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印染废水具有有机物含量高、色度高以及可生化性能差的特性，属于难于直接生化处置的工业废水。目前，印染废水的处置有化学法(氧化法、混凝法)、生物法(厌氧、好氧工艺)以及物理化学法(吸附法、膜技术法)。但这几种办法对印染废水的处置有效果普通或者处置费用高、处置过程不易控制等缺陷。近年来，国内外采用电化学法处置印染废水获得了不错的发展。电化学法处置印染废水主要有铁碳微解法、电絮凝电气浮法以及电催化氧化法。而铁碳微解法是经过废水中存在的易氧化、易复原以及导电介质自发实行反响从而到达废水处置的目的，在印染废水脱色及生化预处置方面的效果良好。
为了进一步提升印染工业废水处理的出水水质，电化学法组合其他工艺也是近年来开展的热点。曝气膜生物反响器(MABR)是一种经过疏水性中空纤维膜对微生物实行无泡曝气，经过生物膜对废水中有机物的降解和氧化到达对高浓有机废水净化的目的，对废水中的COD具有很高的去除率。
本研讨采用铁碳内电解法与MABR组合工艺处置河北省某纺织厂的印染废水，探求去除废水中污染物的优化运转条件。
1、实验过程
1.1 废水水质
该厂生产过程中使用的染料主要为酸性染料，如弱酸性大红GL、弱酸性黄RXL、酸性橙AGT等系列染料。因而，原水水质呈酸性，高COD、低BOD5的特性。实验时选取的废水COD为900mg/L，BOD5为190mg/L，pH为5.0，SS的质量浓度400mg/L，色度360倍。研讨主要调查废水中COD及色度(印染废水的处置难点)的去除状况。
COD、BOD5等的测定办法均按文献。其中COD测定为重铬酸钾法，BOD5测定为稀释接种法，色度测定采用稀释倍数法，SS的含量测定为过滤法，pH测定为酸度计测定。
1.2 实验办法
对取回的废水采用物化法实行预处置，其目的一是降低污染物的含量，二是提升污染物的可生化性，铁碳内电解可将工业废水中长链或难降解有机物质实行转化为易降解的有机物；并优化物化反响条件。之后将物化处置后的废水接入MABR系统实行优化。
1.2.1 物化处置
取5个500mL的烧杯，分别参加300mL水样，置于烧杯中；参加不同比例的铁碳混合物；调理不同pH，在烧杯中通入衔接空气泵的曝气头，最后取上清液测定COD及色度。
对所取水样，实行铁碳质量比(1:1、2:1、3:1、4:1、5:1)，采用不同pH(2.0、3.0、4.0、5.0)，不同的反响时间(1、2、3、4、5、6h)，调查COD、色度处置效果，以肯定适宜的反响条件。
1.2.2 生化处置
MABR实验设备如图1所示。
反响器材质为有机玻璃，有效容积3.8L，废水体积流量10.5mL/min。曝气膜材质为聚丙烯，膜均匀孔径为50nm。系统温度坚持在室温，并且进水pH坚持在6～9。紧缩空气经过气泵供给给膜内腔。气体压力和流量分别用阀门控制并经过气体流量计实行调理。膜内压力坚持在25kPa。在生物膜挂膜培育阶段，将1L的活性污泥投入反响器，采用逐步增大进水COD的方式实行培育15～20d后，构成稳定的生物膜后，以为驯化胜利。
对物化处置后的废水，实行COD负荷及水力停留时间(HRT)的优化。
2、结果与讨论
2.1 物化处置
2.1.1 铁碳质量比的影响
在pH为5(原水)、曝气反响时间为5h时，选取不同铁碳质量比实行单要素实验。出水的COD及色度去除率随不同铁碳质量比的变化状况如图2所示。
从图2能够看出，不同的铁碳质量比对应不同的COD及色度去除率。关于COD而言，在铁碳质量比3:1时，去除率到达最大。缘由是适宜的铁碳比能使微电池的数量到达最大，从而释放更多的自在基，到达去除污染物的目的。而关于色度的去除，铁盐具有脱色作用，因而铁的含量则占领主导，从而呈现高铁碳比色度去除仍有一定的上升。综合而言，选择铁碳质量比3:1为佳。
2.1.2 pH影响
在铁碳质量比为3:1、曝气反响时间5h时，调理不同pH实行单要素实验，结果如表1所示。
从表1能够看出，pH越低，COD及色度去除率越高，这是铁碳微电解的性质决议的。但是由于去除率相差不大，而且原水的原始pH为5.0，呈酸性。从经济的角度而言，选取原始pH为5是适宜的。
2.1.3 曝气反响时间的影响
在铁碳质量比为3:1、pH为5.0(原水)时，选取不同曝气反响时间实行单要素实验，结果见图3。
从图3能够看出，反响时间越长，去除效果越好。当反响时间为6h时，其去除率根本与5h持平，阐明铁碳微电解曾经实行到后期。因而，选取反响时间5h为宜。
2.1.4 优化反响条件下的处置
从以上实验中能够知优化的反响条件，铁碳质量比为3:1、pH为5.0(原水)、曝气反响时间为5h。在此优化条件下反响后的废水水质状况如表2所示。
从表2能够看出，COD和色度都有了较大的去除(去除率分别为55.2%和75.0)。微电解反响中，重生态氢及重生态的Fe2+，具有高活性，其在水中溶解氧存在下，能与污染物发作氧化复原反响，毁坏某些有机物质的分子构造，到达降解有机物的目的。正由于如此，水中BOD5的会有所提升。同时，由于Fe2+的氢氧化物及盐既是良好的脱色剂，又是极好的混凝剂，因而，关于悬浮物有很好的去除。
对铁碳微电解的原水和处置后水实行红外光谱剖析如图4所示。
从图4能够看出，原水中含有较多有机物如芳香族取代物(波数1200cm-1处)、苯环取代物(波数750cm-1处)等，波峰起伏较为明显。经过微电解处置后，特征吸收明显减少，难降解有机污染物也有了很大去除。
2.2 生化处置
2.2.1 MABR的挂膜
取污水处置厂曝气池中活性污泥混合液，参加反响器中，循环24h后排空，之后重新参加混合液后继续实行循环，1周后开端连续进水并逐步加大进水负荷，15d后膜面呈现黄色生物膜，且逐步加厚并布满膜面，以为挂膜胜利，此时开端进物化处置后的废水，并对反响器实行优化。
2.2.2 COD负荷优化
在HRT为6h时，选取不同COD负荷(4、5、6、7、8、9g/(m2•d))实行单要素实验。出水的COD及色度去除率随COD负荷的变化状况如图5所示。
从图5能够看出，COD负荷在4～7g/(m2•d)时，去除率逐步升高；而随着COD负荷的进一步升高，去除率降低。缘由是负荷低时，微生物营养不够，需求底料满足生理需求；而负荷太高，则会抑止微生物的生长。同理，色度的去除也呈现同样状况。综合思索选取COD负荷为7g/(m2•d)。
2.2.3 HRT优化
在COD负荷为7g/(m•2d)时，选取不同HRT(2、3、4、5、6、7h)实行单要素实验，结果如图6所示。
从图6能够看出，COD和色度的去除率随着HRT的升高而升高，但是HRT为6h和7h的去除率相差不大，因而，从经济角度选取6h。这与汪舒怡的研讨结果类似。
2.3 组合工艺处置效果
组合工艺处置(稳定运转30d)后的出水水质状况如表3所示。
从表3能够看出，经组合工艺处置后，出水水质可满足GB4287-2012规则的请求。COD、BOD5、SS、色度去除率分别可达93.8%、88.9%、92.5%、91.6%。
3、结论
采用铁碳微电解-曝气膜生物反响器(物化-生化)组合工艺对河北省某印染厂的工业废水实行了处置。铁碳微电解处置时，在铁碳质量比3:1、pH为5、曝气反响时间4h的优化条件下，COD、色度的去除率分别为55%、75%；MABR处置时，COD负荷为7g/(m•2d)、HRT为6h下，处置效果为优。
组合工艺处置对印染废水COD、色度的均匀去除率分别为93.8%、91.6%，处置后出水水质可满足GB4287-2012的排放请求。
