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印染废水具有水质水质变化大、难降解浓度高、色度高、ρ(BOD5)/ρ(COD)低等特性，不断是我国水污染控制的难点和重点。印染工业废水处理面临两方面应战：一方面纺织染整印染废水新规范的执行;另一方面，新型助剂等难降解物质的运用，形成印染工业废水处置理难度越来越大。
退浆印染废水中含有难降解的聚乙烯醇(PVA)、COD高、ρ(BOD5)/ρ(COD)低，此外，PVA排入水体后还会加快底泥中重金属的释放与迁移。目前，退浆印染废水处置方面有：氯氧化工艺、臭氧氧化工艺、零价铁Fenton工艺、高效菌降解，这些工艺常常存在运转本钱高、污泥产量大、运转效果难以稳定的缺乏。UASB作为第二代高效厌氧反响器，常被运用于纺织废水的前处置中，SENTHILKUMARM等采用双UASB工艺处置纺织废水，在最优条件下对COD的最大去除率为53.1%，SOMASIRIW等发现双UASB可以有效去除PVA及其他有机污染物。本文采用“UASB-厌氧水解”组合工艺预处置高浓度PVA印染废水，重点调查了组合工艺的处置效果和影响要素。
1、实验资料与办法
1.1 实验安装
实验采用“UASB-厌氧水解”工艺预处置退浆印染废水，实验安装表示见图1。蓄水桶容积150L，PE资料;UASBⅠ，UASBⅡ，厌氧水解反响器尺寸均为直径20cm，高80cm，有机玻璃柱资料;爬动泵3台，型号为BT100-2J。
退浆印染废水流入UASBI反响器和UASBII反响器，在顶端局部出水流入后续厌氧水解反响器，局部回流UASB反响器底部。厌氧水解局部出水去二级生物处置，局部回流至底部。UASBI反响器和UASBII反响器并联运转，当实践的水量小于设计水量的60%时，只运转其中的一个UASB反响器，另一个只停止微生物调控。
UASB反响器中接种颗粒污泥，外观黑色，均匀粒径1~3mm;厌氧水解池中接种絮状污泥，均匀粒径0.2~0.4mm。主要参数见表1。
1.2 实验用水
江苏某印染企业年产印染布5000万m;主要染料：活性染料;局部复原染料和硫化染料;主要助剂：尿素、海藻酸钠、外表活性剂、增白剂、工业NaOH、保险粉、过氧化氢;
实验用水取自污水处置调理池单元。该调理池主要搜集退浆、蒸煮、漂白工艺过程中所产生的废水，详细水质指标见表2。
1.3 实验办法
COD采用重铬酸钾法测定;TN采用碱性过硫酸钾消解-紫外分光光度法测定;NH3-N采用纳氏试剂分光光度法测定;BOD5采用稀释与接种法测定;pH值采用pH计测定。PVA浓度采用改良的Finely法。产甲烷菌中辅酶F420含量采用硼酸-碘化钾紫外分光光度法测定。采用日本日立公司的S-4800型扫描电子显微镜(SEM)察看厌氧颗粒污泥外表。污泥的EPS采用离子交流树脂技术提取。采用蒽酮试剂法测定EPS中糖的含量，采用改良的Lowry法测定EPS中蛋白质和腐殖酸的含量。
2、结果与讨论
2.1 UASB反响器对退浆废水处置效果
2.1.1 UASB反响器对PVA的去除
UASB反响器对PVA的去除效果见图2。
由图2可知，120d的实验结果标明，退浆废水水质水质变化大。实验PVA进水质量浓度最大为250mg/L，最小为100mg/L，均匀为170mg/L。出水PVA浓度随着UASB反响器的运转逐步升高，第10天时出水质量浓度为50mg/L，在60d后出水PVA质量浓度逐步到达稳定状态，最大为180mg/L，最小为150mg/L，均匀为160mg/L，这标明了在UASB反响器运转初期对PVA的降解效果并不明显，这是由于反响器内的颗粒污泥性质更易于降解可降解有机物，关于PVA这种难降解有机物，去除效果并不明显。但当反响器运转至第60天时，PVA浓度逐步趋于平稳，出水质量浓度为150~180mg/L，这阐明了随着反响器的运转，反响器内部还是驯化并富集了一定的PVA降解菌，最终保证了出水PVA浓度的稳定。
2.1.2 UASB反响器对COD的去除
UASB反响器对COD的去除效果见图3。
由图3可知，固然进水COD浓度动摇较大，但是UASB反响器对COD去除效果较好。实验COD进水质量浓度最大值4500mg/L，最小值2500mg/L，均匀值3300mg/L;出水COD质量浓度最大值2200mg/L，最小值1500mg/L，均匀值1920mg/L，均匀去除率为43.8%。在反响初期，进水COD随着UASB的时间增加，COD去除率也逐步增大，当反响停止到60d时，COD去除率逐步降落，缘由是PVA在反响器内的富集抑止了厌氧微生物对各有机污染物的降解去除。普通来说，PVA对厌氧微生物的细胞活性影响不大，但当PVA超越一定浓度时，会增加溶液的黏度，招致底物和产物在溶液中的扩散速度降低。
2.2 UASB厌氧反响器中颗粒污泥特性
2.2.1 SEM结果
采用SEM察看UASB厌氧反响器中颗粒污泥状况，分别在600，3000倍数下其外表微观形态，结果见图4。
由图4可知，SEM结果显现，UASB反响器中驯化并富集一定数量的厌氧产甲烷菌。图4(a)中均匀粒径为1~3mm，黑色，呈不规则椭球状。图4(b)中污泥外表比拟松懈，孔洞交织，这是由于孔洞有利于吸附降解废水中的有机污染物，同时，也有可能是由于一些难降解物质抑止了局部微生物的活性，招致污泥外表的损伤。由图4(c)可知，厌氧颗粒污泥外表的微生物主要为丝状菌，主要由短节状的圆柱形杆相衔接而成，杆径约为0.5μm，属于典型的产甲烷菌，这标明在UASB反响器内也逐渐驯化并富集一定数量的厌氧产甲烷菌。
2.2.2 辅酶F420含量
UASB反响器中辅酶F420含量随运转时间的变化见图5。
由图5可知，UASB反响器中辅酶F420含量随运转时间的变化逐渐升高，污泥的产甲烷活性不时加强。F420含量曲线随UASB运转呈“S型”，在反响器运转初期，F420含量上升较为迟缓，当运转至第50天时，F420含量上升较快，最终在第90天时F420含量趋于平稳。这是由于在反响初期，UASB反响器正逐步驯化和富集厌氧产甲烷菌，但局部产甲烷菌随出水一同流走，招致初期F420含量上升较迟缓;当运转至第50天时，反响器中PVA逐步富集，质量浓度约为150mg/L，研讨标明大分子的PVA具有一定粘度，可以加强产甲烷菌之间的粘性，减少了产甲烷菌随出水的流失，招致F420含量的快速增加;当运转至90d时，反响器中的产甲烷菌到达饱和，最终F420质量比稳定在7000~9000μg/g。
2.2.3 EPS组分剖析
选取PVA质量浓度为0(未参加印染废水)，50，100，150mg/L时的厌氧颗粒污泥，停止EPS组分剖析，UASB反响器中不同PVA浓度下EPS含量见表3。
由表3可知，随着PVA浓度的升高，多糖浓度逐渐增加，蛋白质和腐殖酸浓度先升高后降低。当PVA质量浓度为0时，多糖、蛋白质及腐殖酸浓度均很低。当参加印染PVA废水时，多糖、蛋白质、腐殖酸浓度分别进步了54.5，25.0，228.8倍。研讨标明，EPS是细菌和其它微生物产生分泌的用于自我维护和互相粘附的自然有机物，当外界刺激细菌或者微生物时，EPS含量会相应发作变化。该实验中，随着印染废水中PVA浓度的不时增加，厌氧颗粒污泥EPS中多糖、蛋白质和腐殖酸含量均表现出一定的变化趋向，可能是由于在一定的浓度范围内，随着污染物PVA浓度的增加，微生物细胞无法将一切碳源用于细胞合成，多余的碳源被转化成胞内聚合物和在EPS中积聚的胞外高分子物质。
2.3 UASB-厌氧水解组合工艺对污染物的去除
2.3.1 UASB-厌氧水解组合工艺对PVA和COD的去除
UASB-厌氧水解组合工艺对PVA和COD的去除状况见图6。
由图6可知，厌氧水解工艺对UASB出水中的COD，PVA去除效果较好，PVA质量浓度稳定小于20mg/L，去除率大于80%，COD质量浓度稳定在900~1100mg/L范围内，均匀去除率42.3%。相比UASB反响阶段，在厌氧水解阶段PVA的去除率更高，其缘由主要是UASB反响器对PVA这种难降解有机物去除效果不明显，PVA的去除量低于其他有机污染物的去除量，PVA有“浓缩富集”的趋向，经UASB反响器后废水的ρ(PVA)/ρ(COD)由0.041提升至0.072。正因PVA的“浓缩富集”，招致了后续厌氧水解阶段中PVA降解菌的富集，进一步强化了PVA的去除。
2.3.2 UASB-厌氧水解组合工艺对ρ(BOD5)/ρ(COD)的进步
UASB-厌氧水解组合工艺中ρ(BOD5)/ρ(COD)变化状况见图7。
由图7可知，UASB出水ρ(BOD5)/ρ(COD)较低，特别是当PVA质量浓度稳定在150~180mg/L时，废水可生化性极差，ρ(BOD5)/ρ(COD)<0.09，经过厌氧水解后，大分子难降解有机物被水解成小分子有机物，可生化性有所进步，在反响器运转初期，ρ(BOD5)/ρ(COD)在0.28~0.4范围内动摇，当运转至80d时，ρ(BOD5)/ρ(COD)稳定在0.35，可生化性有明显的改善。
3、结论
(1)采用“UASB+厌氧水解”组合工艺预处置退浆印染废水，COD去除率大于75%，出水COD质量浓度为900~1100mg/L，PVA去除率大于90%，出水PVA质量浓度小于20mg/L，预处置效果较好，可生化性明显改善，为后续生物二级处置提供保证。
(2)UASB反响器对PVA的去除率效果不明显，随着PVA在UASB反响器中的富集，COD的去除率稍微有所抑止。UASB反响器中颗粒污泥外表主要以产甲烷菌丝状菌为主。同时EPS组分剖析标明PVA可以直接影响微生物的新陈代谢，促进微生物合成并分泌EPS。
(3)UASB反响器中PVA有“浓缩富集”的趋向，ρ(PVA)/ρ(COD)由0.041提升至0.072，促进了后续厌氧水解阶段PVA降解菌的富集，进一步强化PVA的去除。
