隨著我國(guó)造紙工業(yè)的迅速發(fā)展，造紙廢水對(duì)環(huán)境的污染也越來(lái)越嚴(yán)重。造紙廢水水量大、有機(jī)物含量高、可生化性差，傳統(tǒng)的生化法對(duì)其處理效果不佳。

膜生物反應(yīng)器(MBR)是膜分離技術(shù)與生物處理工藝相結(jié)合的新型水處理系統(tǒng)，由于其污泥濃度高，可大大提高對(duì)廢水(尤其是難降解廢水)的處理效果[1]。電解法作為一種清潔工藝，產(chǎn)生的自由基、過(guò)氧化氫和氫氧化物的絮凝體等物質(zhì)可以去除廢水中難生物降解的有機(jī)物，在難降解、可生化性差的廢水的預(yù)處理中有廣闊的應(yīng)用前景[2]。為此，筆者采用電解與MBR組合工藝處理造紙廢水，并與MBR的單獨(dú)處理效果作對(duì)比，以期為造紙廢水的處理提供參考。

1 試驗(yàn)部分

1．1  試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在山東省某漿紙有限公司的廢水處理現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，該公司采用木漿造紙，試驗(yàn)用水為該公司污水處理站的一沉出水，其COD為1 100～2 000 mg/L，BOD5為300～600 mg/L，SS為300～500 mg/L，色度為160～220倍。試驗(yàn)用污泥取自該污水處理站的生物選擇池。

1．2試驗(yàn)裝置

采用自制的一體式膜生物反應(yīng)器，尺寸為650mm×650 mm×2 000 mm；采用圓筒式中空纖維膜4根，總膜面積為13 m2，膜孔徑為20 nm；采用H–3040型風(fēng)機(jī)對(duì)MBR進(jìn)行曝氣；采用自制的電解設(shè)備(鐵電極)，電解槽尺寸為50 cm×50 cm×30 cm，電解電壓為10 V，極板間距為5 cm，電流強(qiáng)度為20～25 A；采用磁力水泵2臺(tái)，流量為2 m3／h。

1．3試驗(yàn)方法

試驗(yàn)分兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段，直接用MBR處理原水，考察MBR的處理效果；第二階段，采用電解／MBR組合工藝處理原水，考察組合工藝的處理效果，并與第一階段進(jìn)行對(duì)比。試驗(yàn)過(guò)程中，MBR進(jìn)水流量由25 L／h逐漸提高到35 L／h，對(duì)應(yīng)的容積負(fù)荷由1．58 kgCOD／(m3·d)提高到1．85 kgCOD／(m3·d)，平均反應(yīng)溫度為20℃，水力停留時(shí)間為22 h，膜組件的反沖洗周期為4～6 h。

2 結(jié)果與討論

2．1  MBR工藝的單獨(dú)處理效果

MBR工藝對(duì)COD的去除效果見圖1。

圖1 MBR工藝對(duì)COD的去除效果

由圖1可知，MBR的出水COD為200 mg／L左右，對(duì)COD的去除率在85％左右。另外，MBR出水的色度在140倍左右，對(duì)色度的去除率平均為30％。由此可知，MBR對(duì)COD的去除效果較好，而對(duì)色度的去除效果較差，但其出水的COD及色度均不能滿足《山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 37／676—2007)的要求，需考慮增加預(yù)處理工藝，以使出水達(dá)標(biāo)排放。

2．2  電解／MBR組合工藝的處理效果

在穩(wěn)定運(yùn)行的MBR前增加電解預(yù)處理，考察電解／MBR組合工藝對(duì)COD及色度的去除效果，結(jié)果見圖2、3。

圖2 電解／MBR組合工藝對(duì)COD的去除效果

圖3 電解／MBR組合工藝對(duì)色度的去除效果

由圖2、3可知，電解／MBR組合工藝的出水COD在80 mg／L左右，出水色度平均為40倍，組合工藝對(duì)COD和色度的去除率分別達(dá)到了95％左右和75％以上。該造紙廢水經(jīng)電解／MBR組合工藝處理后，出水COD、色度均可達(dá)到DB 37／676—2007的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2．3  電解預(yù)處理的作用

電解預(yù)處理工藝采用的是鐵電極，電解處理過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是利用電解凝聚與電氣浮原理去除污染物。木質(zhì)素的存在是木漿造紙廢水產(chǎn)生色度的主要原因，電解該廢水時(shí)，由于水的電解及有機(jī)物的電解氧化，電解槽內(nèi)有大量微小氣泡析出(H2、O2及CO2等)，同時(shí)電解產(chǎn)生的絮體可使木質(zhì)素等大分子污染物絮凝，絮體被微小氣泡帶至液面，通過(guò)去除液面浮渣達(dá)到去除木質(zhì)素等污染物質(zhì)的目的，進(jìn)而降低色度及COD。通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得，此類廢水的最佳電解時(shí)間為20 min，電解對(duì)色度的去除率可達(dá)75％以上，對(duì)COD的去除率在60％左右，最終使得組合工藝的出水水質(zhì)達(dá)到了DB 37／676—2007的要求。

3 結(jié)論

電解／MBR組合工藝對(duì)造紙廢水具有良好的處理效果，電解對(duì)色度的去除效果明顯，而MBR對(duì)COD的去除效果較好。在原水的COD為1 100～2 000 mg/L、色度為160～220倍時(shí)，組合工藝的出水COD可降至80 mg/L左右，色度可降到40倍左右，對(duì)COD和色度的去除率分別達(dá)到了95％左右和75％以上，出水COD、色度可達(dá)到《山東省半島流域水污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 37／676—2007)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]李志東，李娜，張洪林．膜生物反應(yīng)器(MBR)處理廢    水的研究進(jìn)展[J]．凈水技術(shù)，2007，26(1)：18–21．

[2]  李善評(píng)，甄博如，欒富波，等．電催化氧化法預(yù)處理糠醛廢水的研究[J]．水處理技術(shù)，2006，32(12)：47–50 中國(guó)給水排水