印染廢水水量大、色度高、成分復雜。廢水含有染料、施膠劑、添加劑、酸、堿、纖維雜質(zhì)和無機鹽。染料結(jié)構(gòu)中的胺類化合物和銅、鉻、鋅、砷等重金屬元素毒性很大。目前印染過程中有10~20%的染料排入廢水,嚴重污染環(huán)境。隨著染料工業(yè)的發(fā)展和印染加工技術(shù)的進步,染料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性大大提高,使得脫色更加困難。目前,印染廢水的脫色已成為國內(nèi)外廢水處理中亟待解決的問題。
生化處理采用微生物法降解染料分子和有機物,但有害分子降解率低,設備投資大,運行成本高。因此,選擇一種簡單、經(jīng)濟、有效的處理方法已成為印染廢水脫色的研究熱點。除生化法外,其他物化或化學脫色法,如吸附法、氧化還原法、離子交換法、膜法、混凝法等,已經(jīng)報道了很多研究和應用,但是治療效果并不十分令人滿意。
通過氧化還原反應破壞染料的共軛體系或發(fā)色團是一種有效的方法。除了常規(guī)的氯氧化法,國內(nèi)外的研究主要集中在臭氧氧化、過氧化氫氧化、電解氧化和光氧化。
大型印染廢水臭氧發(fā)生器是一種很好的脫色氧化劑,對含有活性、直接、陽離子、酸性染料等水溶性染料的廢水有很高的脫色率,對分散染料也有很好的脫色效果。松井等人的研究結(jié)果表明,偶氮染料更容易被臭氧氧化脫色。臭氧的量與偶氮基團的數(shù)量有關(guān)。例如0.1mol/l的直接紅2S和直接黑2S,所需臭氧量分別為80和130mg/l。臭氧氧化也可以與其他處理技術(shù)相結(jié)合。例如,用硫酸亞鐵、硫酸亞鐵和氯化鐵進行混凝,然后進行臭氧處理,可以提高脫色效果。與單獨臭氧處理相比,臭氧電解處理可提高直接染料和酸性染料脫色率25~40%,堿性染料和活性染料脫色率10%。臭氧結(jié)合紫外線輻射或電離輻射也可以提高氧化效率。臭氧氧化對染料品種適應性廣,脫色效率高。同時,廢水中O3和過量O3的還原產(chǎn)物可以快速分解為溶液和空氣中的O2,不會對環(huán)境造成二次污染。因此,O3脫色技術(shù)具有一定的工業(yè)應用前景。
到目前為止,各種脫色方法在經(jīng)濟、技術(shù)、環(huán)境影響和實用性等方面都存在一定的缺陷。吸附脫色具有只吸附染料而不破壞其結(jié)構(gòu)的特點,但目前使用的吸附劑往往存在吸附能力不足或再生困難的缺點。高級氧化脫色被認為是一種很有前途的方法,但其價格昂貴已成為制約其廣泛應用的重要原因。一些傳統(tǒng)的氧化方法,如次氯酸鈉、過氧化氫、大型印染廢水臭氧發(fā)生器和紫外線氧化法,已被證明對廢水脫色無效。增強物理化學和酶降解的方法可能具有非常廣闊的應用前景。