1.染料废水的定义及特点

染料主要应用于纤维、皮革等方面的染色、塑料、橡胶等方面的着色和涂料、油漆等方面的涂色三方面。按染料来源，染料可分为天然染料和合成染料。目前，常用染料一般均为合成染料。根据中国国家标准 GB/T 6686-2006 染料分类[11]对合成染料按应用方法和性能进行分类，可分为直接、酸性、碱性、还原、活性、分散、阳离子、媒介、颜料和食用等染料。染料废水是指棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的各种废水的总称,并具有水量大、色度高、组份复杂的废水,水质变动范围大等特点。

2.染料废水的危害

染料废水排入江河湖泊中，引起了水体富营养化，消耗了水中氧气，威胁了水生植物和动物生存。染料中大多含有芳香族类化合物，其中芳香族上的氢会通过卤代、硝代或者胺代等反应被取代，生成毒性较大的衍生物。此外，在我国南方存在许多癌症村，其周边往往有许多化工产和印染厂，可见染料废水已经严重影响了人们身体健康和生存环境。

3.染料废水处理技术

(1)物理方法

物理方法是指通过物理作用分离和去除废水中不溶解的呈悬浮状态的染料污染物的方法，处理过程中，染料污染物的化学性质不发生变化，主要包括以下几种：

1)吸附法：是指介质(液体或气体)中分子或离子集中在固体吸附剂表面的方法。染料分子可以通过多种力吸附在吸附剂表面，例如静电相互作用力和范德华力等。通常使用活性炭、纳米颗粒吸附剂以及其他类型吸附剂对废水中的染料进行吸附。

2)离子交换法：带电染料和离子交换树脂的官能团之间具有较强相互作用，离子交换法正是利用这种较强的相互作用，实现废水中染料的高效去除。通常树脂可以作为阴离子交换剂或阳离子交换剂，用于分离具有不同表面电荷的染料。此外，天然存在的化合物也可以用作离子交换树脂。

3)混凝和絮凝：该方法是饮用水处理和污水处理工艺的重要组成部分。在该方法中，分散在水中的颗粒物的表面能会发生降低，导致其在水中发生聚集并最终变成不稳定的大颗粒物质。其处理过程可分为三步：闪蒸混合，凝结和絮凝。一些金属盐、聚合物或一些天然存在的材料可作为凝结剂，用以从废水中去除染料。

4)膜过滤：当废水通过具有小孔的膜时，任何大于孔径的溶质都将被截留，这种方法可以用来去除废水颜色、COD以及盐分。根据膜孔大小，膜过滤可以分为超滤和纳滤。

(2)生物方法

生物方法处理废水是通过各种微生物的生物过程，将生物可降解废物转化为更简单和无害的物质，使用的生物主要是细菌、真菌、藻类或者植物。利用细菌等微生物，不仅可以使染料溶液脱色，还可以完成对染料的矿化和降解，实现对染料废水的环保化处理。根据反应过程中氧气参与程度，生物法可分为好氧法、厌氧法以及好氧厌氧联合法。

1)好氧生物处理法：在有氧气存在条件下进行，微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢。好氧生物法处理得到的产物主要为二氧化碳、水以及生物质等。

2)厌氧生物处理法：又名生物还原处理法，在没有氧气存在条件下进行，主要用于处理高浓度有机废水和污泥。厌氧生物法处理得到的产物主要为二氧化碳、甲烷以及生物质等。

3)好氧厌氧联合处理法：将好氧处理和厌氧处理集为一体，可以实现更好的染料污染去除效果，相应反应器有：序批式生物反应器(SBR)、序批式生物滤池颗粒反应器(SBBGR)以及膜曝气生物反应器(MABR)。

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