3.3 超声波降解法

　　超声波是指频率高于20kHz的声波。作为一种新的废水处理技术，超声波降解技术兴起于九十年代初。国外大量的基础研究结果表明，超声波降解技术是一种很有前途的废水处理技术，废水中有机物在超声波空化作用下得到降解。超声空化是液体中的一种极其复杂的物理现象，是指液体中微小泡核在超声波作用下被激化，表现为泡核的振荡、生长、收缩和崩溃等一系列动力学过程。在空化作用产生的高温、高压下，水分子裂解产生强氧化性的自由基ּOH和H2O2，进而引发各种化学反应，使废水中有机物得以降解。超声波降解技术可认为是氧化法的一个特例。超声波降解技术对印染废水中有机物的去除效果很好，可以将其中的染料分子有效降解。华彬等利用超声波技术对酸性红B(C20H12O7N2S2Na2)染料模拟废水进行了降解研究，在NaCl浓度为1000mg/L、处理时间为50min时，酸性红B的降解率达到了90%[13]。

　　3.4 超临界水氧化法

　　超临界水氧化法(SCWO)是一种新型的高效废水处理技术。它是利用超临界条件(T > 647K，P > 22MPa)下水的独特性质：在超临界状态下，水的密度约为普通水的1/3，粘度却接近于水蒸汽，故其扩散能力比普通的液态水大100倍左右，水的介电常数由78.5降至5.0，具有了非极性溶剂的特性，能与烃类及其它有机物完全互溶，从而大大提高了反应过程的传质速率，显著提高了有机污染物的降解速率[14~16]，使废水中的有机物与氧气充分互溶反应，将之氧化成CO2、H2O和其它小分子化合物，从而达到降解水体中的有机物的目的。

　　以上四种氧化技术，在废水处理中各有其优点和适用范围。氧化法进行印染废水脱色普遍存在以下不足：①氧化是非选择性的，需要对废水中所有物质进行充分氧化，往往需耗用大量氧化剂，处理费用太高;②如果氧化剂用量不够，最希望氧化降解的(染料分子)往往最不容易氧化到;③对偶氮染料很容易通过氧化方法来脱色，但对蒽醌型染料则很难达到预期效果;④氧化法脱色在高色度时效果好，当脱色率达到80~90%以后，进一步提高脱色率很难。

　　4 电化学法

　　印染废水的电化学净化都是通过电极反应发生的。一般是将含有大量染料分子的印染废水，先将pH值调节至7~9范围内，通过一个电解槽，用铁、氧化铁或含铁金属做成阴极进行电解反应。电解过程中，阴极电解成二价铁离子，它们遇到阳极产生的氢氧根离子，即生成氢氧化铁沉淀，随后染料分子和其它有机物粘结在这些氢氧化铁沉淀物上而下沉[17]。根据电极反应发生的方式不同，电化学法可进一步划分为内电解(也称微电池)法、电絮凝法、电气浮法和电氧化法。

　　电化学法对含酸性染料的印染废水有较好的处理效果，脱色率可达50~70%，但对颜色深、CODcr高的印染废水处理效果较差。对染料分子的电化学性能研究表明，各类染料在电化学法处理过程中，其CODcr去除率的大小顺序为：硫化染料、还原染料 > 酸性染料、活性染料 > 中性染料、直接染料 > 阳离子染料[18]。

　　目前，利用电化学法处理印染废水的研究报告越来越多，技术日臻完善，大有推广应用的趋势。管锡等用三维电解法对分散染料和活性染料进行脱色试验研究，结果脱色率均在90%以上[19]。管玉江、杨卫身用复极性固定床电解槽对水溶性染料进行电解脱色，结果表明，通过氧化还原作用，可以破坏偶氮、蒽醌、三芳甲烷、杂蒽类、酞菁等各类染料的发色共轭体，使染料降解脱色[20]。

　　5 生物降解法

　　废水的生物降解法是利用微生物的代谢作用分解废水中有机物的，是处理有机污染物最经济有效的途径之一。但生物降解法对色度的去除率不高，一般只有50~60%，再加上对难降解有机污染物的去除效果也不太好，所以当对出水色度要求较高时，需辅以物理或化学处理。

　　根据微生物呼吸过程的需氧要求不同，废水的生物降解法主要可分为好氧处理和厌氧处理两大类，具体包括活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、废水厌氧及兼氧生物处理法等。

　　活性污泥法净化废水主要是通过吸附和氧化两个阶段来完成有机物降解的，良好的活性污泥和充足的氧气是其正常运行的必要条件[21]。活性污泥法具有处理效果好、适用范围广、结构紧凑、处理水量大、运行成本低等优点，其主要缺点是基建费较高，且操作不当易发生污泥膨胀现象，需严格管理。

　　生物膜法是微生物群体呈膜状附着于其它物体表面上，并让它和废水接触而使其中的有机物得以净化的方法。根据废水与生物膜接触形式和设施的不同，生物膜法又可细分为生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法(浸没式滤池法)及生物流化床法。塔式生物滤池法的优点是结构紧凑，布局合理，管理方便，动力消耗小，经常性费用低;生物转盘法的优点是操作简便，运行管理方便，动力消耗较小，处理成本较低，处理效果较稳定，但占地面积大，基建投资较高，耐废水水质变化的缓冲能力差;生物接触氧化法属于生物膜法范畴，具有生物膜法和活性污泥法的特征。它利用一种新型处理构筑物 — 生物接触氧化池，池中设有淹没在水中作为微生物生长载体的填料，采用鼓风曝气型供给氧气以满足微生物生长的需要，除了依靠填料上的生物膜处理污水外，水中的微生物也同时起作用。该法具有负荷高，停留时间短，操作管理方便，处理效果好，占地面积小等突出优点。

　　近年来，由于纺织产品的结构性调整，染料的品种也相应发生了较大变化，印染废水中出现了大量较难降解的新有机污染物质，导致印染废水的可生物降解性能进一步变差。针对此情况，采用厌氧一好氧处理方法，即先由厌氧过程中的产酸阶段去除废水中部分较易降解的有机污染物质，并将较难降解的大分子有机物分解为较简单的小分子有机物，这些小分子有机物再通过好氧生物处理而彻底降解。采用这种流程比单纯采用好氧治理方法在脱色效果、去除有机污染物能力上均有所提高。

　　一般而言，生物降解法处理印染废水的脱色率和CODCr去除率不高，并且反应时间较长。当前，生物降解法强化脱色的关键是筛选高效降解菌，通过构建具有降解能力和絮凝活性的菌株，提高处理效率，降低运行成本，并对印染废水进行必要的预处理，以降低生物处理负荷或提高印染废水的可生化降解性。

　　6 结束语

　　总之，印染废水是一种水量大、色度高、成份复杂、水质变动范围大的难处理工业废水。对印染废水的处理包括有机污染物去除和脱色两大方面，其处理方法多种多样。有机物的去除一般以生物法为主，对难于生物降解的印染废水，采用厌氧(水解)-好氧联合处理较为合适，对易于生物降解的印染废水，可采用一段生物处理。色度的去除，一般以物理化学方法为主，对于规模大、经济实力雄厚、技术水平高的企业，可采用化学絮凝、电解、臭氧化等工艺，对于广大小规模企业，一般采用絮凝沉淀法或絮凝气浮法处理。从我国染料行业废水治理技术的现状来看，尽管经过多年努力，已取得一批实用技术，解决了不少问题，但总体上没有实质性的突破，特别是设备落后、产品结构不合理等因素的存在，加重了废水的治理难度。因此，解决废水问题的根本出路在于工艺改革，通过采用先进的生产工艺来尽量减少废水的排放。

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