合過程，將染料*終降解為簡單無機物，或轉化成各種營養物或原生質。廢水中大部分有機物是可以生物降解的，即使是苯環結構，也能被諾卡氏菌、環形小球菌分解，在輔酶HSCOA 的作用下，苯環裂解，分解為有機酸，*終氧化為CO2和H2O。因此，自上世紀以來，由于生物處理法運營成本低，經濟適用，在染料廢水處理中得到廣泛應用。*80%以上的染料廢水仍以生物處理為主，其中好氧生物處理法占絕大多數。
 

　　生物處理法可分為好氧生物處理法和厭氧生物處理法。好氧處理法雖然對BOD 的去除率較高，去除率可達80%，且運行費用較低。但對復雜大分子物質降解效果較差，僅在50% 左右。故對染料廢水色度和難降解有機物的去除率往往不太理想，尤其PVA 等化學漿料、表面活性劑和坯布堿減量技術的廣泛應用，染料廢水CODcr可達3 000 mg·L - 1，且可生化性明顯下降，BOD/CODcr一般低于0. 2，僅單純采用好氧生物處理，其出水難以達標。相對于好氧處理法而言，厭氧生物處理法在一定條件下能夠對復雜大分子物質有明顯的降解效果，是一種很有發展前途的工業廢水處理方法。但厭氧法處理工業廢水經常伴隨著腐臭味，且單運用厭氧處理法處理染料廢水效果也不理想，仍難以達標排放。因此，在當前染料工業廢水生物處理裝置后，通常串聯物理化學處理( 混凝沉淀或氣浮) 裝置作進一步處理。后續處理中。基于上述生物處理法存在的局限和當前染料向抗光解抗生物氧化方向發展，探索生物處理工藝優化組合和篩選具有強降解能力、高效絮凝活性的降解菌成為當前研究的熱點，并取得可喜的成果。
 

　　1. 2 絮凝法
 

　　絮凝法是向廢水中加入一定物質，通過物理或化學的作用，使原先溶于廢水中或呈細微懸浮狀態、不易沉降( 或氣浮) 、過濾的污染物集結成較大顆粒，以便與水分離的方法，從而使富集在廢水中的發色物質分離、去除。絮凝法主要有混凝沉淀法和混凝氣浮法，采用的混凝劑可分為無機和有機兩大類。無機混凝劑多半以鋁鹽和鐵鹽為主，常用的混凝劑包括石灰( Ca( OH)2) 、硫酸鋁( Al2( SO4)3·14H2O) 、氯化鐵( FeCl3) 、( FeSO4) 、硫酸鐵( Fe2( SO4)3) 等，以及無機高分子聚合物，如聚合氯化鋁，聚合硫酸鐵( PFS) 、聚合硫酸鐵等。無機高分子聚合物混凝劑具有腐蝕性小、pH 值范圍廣、混凝沉降性能好、脫水性能好和廢水處理效果好優點。有機混凝劑是指能夠發揮絮凝作用的天然或人工合成的有機高分子物質，根據可離解基團特性，可分為陰離子型( 基團—COOH、—SO3H、—OS3H 等) 、陽離子型( 基團—NH3OH、—NH2OH、—CONH3OH 等) 、兩性型( 同時含有兩種基團) 和非離子型( 不能電離的非電解質) 。在染料廢水中常用的有機高分子絮凝劑有: CG - A、DC - 491、611 陽離子型高分子絮凝劑，mPAM( 甲叉基聚丙稀酰胺) 等。較無機絮凝劑而言，具有脫色效果好、投藥劑量小、pH 范圍寬、產生淤泥體積小等優點。近年來，國外采用有機高分子混凝劑者日益增加，且有取代無機混凝劑之勢，但有機絮凝劑的價格高，影響其廣泛應用。絮凝法常作為單處理或與生化處理相結合的預處理。
 

　　絮凝法對疏水性染料脫色效率很高，色度去除率可達92%以上，但對親水性染料的脫色效果低，CODcr去除率低。因此，絮凝法常與其它處理方法( 如: 生化處理法、過濾等) 聯用，處理后出水: CODcr去除率為70% ～ 80%，BOD5去除率為90% ～ 96%，色度去除率可達70% 以上。絮凝法被認為是有效、經濟的脫色技術之一，比生物處理方法還更經濟，具有工程投資低、占地面積少、處理量大、對疏水性染料脫色效率很高等優勢。但絮凝法具有: 對親水性染料的脫色效果差、CODcr去除率低、處理時間長、生成大量的泥渣且脫水處置困難等缺點，這是影響該方法廣泛應用工程實踐的主要原因。因此，開發新型多功能高效絮凝劑和優化應用工藝是當前此法研究的重點。
 

　　1. 3 化學氧化法
 

　　化學氧化法是借助氧化作用破壞染料的共扼體系或發色基團是印染脫色處理的方法，是染料廢水脫色降解的主要方法之一。除常規的氯氧化法外，國內外研究重點主要集中在臭氧氧化、過氧化氫氧化、電解氧化和光氧化方面。但由于氯氧化法在脫色的同時，易產生小分子、危險性更大的、引起動物腫瘤、損壞神經系統的三*甲烷等有機鹵代物，現已少使用; 而過氧化氫法和光催化法雖具有效率高、無二次污染等優點，但受處理成本和能耗的制約，離產業化應用尚有一定的距離。臭氧是良好的脫色氧化劑，對于含水溶性染料廢水如活性、直接、陽離子和酸性等染林其脫色率很高; 對分散染料也有較好脫色效果; 但對其他以懸浮狀態存在于廢水中的還原、硫化和涂料，脫色效果較差。臭氧氧化也可以與其他處理技術結合應用。如用FeSO4、Fe2( SO4)3、及FeCl3，凝聚后再用臭氧處理可提高脫色處理; 臭氧加紫外輻射或同時進行電離輻射也可提高氧化效率。由于臭氧氧化對染料品種適應性廣、脫色效率高，同時O3在廢水中的還原產物以及過剩O3，能迅速在溶液和空氣中分解為O2，不會對環境造成二次污染。因此O3脫色技術具有一定的工業化應用前景。目前臭氧氧化的主要缺點是運行費用相對偏高，因此，當前國內外應用于工業廢水處理的化學氧化法主要是臭氧氧化法。
 

　　1. 4 吸附法
 

　　吸附脫色的一個主要優點是通過吸附的作用可將染料從水中去除，吸附過程保留了染料的結構。目前，國內外運用于染料工業廢水處理的吸附劑主要有: 活性炭，硅聚物、大孔樹脂等比表面積大的材料作為吸附劑去除染料色度均具有良好的效果，但因成本相對較高尚未廣泛推廣應用; 高嶺土、工業爐渣等低成本的材料作為吸附劑對染料廢水也具有一定的脫色作用，但目前還處于實驗探索階段。當前工業化處理染料廢水的吸附法主要為活性炭吸附法。活性炭作為一種優良吸附劑早已廣泛應用，至今仍是有色廢水的*好吸附劑。活性炭吸附法對去除水溶性有機物非常有效，對陽離子染料、直接染料、酸性染料、活性染料等水溶性染料具有較好的吸附性能，脫色率均在97% 以上，CODcr的去除率為63% ～ 95%。但活性碳吸附對高濃度、疏水性染料廢水處理表現出明顯的局限性，且由于活性炭使用成本較昂貴，單位廢水處理成本較高。因此，活性碳吸附法常結合其他方法一并使用，主要作廢水的預處理或深度處理。因此，當前研制開發適用范圍寬、吸附效率高、再生容易、性能穩定、處理成本低的吸附劑是這一技術方法未來發展的一個重要方向。
 

　　1. 5 電化學法
 

　　電化學法是利用電產生的氧化還原劑破壞染料分子結構而使染料脫色降解的方法。電化學法主要分: 電解法、電氣浮除法和微電池法。研究表明[17]，電化學法是能有效處理染料廢水色度、CODcr、BOD 和TSS 的有效的染料廢水處理方法。電解法是采用石墨、鈦板等作板，以NaCl、Na2SO4或水中原有鹽做導電介質，對染料廢水電解，陽產生O2或Cl2，陰產生H2，利用電解過程中產生的新生態氧或NaClO 的氧化作用及H2的還原作用破壞染料分子結構而脫色; 電氣浮除法是以Fe、Al 為陽，由電反應產生Fe2 +、Al3 + 水解產物形成絮凝，通過對染料分子的氧化還原及吸附作用而脫色，絮體因陰產生的H2而上浮; 微電池法是將鑄鐵屑作為濾料，染料廢水浸沒或通過，利用Fe 與廢水的電位差，產生電效應，電反應產生新生態的H較高的化學活性，能夠與染料廢水中的多種組分發生氧化還原反應，破壞染料的發色結構。
 

　　電化學法處理染料廢水一般無需加入化學藥品，后處理簡單，占地面積少，管理方便，被稱為清潔處理法。除陽離子染料外，電化學法對其它的染料廢水的脫色率均在90%以上。但在實際運行中，單位電耗和電材料使用量大，使其發展和廣泛應用受到了限制。因此，研制強性能新型電材料和高效電化學反應工藝是該技術走向實用化的關鍵，也正是當前對電化學法技術進行改良的重要方向。