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摘要：印染廢水具有水質(zhì)水量變化大，COD、色度高，可生化性差等特點(diǎn)，屬于難處理工業(yè)廢水之一。采用鐵炭?jī)?nèi)電解預(yù)處理以及CASS工藝處理模擬印染廢水，試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)鐵炭床的鐵炭質(zhì)量比為3：1，停留時(shí)間為80 min，pH為6，曝氣量為0.3 m3/h及CASS反應(yīng)器曝氣量為0.375~0.5 m3/h，排水比為0.3，運(yùn)行周期6 h，其中，進(jìn)水曝氣5.0 h，沉淀20 min，排水30 min，閑置10 min時(shí)，廢水處理效果最佳，其COD去除率可達(dá)88%~92%，BOD5去除率可達(dá)90%~94%，脫色率可達(dá)92%~95%。預(yù)處理段可以破壞廢水中的難降解物質(zhì)，提高廢水的可生化性，且增加的鐵離子含量可以改善后續(xù)CASS工藝活性污泥的沉降性能，提高廢水COD的處理效果。

關(guān)鍵詞：鐵炭?jī)?nèi)電解；CASS工藝；模擬印染廢水；活性污泥

我國(guó)是紡織印染業(yè)的第一大國(guó)，而紡織印染業(yè)又是工業(yè)廢水排放大戶(hù)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)印染廢水排放量約為每天300~400萬(wàn)t[1]。廢水中的有機(jī)組分大多以芳烴及雜環(huán)化合物為母體，并帶有顯色基團(tuán)（如—N=N、—N=O）及極性基團(tuán)（如—SO3Na、—OH、—NH）2；廢水中還含有較多的原料和副產(chǎn)品（如鹵化物、硝基物、苯胺、酚類(lèi)等），以及無(wú)機(jī)鹽（如NaCl、Na2SO4、Na2S等）。因此，印染廢水具有“四高一低”的特點(diǎn)：色度高、COD高、鹽度高、毒性高、BOD5/COD值低[2]。這種廢水如果直接排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，并可能通過(guò)食物鏈直接或間接影響人們的身體健康。目前，國(guó)內(nèi)的印染廢水處理手段以生化法為主，輔以物理法與化學(xué)法，國(guó)外也是基本如此[3-8]。本論文根據(jù)印染廢水的特點(diǎn)選用鐵炭?jī)?nèi)電解-CASS處理工藝。

1·實(shí)驗(yàn)部分

1.1原水水質(zhì)

按表1的配水方案配制模擬印染廢水，其中酸性大紅GR、堿性品綠、PVA為市售商品。按此配水方案配制的模擬印染廢水其主要水質(zhì)指標(biāo)如表2所示。

1.2試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)裝置如圖1，鐵炭?jī)?nèi)電解反應(yīng)器為升流式，采用PVC板制作，有效容積35 L。將鐵屑與活性炭按質(zhì)量比3：1的比例充分混合后放入反應(yīng)器中組成鐵炭濾床；在鐵炭慮床下方設(shè)有砂礫層，砂礫層內(nèi)安裝5個(gè)曝氣頭，曝氣頭除了向裝置提供氧氣外，還可根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況來(lái)進(jìn)行反應(yīng)器的反沖洗。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，其最佳工況為：水力停留時(shí)間80 min，pH為6，曝氣量0.3 m3/h。

周期性循環(huán)活性污泥反應(yīng)器（CASS）采用鐵皮制成，有效水深為300 cm，總有效容積為86 L。根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定其水力停留時(shí)間為20 h，污泥回流比100%，運(yùn)行周期為6 h，其中，進(jìn)水曝氣5.0 h（非限制性曝氣，采用微孔曝氣，曝氣量0.375~0.5 m3/h），沉淀20 min，排水30 min，閑置10 min，排水比為0.3。

1.3分析方法

COD、BOD5、NH3-N、TP、MLSS、SV30、色度和總鐵按文獻(xiàn)[9]規(guī)定方法測(cè)定，pH的測(cè)定采用pH5-3C型精密pH計(jì)，DO的測(cè)定采用JPB-607型便攜式溶解氧測(cè)試儀，生物相的觀察采用XSP-12CA型生物顯微鏡。

2·試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1印染廢水可生化性考察

印染廢水的可生化性除取決于偶氮雙鍵等發(fā)色基團(tuán)外，其分子結(jié)構(gòu)的其它特征也與之有密切的關(guān)系[10]。鐵炭?jī)?nèi)電解預(yù)處理對(duì)COD的去除作用主要是通過(guò)陽(yáng)極表面溶出的Fe2+及Fe3+所產(chǎn)生的新生態(tài)Fe（OH）2和Fe（OH）3的混凝作用，使廢水中的膠態(tài)、懸浮和有機(jī)高分子物質(zhì)混凝去除。并且，鐵炭濾床對(duì)懸浮物的截留和吸附也能降低廢水的部分COD。在染料分子的各種環(huán)狀結(jié)構(gòu)中，不同性質(zhì)的取代基對(duì)廢水的可生化性有顯著影響，一般情況下，引入的推電子基團(tuán)可提高廢水的可生化性，而引入的拉電子基團(tuán)則可降低廢水的可生化性。鐵炭?jī)?nèi)電解反應(yīng)可以直接還原廢水中含有的強(qiáng)拉電子基團(tuán)的污染物，并連同新生態(tài)的Fe2+、H一起與其他大分子化合物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使大分子有機(jī)化合物分解成小分子的中間體。因此，鐵炭?jī)?nèi)電解的處理效果，并不僅僅體現(xiàn)在對(duì)COD的降解和色度的去除，更重要的是廢水可生化性的提高。