染料廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展

秦 彬，谷晉川，殷 萍，張 瑜

（1. 西華大學(xué) 土木建筑與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610039；2. 西華大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，四川 成都 610039）

合成染料易于生產(chǎn)且牢度高，廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、制革、制藥、塑料、食品加工等行業(yè)［1］。然而在染色過程中，混合染料并不會(huì)完全附著在材料表面，其中10%～15%的染料因未固定而流失［2］。這些流失的染料形成的染料廢水，具有顏色深、有機(jī)物濃度高、成分復(fù)雜、化學(xué)需氧量高、可生化性差等特點(diǎn)，成為公認(rèn)的難處理有害工業(yè)廢水之一［3］。

環(huán)境中的染料使水體透明度降低，減少了光的穿透，從而抑制了光合作用，造成水體缺氧，干擾水生生物的生長(zhǎng)，破壞水體自凈功能。合成染料通常帶有芳環(huán)和雜環(huán)，某些染料自身、前體和降解產(chǎn)物均是致癌物和致突變物［4］。除染料物質(zhì)外，染料廢水中還包含其他污染物，例如用于染料生產(chǎn)的金屬和助劑。染料廢水中常含有鉻、砷、銅、鋅等微量金屬，它們也對(duì)生態(tài)環(huán)境有害［5］。

隨著染色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，迫切需要開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)來處理染料廢水。本文綜述了染料廢水各種處理技術(shù)的研究進(jìn)展，包括物理處理、生物處理、化學(xué)處理及其組合工藝，這些技術(shù)對(duì)染料廢水的處理非常有效。每種處理技術(shù)各有其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，但在某些方面也有一定的局限性，因此未來關(guān)于染料廢水處理技術(shù)的研究仍然具有重要意義。

1 物理處理

物理處理主要利用一系列物理或機(jī)械作用來去除水體中的污染物。常用的物理處理工藝包括吸附和膜過濾。物理處理只能對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行異相轉(zhuǎn)移，無(wú)法徹底分解污染物，可能造成二次污染。

1.1 吸附

吸附是利用比表面積大以及有多孔結(jié)構(gòu)或有極性基團(tuán)的材料，通過分子間相互作用將污染物黏附在吸附劑上?；钚蕴渴亲顬槌Ｒ姷奈讲牧希渖a(chǎn)成本較高且再生水平低。因此，現(xiàn)有研究多集中于更廉價(jià)且可回收的吸附劑開發(fā)［6］，包括黏土礦物（蒙脫石、赤鐵礦、高嶺石、膨潤(rùn)土等），工業(yè)廢料（粉煤灰［7］、廢輪胎［8］等），金屬氧化物或?qū)訝铍p氫氧化物（LDH），農(nóng)業(yè)廢棄物（稻殼、花生殼、甘蔗渣等）等。

HUANG等［9］采用改性膨潤(rùn)土從廢水中去除羅丹明B和酸性紅1，在最佳條件下吸附量分別為173.5 mg/g和157.4 mg/g。侯芹芹等［10］用粉煤灰對(duì)甲基橙、堿性品紅、酸性品紅和孔雀石綠進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，粉煤灰對(duì)這些染料的去除率均在97%以上。隋麗麗等［11］用α-MoO3空心微球吸附亞甲基藍(lán)，由于微球具有多級(jí)且中空的納米結(jié)構(gòu)，脫色率高達(dá)97.53%～99.65%，最大吸附量為1543.2 mg/g。STARUKH等［12］研究了Zn-Al LDH去除陰離子和陽(yáng)離子染料的效果，結(jié)果表明：陰離子染料的去除效果取決于材料處理的溫度和LDH中Zn與Al的摩爾比；該材料吸附陽(yáng)離子染料需在陰離子和陽(yáng)離子染料共存的條件下進(jìn)行。王彥民等［13］研究了醋酸改性楓香木木屑、花生殼和稻殼對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附過程，最優(yōu)條件下的吸附率分別為99.02%、97.70%和97.95%。陸建等［14］研究了改性秸稈材料對(duì)高鹽廢水中陰陽(yáng)離子染料和重金屬（銅、鉻）的吸附性能，結(jié)果表明，該材料的抗鹽度干擾能力強(qiáng)，在單元污染物體系中吸附量隨鹽度的升高而降低，在多元污染物體系中同時(shí)存在競(jìng)爭(zhēng)吸附和協(xié)同吸附。

磁性納米材料具有較高的吸附率和吸附速率，并且吸附后磁性材料易于分離，便于重復(fù)使用或最終處置［15］。GAUTAM等［16］制備了腐殖酸改性的Fe3O4納米材料，并用其吸附孔雀石綠，在4次回收利用后脫色率仍可達(dá)85%，但繼續(xù)重復(fù)使用時(shí)材料的吸附容量明顯降低。

1.2 膜過濾

膜過濾利用膜對(duì)分子的選擇性分離去除污染物，包括微濾、超濾、納濾、反滲透等工藝。微濾可去除顆粒懸浮液和膠體染料，通常用作混合體系的預(yù)處理。超濾可分離大分子和膠體，通常在需要高度純化的工藝中用作納濾或反滲透的預(yù)處理［17］。納濾的功能位于超濾和反滲透之間，其投資和運(yùn)行維護(hù)成本相對(duì)較低，比超濾和反滲透更具優(yōu)勢(shì)［18］。反滲透可有效去除大分子和離子，處理后的廢水通常為無(wú)色且總鹽度低［17］。

A?TA?等［19］建立了中試規(guī)模的陶瓷超濾+納濾系統(tǒng)，用于紡織工業(yè)熱水的回收利用，一個(gè)處理循環(huán)的平均COD、色度、TOC和總硬度的去除率分別為89.0%、83.5%、86.4%和68.0%。張銳等［20］制備了新型溫敏超濾膜，過濾染料廢水中的有機(jī)染料和重金屬顆粒（CdSe），結(jié)果表明，超濾膜的過濾效果隨著聚（N-異丙基丙烯酰胺）鏈增長(zhǎng)、聚苯乙烯核粒徑減小、操作壓力增大而顯著改善，該膜的孔徑可通過溫度實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，可利用該膜的孔徑對(duì)溫度的響應(yīng)性分級(jí)過濾染料和重金屬。

在膜過濾工藝中，影響膜結(jié)垢的因素包括進(jìn)水組成、膜特性、流體力學(xué)運(yùn)行條件以及生物污染，防止膜結(jié)垢是確保該工藝經(jīng)濟(jì)可行的關(guān)鍵［21］。KOYUNCU等［22］將納濾應(yīng)用于模擬印染廢水的處理，結(jié)果表明，膜表面染料分子形成濾餅層導(dǎo)致膜通量下降，在低NaCl濃度下橫流速率的減慢和在堿性條件下染料疏水性的增加對(duì)膜通量的明顯下降起重要作用。

2 生物處理

生物處理使用固定或懸浮的微生物生長(zhǎng)系統(tǒng)，主要以廢水中的有機(jī)物作為營(yíng)養(yǎng)源參與微生物的代謝活動(dòng)，進(jìn)而將其分解為簡(jiǎn)單的有機(jī)物或無(wú)機(jī)物。生物處理一般作為廢水處理的二級(jí)工藝，包括厭氧、好氧以及厭氧-好氧聯(lián)合處理。在許多國(guó)家和地區(qū)，生物處理由于成本低和易于操作而被廣泛應(yīng)用。

2.1 厭氧處理

厭氧條件下偶氮染料的脫色是通過偶氮還原酶催化的還原反應(yīng)，或通過細(xì)菌群落導(dǎo)致偶氮鍵的裂解而形成芳香胺。一些厭氧反應(yīng)器可有效處理高濃度染料廢水，且具有能耗低、可產(chǎn)生沼氣能源、去除效率高和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，包括上流式厭氧污泥床（UASB）、膨脹式顆粒污泥床（EGSB）、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）、厭氧膜生物反應(yīng)器（AnMBR）等［23］。

SPAGNI等［24］采用淹沒式AnMBR處理含偶氮染料的紡織廢水，結(jié)果表明，該反應(yīng)器可以實(shí)現(xiàn)99%以上的脫色率。雖然脫色效果未受到高達(dá)3.2 g/L的染料濃度的顯著影響，但甲烷的產(chǎn)生受到極大抑制。

微生物燃料電池（MFC）利用電活性微生物的代謝作用降解廢水中的有機(jī)底物，并將有機(jī)物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。MIRAN等［25］評(píng)估了MFC陽(yáng)極室中硫酸鹽還原菌的性能，在穩(wěn)定的操作條件下發(fā)電量為（258±10）mW/m2，陽(yáng)極室中的硫酸鹽還原菌同時(shí)被用于發(fā)電、染料降解和硫酸鹽還原。虞洋等［26］研究了葡萄糖-甲基橙共基質(zhì)型MFC降解偶氮染料與產(chǎn)電的過程，發(fā)現(xiàn)MFC能顯著改善脫色效果，6 h時(shí)厭氧對(duì)照組脫色率為32.06%，MFC體系脫色率為90.51%，在1000 Ω外阻下輸出電壓達(dá)0.587 V。由于MFC輸出功率相對(duì)較低，故尚未在實(shí)際廢水處理中獲得全面應(yīng)用。

2.2 好氧處理

在好氧條件下直接處理染料廢水時(shí)，大多數(shù)染料特別是偶氮染料的脫色效果均較差［27］。在使用需氧生物處理過程中，大多數(shù)染料對(duì)微生物有毒害作用，從而產(chǎn)生包括污泥膨脹、污泥上浮和絮凝物形成等問題［28］。因此，需在提高染料廢水可生化性后，將好氧處理與其他工藝聯(lián)用，作為難生物降解廢水的后處理工藝。

GARCíA-MONTA?O等［29］采用光Fenton氧化與好氧序批式反應(yīng)器（SBR）耦合處理染料廢水。經(jīng)光Fenton氧化預(yù)處理后，可生化性指標(biāo)BOD5/COD從0.02上升到0.36，同時(shí)達(dá)到完全脫色和49.6%的礦化率，組合系統(tǒng)穩(wěn)定去除了80%的溶解性有機(jī)碳。劉娜等［30］研究了氧氣對(duì)混合菌群降解偶氮染料效果的影響，結(jié)果表明，菌群在好氧培養(yǎng)條件下的脫色效果較差，在厭氧和兼氧培養(yǎng)條件下脫色48 h后的脫色液與氧氣充分接觸后，發(fā)生較為明顯的復(fù)色反應(yīng)，使得總脫色率有所降低。

2.3 厭氧-好氧聯(lián)合處理

微生物在厭氧條件下使染料脫色，隨著偶氮鍵的裂解，形成了無(wú)色但生物毒性更強(qiáng)的芳香胺，故通常厭氧處理不作為廢水處理的最后步驟。然而厭氧條件下產(chǎn)生的芳香胺很容易在好氧條件下發(fā)生礦化，從而滿足廢水排放標(biāo)準(zhǔn)［28］。由于分解偶氮染料通常需要厭氧條件，而芳香胺的微生物降解是需氧過程，因此，在污水處理系統(tǒng)中出現(xiàn)了順序厭氧-好氧工藝，可實(shí)現(xiàn)微生物對(duì)染料廢水的有效處理。

TOMEI等［31］在不同環(huán)境下對(duì)含偶氮染料的實(shí)際廢水進(jìn)行生物脫色，結(jié)果表明，好氧系統(tǒng)的脫色率約為30%，厭氧系統(tǒng)的脫色率約為65%，而順序厭氧-好氧工藝的脫色率達(dá)到70%～80%。FRINDT等［32］在厭氧-好氧分批實(shí)驗(yàn)中對(duì)活性橙107進(jìn)行了處理，研究發(fā)現(xiàn)：厭氧條件下可實(shí)現(xiàn)97%的脫色率，而伴隨著芳香胺的釋放毒性增加；在好氧處理步驟中檢測(cè)到毒性降低，這可以用芳香胺的降解來解釋。

3 化學(xué)處理

化學(xué)處理是利用化學(xué)反應(yīng)快速高效地去除污染物?；瘜W(xué)處理應(yīng)用較廣，傳統(tǒng)的化學(xué)處理包括混凝-絮凝、電絮凝和高級(jí)氧化（Fenton氧化、光催化氧化、催化濕式氧化、臭氧氧化、電化學(xué)氧化等）?；瘜W(xué)處理存在的問題是化學(xué)藥劑的消耗量大，或需要專用設(shè)備且消耗電能，與物理和生物處理相比，多數(shù)化學(xué)處理的運(yùn)行成本相對(duì)較高。

3.1 混凝-絮凝

混凝-絮凝處理通過化學(xué)藥劑和攪拌作用，破壞膠體的穩(wěn)定性并使其沉降［33］。常用的無(wú)機(jī)絮凝劑包括鋁鹽和鐵鹽，它們的有效性在很大程度上取決于體系的pH，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量含有殘留金屬的危險(xiǎn)污泥［34-35］。有機(jī)絮凝劑通常是高分子聚合物，例如單寧酸［36］、殼聚糖［37］等，其優(yōu)點(diǎn)是生物降解性好、無(wú)毒、種類繁多且容易獲得［38］，但使用有機(jī)絮凝劑進(jìn)行廢水處理會(huì)導(dǎo)致較高的運(yùn)營(yíng)成本［39］。

為了兼具無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料的優(yōu)勢(shì)，無(wú)機(jī)-有機(jī)復(fù)合絮凝劑得到開發(fā)和應(yīng)用。ZHOU等［40］制備了無(wú)機(jī)-天然聚合物復(fù)合絮凝劑用于染料廢水處理，結(jié)果表明，與傳統(tǒng)混凝-絮凝技術(shù)相比，該復(fù)合絮凝劑在pH、電導(dǎo)率和溫度方面的適用范圍更廣，絮凝劑用量更少且環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)更小。

3.2 電絮凝

電絮凝是在外加電場(chǎng)的作用下，通過犧牲陽(yáng)極，溶出金屬離子而產(chǎn)生凝結(jié)劑。在使用Fe或Al陽(yáng)極的情況下，生成的金屬離子在電絮凝電池中水解，生成Fe（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）或Al（Ⅲ）的氫氧化物。這些低溶解度的氫氧化物充當(dāng)凝聚劑，可實(shí)現(xiàn)電荷中和，從而從廢水中分離出染料［41］。

Nú?EZ等［42］采用電絮凝處理來自印染殘留廢水池的廢水。在最佳條件下反應(yīng)10 min后，色度、濁度和COD的去除率分別達(dá)86%、82%和59%。經(jīng)電絮凝處理后的廢水可在羊毛染色過程中重復(fù)使用，且不會(huì)影響染色織物的顏色或品質(zhì)。

3.3 高級(jí)氧化

對(duì)于以化學(xué)氧化為基礎(chǔ)的高級(jí)氧化，通常涉及原位生成低選擇性的活性氧，如硫酸根自由基，超氧陰離子（O2-）和羥基自由基（·OH），通過活化各種前驅(qū)物（過硫酸鹽、臭氧和過氧化氫等）產(chǎn)生。它們以高反應(yīng)速率攻擊有機(jī)污染物，生成羥基化或脫氫的產(chǎn)物，直至最終礦化。

3.3.1 Fenton氧化

Fenton氧化是用Fe2+催化H2O2分解生成·OH。傳統(tǒng)Fenton工藝存在如下缺點(diǎn)［43］：1）適用pH范圍窄，常規(guī)Fenton工藝的最佳pH范圍為2～4；2）操作參數(shù)（初始有機(jī)物濃度、Fe2+和H2O2濃度、pH）難以優(yōu)化；3）pH高于3時(shí)Fe3+開始以Fe（OH）3的形式沉淀，鐵渣難以分離和回收，不僅造成鐵活化劑的損失和催化活性的降低，而且對(duì)環(huán)境造成二次污染。

ERTUGAY等［44］研究了Fenton氧化過程對(duì)偶氮染料直接藍(lán)71的降解。在最佳條件下反應(yīng)20 min后，初始質(zhì)量濃度為100 mg/L的染料廢水的脫色率達(dá)94%，COD去除率為50.7%。

為了克服均相Fenton的缺點(diǎn)，對(duì)常規(guī)Fenton工藝進(jìn)行了不斷改進(jìn)，以形成各種優(yōu)化的Fenton工藝，如流化床Fenton、非均相Fenton、電Fenton和光Fenton。徐冬瑩等［45］制備了磁性納米復(fù)合物Mn0.6Zn0.4Fe2O4@SiO2用于非均相Fenton反應(yīng)催化降解羅丹明B，結(jié)果表明，H2O2利用率為81.3%，脫色率為95%，COD去除率為98%，循環(huán)使用4次后羅丹明B的降解率在60%以上。唐聰?shù)龋?6］采用三維電極電Fenton法處理實(shí)際染料廢水，結(jié)果表明，三維電極電Fenton法效率高、反應(yīng)時(shí)間短，相比傳統(tǒng)的二維電極電Fenton法，染料廢水的COD去除率提高了約40%。

3.3.2 光催化氧化

光催化劑通常以固體半導(dǎo)體材料作為主要成分，如氧化物（TiO2，ZnO，CeO2，ZrO2，WO3，V2O5，F(xiàn)e2O3等）和硫化物（CdS，ZnS等）。在光子照射下，半導(dǎo)體材料表面的電子被激發(fā)到導(dǎo)帶，并且在價(jià)帶中形成空穴。電子和空穴可以重組并產(chǎn)生熱能，也可以與其他分子相互作用。這些空穴可以與溶液中的電子供體反應(yīng)，產(chǎn)生自由基，氧化材料表面的有機(jī)物［47］。

BILAL等［48］研究了光催化降解染料活性藍(lán)19的毒理學(xué)和降解途徑，最佳條件下反應(yīng)180 min后，TOC和COD分別降低了93.41%和84.36%，與親本染料分子相比，活性藍(lán)19轉(zhuǎn)化副產(chǎn)物的毒性較小。錢婷婷等［49］制備了磁性CuS/γ-Fe2O3復(fù)合材料光催化處理染料廢水，最佳條件下的剛果紅去除率達(dá)96.51%，該光催化劑具有較好的活性穩(wěn)定性，重復(fù)使用6次后剛果紅去除率仍達(dá)90.50%。

3.3.3 催化濕式氧化

濕式氧化是在高溫（125～320 ℃）和高壓（0.5～20.0 MPa）下，使用O2或空氣作為氧化劑，對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行的液相氧化。在高溫高壓下，O2在水溶液中的溶解度大幅提高，這為氧化提供了強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力。已證明濕式氧化可以將有機(jī)化合物氧化為CO2和其他最終產(chǎn)品（碳被氧化為CO2，氮被轉(zhuǎn)化為NH3和NO3

-，鹵素和硫被轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)形式）［50］。

濕式氧化不需要任何危險(xiǎn)且昂貴的氧化劑，其局限性在于高溫高壓的要求和腐蝕性環(huán)境（在反應(yīng)過程中形成羧酸中間體導(dǎo)致的低pH環(huán)境）。為了緩和濕式氧化苛刻的溫度和壓力操作條件，可將催化劑與濕式氧化結(jié)合使用。與濕式氧化相比，催化劑存在的催化濕式氧化技術(shù)，其有機(jī)化合物的氧化程度更高，還縮短了反應(yīng)時(shí)間，因此降低了投資和運(yùn)營(yíng)成本［51］。PALAS等［52］研究了在LaNiO3鈣鈦礦型催化劑存在的條件下，通過催化濕式氧化從水溶液中去除染料活性黑5，在最佳反應(yīng)條件下，初始質(zhì)量濃度100 mg/L的活性黑5溶液的脫色率可達(dá)89.6%，活性黑5的降解率可達(dá)65.4%，同時(shí)使溶液毒性降低。

3.3.4 臭氧氧化

臭氧的高氧化電位（2.07 V）使其能夠降解大多數(shù)有機(jī)污染物。有機(jī)污染物被氧化分解是通過與分子臭氧直接反應(yīng)，或與在堿性條件下臭氧分解產(chǎn)生的·OH間接反應(yīng)［53］。臭氧氧化的優(yōu)點(diǎn)是高效降解且不產(chǎn)生污泥或其他廢物，缺點(diǎn)是投資成本較高，反應(yīng)過程中產(chǎn)成的副產(chǎn)物可能會(huì)危害人體健康，且需要電能。

TEHRANI-BAGHA等［54］研究了臭氧氧化對(duì)蒽醌染料活性藍(lán)19的脫色和降解，在800 mg/L的染料溶液中進(jìn)行90 min的臭氧氧化后，COD和TOC的去除率分別約為55%和17%。

需評(píng)估臭氧處理后的廢水毒性及改進(jìn)技術(shù)來降低運(yùn)營(yíng)成本，才能更好地將臭氧氧化技術(shù)用于染料廢水處理。研究發(fā)現(xiàn)，臭氧與其他氧化劑的結(jié)合可增強(qiáng)脫色和礦化效率。BASIRI等［55］研究了O3、O3-H2O2和O3-活性炭對(duì)酸性藍(lán)92的降解作用，結(jié)果表明：加入H2O2會(huì)增加臭氧的分解速率，因?yàn)樗鼤?huì)產(chǎn)生更多的游離·OH；活性炭作為催化劑和吸附劑被引入臭氧氧化體系，將獲得更高的COD去除效率。

3.3.5 電化學(xué)氧化

電化學(xué)氧化工藝使用電解產(chǎn)生的·OH降解有機(jī)污染物，包括直接氧化和間接氧化兩種基本方式。直接氧化工藝通過水的直接氧化在陽(yáng)極表面產(chǎn)生·OH；間接氧化工藝中·OH的產(chǎn)生源自原位電化學(xué)反應(yīng)和外部添加試劑（Fe2+和H2O2）［56］。

DIAGNE等［57］比較了陽(yáng)極氧化和電Fenton氧化工藝處理靛藍(lán)染料溶液的效果，結(jié)果表明，由于電化學(xué)輔助的Fenton反應(yīng)在溶液中形成補(bǔ)充的·OH，因此與陽(yáng)極氧化相比，電Fenton氧化法的礦化效率更高。班福忱等［58］采用響應(yīng)面法研究了陰陽(yáng)極同時(shí)作用電化學(xué)法處理染料廢水的影響因素及其交互作用，結(jié)果表明，廢水的最高脫色率可達(dá)94.67%，陰陽(yáng)極同時(shí)作用電化學(xué)法對(duì)甲基橙的去除效果顯著。

4 組合工藝

由于染料廢水成分復(fù)雜且難生物降解，故僅用一種技術(shù)很難始終保持理想的處理效果。因此，可以將物理處理、生物處理和化學(xué)處理相結(jié)合，以提高處理效率和礦化程度。例如，將化學(xué)氧化用作染料廢水的預(yù)處理，在提高可生化性后，再用生物法進(jìn)行后處理。組合工藝克服了使用單一處理技術(shù)的局限性。表1總結(jié)了一些組合工藝處理實(shí)際染料廢水的效果和優(yōu)勢(shì)。

表1 組合工藝處理實(shí)際染料廢水的效果和優(yōu)勢(shì)

5 處理技術(shù)對(duì)比

本文總結(jié)了基于物理處理（吸附、膜過濾）、生物處理（厭氧、好氧、厭氧-好氧聯(lián)合）及化學(xué)處理（混凝-絮凝、電絮凝、高級(jí)氧化技術(shù)）的各種處理技術(shù)。它們各自具有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，如表2所示。對(duì)于規(guī)?；幚砣玖蠌U水，通常要考慮的因素涉及去除 效率、操作條件、投資運(yùn)行成本、環(huán)境友好性等。

表2 各種染料廢水處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

6 結(jié)語(yǔ)與展望

未來，從染料廢水中有效去除有毒有害物質(zhì)仍將是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，相關(guān)研究可以繼續(xù)從以下幾方面展開。

a）開發(fā)廉價(jià)的吸附劑，源自黏土礦物、工業(yè)廢料和農(nóng)業(yè)廢棄物等低成本材料，實(shí)現(xiàn)廢物利用，具有較大的商業(yè)潛力；改善吸附劑的吸附容量和再生性能；提高同一種吸附劑對(duì)不同離子類型的陰離子和陽(yáng)離子染料的吸附效果。

b）對(duì)于生物處理，厭氧-好氧聯(lián)合工藝更適合處理染料廢水。但其降解產(chǎn)物比母體物質(zhì)毒性更大，未來仍需評(píng)估具有生物毒性的芳香胺的礦化程度。采用生物法處理含有高濃度或高毒性有機(jī)污染廢水時(shí)，微生物可能因生物毒性而死亡，往往難以達(dá)到理想的處理效果。因此，在處理實(shí)際染料廢水時(shí)，還應(yīng)注重生物處理與其他處理方法的耦合。

c）化學(xué)氧化能夠在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生優(yōu)異的降解效果，應(yīng)更加重視研究自由基的產(chǎn)生機(jī)理和污染物的降解機(jī)理。致力于生成更多的自由基，產(chǎn)生更多的與有機(jī)污染物反應(yīng)的機(jī)會(huì)。了解染料分子的降解產(chǎn)物和降解途徑，開展動(dòng)力學(xué)及熱力學(xué)研究。

d）Fenton氧化、過硫酸鹽氧化等催化氧化反應(yīng)，其均相體系高度依賴體系pH，且容易產(chǎn)生含有過渡金屬元素的危險(xiǎn)污泥，因此應(yīng)更多地研究非均相催化氧化體系，開發(fā)廉價(jià)且易于分離回收的載體材料和催化劑材料。光催化氧化主要集中在對(duì)紫外光的利用上，需更多地開發(fā)可見光激發(fā)的光催化劑來降解有機(jī)污染物。

e）應(yīng)更注重實(shí)際染料廢水的處理研究。實(shí)際廢水比模擬廢水的成分復(fù)雜，對(duì)處理效果的影響較大。此外，還有必要關(guān)注染料廢水中金屬污染物的去除效果。關(guān)于操作條件，大多數(shù)研究在小試裝置中完成，應(yīng)考慮擴(kuò)大到中試規(guī)模和連續(xù)進(jìn)出水模式的研究。