2 雙氧水/紫外線（H 2 O 2 /UV）脫色技術(shù)
    雙氧水是一種比較強(qiáng)的氧化劑，紫外線能使其離解成2個·OH（氫氧自由基）。·OH 具有非常強(qiáng)的氧化性能，在所有的氧化劑中，它的氧化能力僅次于氟?！H能迅速氧化大多數(shù)有機(jī)物，·OH能夠奪取污染物中的質(zhì)子，從而產(chǎn)生有機(jī)物自由基，這些有機(jī)物的自由基又具有較高的反應(yīng)性，能夠進(jìn)一步發(fā)生氧化分解反應(yīng)。單獨使用紫外線也可使有機(jī)物降解，但是對于印染廢水脫色作用不顯著，而當(dāng)雙氧水和紫外線結(jié)合使用時其氧化反應(yīng)性得到大幅度提高。經(jīng)其處理后水溶性污染物能夠近乎被氧化成二氧化碳和水，因而基本上沒有毒物生成。但是這種技術(shù)難以處理大多數(shù)含有分散染料、還原染料等不溶性染料染色廢水 。該技術(shù)的應(yīng)用有如下特點：無污泥產(chǎn)生；無有害氣體排放；可避免污水處理過程中令人討厭的臭味；更重要的是其反應(yīng)迅速，處理后廢水可直接回用于印染加工。印染廠H 2 O 2 / UV技術(shù)用于廢水脫色后回用的結(jié)果表明，處理后的廢水能夠循環(huán)使用。
    張春珠等人利用H 2 O 2 / UV技術(shù)對酸性染料染色廢液脫色，并將脫色后的廢液回用于羊毛染色。結(jié)果表明，在回用時，殘余雙氧水對染色效果有一定影響。盡管雙氧水加入量很少（1 mg），但是經(jīng)其脫色后的染色廢液對羊毛重新染色后的效果不理想。隨著雙氧水濃度的逐步增加，不僅染色后織物的顏色變淺，而且染色后的染浴也變淺。其原因可能是經(jīng)H 2 O 2 / UV處理后染色廢液中存在一些強(qiáng)氧化物質(zhì)，如·OH以及殘留的雙氧水在高溫下對染液進(jìn)行氧化脫色的緣故。Vikram.Sayal也對此持同樣的看法。因而在H 2 O 2 / UV處理技術(shù)和芬頓試劑處理技術(shù)中，對殘余的雙氧水的去除是必要的。固定化接觸酶對于雙氧水的分解去除可以與廢水處理其它工藝環(huán)節(jié)同時使用。
    3 芬頓試劑（Fenton's reagent）技術(shù)
    雙氧水和硫酸亞鐵試劑混合物一般稱為Fenton試劑，這種混合體系具有比雙氧水更強(qiáng)的氧化能力，在初始階段二價鐵作為氧化脫色反應(yīng)的催化劑，進(jìn)而在反應(yīng)末期，它被氧化成三價鐵，變?yōu)橛行Щ炷齽?
H 2 O 2 + Fe 2+ → Fe 3+ + OH - +·OH
H 2 O 2 + Fe 3+ → Fe 2+ + H + + HO 2
    研究表明，在60 ℃，pH = 2.9 ～ 3.2，50×10 -6 的Fe 2+ 條件下，0.48 g/L 雙氧水的加入，可使活性染料染色廢液達(dá)到95 % 以上的脫色率，這種處理能夠在一定程度上降低染浴重復(fù)使用后的COD。活性染料廢液經(jīng)芬頓試劑處理后可以多次回用于染色。在第一次回用時，藍(lán)色和紅色染料重現(xiàn)性好，黃色染料的重現(xiàn)性較差。然而第二次、第三次的回用效果都不令人滿意。因此單獨使用芬頓試劑處理后回用效果較差。
    4 太陽光催化草酸鐵/雙氧水處理技術(shù)
    草酸鐵絡(luò)合物是光化學(xué)活性很高的物質(zhì)。在250 ～ 450 nm波長范圍的紫外光和可見光的照射下，草酸鐵極易發(fā)生光解反應(yīng)：
[Fe(C n O 2n ) m ] (3-2m) → Fe 2+ + (m-1)C n O 2n n-1 + CO 2 (hv)
光還原生成的Fe 2+ 和H 2 O 2 發(fā)生Fenton反應(yīng)，產(chǎn)生·OH自由基：
H 2 O 2 + Fe 2+ → Fe 3+ + OH - +·OH
H 2 O 2 + Fe 3+ →Fe 2+ + H + + HO 2
    草酸鐵絡(luò)合物可以吸收占太陽光能約18%的近紫外光和可見光（l ≤ 450），它與雙氧水發(fā)生芬頓反應(yīng)產(chǎn)生自由基的量子產(chǎn)率可達(dá)1左右。李太友等人的研究表明，采用太陽光催化草酸鐵 / 雙氧水處理技術(shù)對印染工業(yè)常用的有機(jī)染料——直接耐曬大紅進(jìn)行光氧化降解，其反應(yīng)速率非常迅速，而且即使在陰天散射光作用下光解也十分有效。以往的研究當(dāng)中，人們通常以模擬廢水（蒸餾水和染料的混合物）為研究對象，忽略了染色廢水中的鹽、堿和纖維碎屑的影響。筆者在對真正的染色廢水進(jìn)行脫色研究中發(fā)現(xiàn)，染色廢水中的由鹽、堿以及染料分解物形成的電解質(zhì)對以此技術(shù)的染色廢水脫色有阻礙作用，一般而言，電解質(zhì)含量愈高，這種阻礙作用愈大。纖維碎屑會使染色廢水混濁，可能會影響體系中光輸入，導(dǎo)致脫色速度和脫色率大為降低，影響回用效果。
    5 膜過濾技術(shù)
    膜分離技術(shù)應(yīng)用于純水、海水、果汁以及許多其它液體已有好多年，其應(yīng)用于染整工業(yè)廢水及藥品回用正日益受到重視。
膜過濾方法是一種孔徑為分子大小的分離方法。按孔徑大小，膜可分為：微米膜（MF）、超過濾膜（UF）、納米膜（NF）和反滲透膜（RO）。微米膜能夠?qū)⒛z體粒子與溶解聚合物分離開，可有效地脫除沉淀不能除去的包括細(xì)菌病毒和寄生物在內(nèi)的懸浮物；超過濾膜可將聚合物和膠體粒子與可溶低分子物質(zhì)分開；納米膜能將二價離子與單價離子隔離；反滲透膜只允許水通過 。
Warren S.Perkins（美國喬治亞大學(xué)資深紡織化學(xué)家）利用超過濾與納米級過濾相結(jié)合，將回收的水及鹽再分別作新染色操作的起始浴，即便由海軍藍(lán)一類的廢染液得到的回用水仍可染出亮麗的黃、蘋果綠及淺灰等色調(diào)。斯國平等人用膜過濾方法對活性染料染色廢液處理，并將處理后的水及鹽回用于染色。實驗中兩廢水樣均為藏青色，含鹽量約為62 g/L，中和后，經(jīng)過濾及膜分離后透出液體基本呈無色，且透出率達(dá)95 %左右?；赜盟胞}對染色織物的干濕摩擦牢度、色光和上染率無不良影響，并且大幅度降低了有機(jī)廢水和電解質(zhì)的排放量，同時也減少了染色過程中電解質(zhì)的用量。
    美國某紡織印染廠采用4種型式的反滲透膜設(shè)備處理染色廢水以供回用。清水回用率達(dá)75 % ～ 90 %，色度去除率達(dá)86% ～ 99 %，處理運行結(jié)果見表2。

    6 復(fù)合處理回用技術(shù)
    染色廢水成分復(fù)雜，難以測定，使用單一處理方法通常難以得到理想的回用效果，因此復(fù)合處理回用技術(shù)就顯得十分重要了。K.H.Gregon等人以深度氧化法（AOP）聯(lián)合活性污泥法工藝對染色廢水進(jìn)行處理，以供回用。實驗證明，經(jīng)此技術(shù)處理后的廢水完全可用于洗刷設(shè)備、淋洗甚至于染色。研究者認(rèn)為這種生物 / 高級氧化工藝比膜分離法能夠大大降低投資費用。
    廢水復(fù)合處理回用技術(shù)目前已經(jīng)在一定程度上工業(yè)化。在意大利很多印染廠，以芬頓試劑和生物法聯(lián)用可以達(dá)到30 % ～ 50 % 的廢水回用。這些回用水主要用于沖洗機(jī)械設(shè)備。有的工廠使用生物法/絮凝法/反滲透膜工藝可以達(dá)到60 % 的廢水回用。還有一服裝廠使用生物法聯(lián)合臭氧處理可達(dá)到90 % 的廢水回用。在美國，最近的回用技術(shù)主要集中在臭氧、膜、芬頓試劑和電氧化絮凝法。電氧化絮凝法是一種電化學(xué)方法。鐵電極產(chǎn)生·OH自由基，同時生成鐵離子，其能產(chǎn)生絮凝作用。處理后的廢水與自來水混合后用于活性染料染色過程中的淋洗。當(dāng)一部分處理后的廢水通過反滲透膜去除電解質(zhì)后，回用率可達(dá)70 % 以上 。國內(nèi)對復(fù)合處理回用技術(shù)也已有研究開發(fā)。在北京某紡織廠，印染廢水復(fù)合處理流程如下：
    染色廢水和生活污水 → 格柵 → 預(yù)沉淀池 → 調(diào)節(jié)池 → 一級接觸氧化池 → 一級沉淀池 → 二級接觸氧化池 → 二級沉淀池 → 生物陶粒 → 臭氧脫色 → 雙層濾料過濾 → 陽離子交換脫鹽 → 出水回用?；赜盟c生產(chǎn)用水水質(zhì)比較見表3。處理后廢水回用于染色，對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行檢測，小樣顏色無明顯色差。另外，濰坊某印染廠以混凝法 / 生物活性炭法處理廢水再經(jīng)過消毒處理后回用于印染工序，車間反映良好。其采用的回用水水質(zhì)指標(biāo)為SS ≤ 5 mg/L，COD ≤ 50 mg/L，色度 ≤ 25倍，BOD ≤ 30 mg/L。

    7 結(jié)語
    綜上可以看出，近幾十年來印染廢水處理回用技術(shù)得到較快的發(fā)展，其中盡管膜處理回用技術(shù)應(yīng)用于染色廢水回用處理效果非常顯著，但是設(shè)備投資費用較高，而且分離膜的壽命只有幾年，即使采用膜分離處理，處理之前也要采用機(jī)械或化學(xué)方法去除雜質(zhì)，以減少分離膜的結(jié)垢，從而降低運轉(zhuǎn)費用；臭氧技術(shù)和雙氧水處理技術(shù)雖然脫色速度和效果十分顯著，但是耗費較高，并且對某些染料脫色效果并不理想，脫色時間過長；雙氧水/草酸鐵絡(luò)合物對太陽能的利用率非常高，對環(huán)境無害，且價廉易得，但是也存在著對于個別染料脫色率不高等缺陷；因此各有利弊。
    不過可以相信，通過進(jìn)一步的探索和研發(fā)，并與其它處理回用技術(shù)配合，一定會使印染廢水處理回用技術(shù)發(fā)展成為一項具有學(xué)術(shù)研究價值和光明開發(fā)應(yīng)用前景的新技術(shù)。(天津工業(yè)大學(xué)材料與化工學(xué)院 李春輝 董永春)

    參考文獻(xiàn)