孟家興，陳伯儉，王海松，王文舉

（1.河北工程大學(xué)能源與環(huán)境工程學(xué)院，河北 邯鄲 075000；2.中國(guó)新興建筑工程有限責(zé)任公司，北京 100079）

工業(yè)廢水多采用厭氧處理技術(shù)，廢水中有毒有機(jī)物對(duì)微生物有毒害作用，易使生物處理系統(tǒng)受到?jīng)_擊。研究以脫毒為目的的預(yù)處理工藝，在工業(yè)廢水處理中顯得尤為重要。水解酸化預(yù)處理工藝具有運(yùn)行成本低，改善可生化性，提高酸化度，削減毒性，進(jìn)而增強(qiáng)后續(xù)生化處理效果的特點(diǎn)。因此，水解酸化預(yù)處理工藝應(yīng)用在工業(yè)廢水研究中有現(xiàn)實(shí)意義。

1 工業(yè)廢水的特征

在我國(guó)，對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重的工業(yè)廢水主要為造紙、印染、制藥、制革和石化等工業(yè)生產(chǎn)排放的高濃度難降解有機(jī)廢水。

制漿造紙廢水主要由蒸煮黑液、制漿造紙中段廢水和抄紙廢水等組成，其中制漿造紙中段廢水包括洗漿廢水、篩選廢水和漂白廢水[1]。而且中段廢水排放量大，污染負(fù)荷高，成分復(fù)雜，毒性大等特點(diǎn)[2]。

印染廢水主要由退漿廢水、煮煉廢水、漂白廢水、絲光廢水、染色廢水和印花廢水等組成，具有高濃度、高色度、高pH值、難降解、多變化五大特征[3]。

制藥廢水主要由抗生素廢水、合成藥物生產(chǎn)廢水、中成藥生產(chǎn)廢水以及各類制劑生產(chǎn)過(guò)程中的洗滌水和沖洗廢水等組成[4]。該廢水具有成分復(fù)雜、有機(jī)物濃度高、可生化性差、色度高和有毒有害物質(zhì)多等特點(diǎn)[5]。

制革廢水主要來(lái)自于鞣前準(zhǔn)備、鞣制和其他濕加工工段[6]。廢水具有水質(zhì)水量波動(dòng)大，成分復(fù)雜，可生化性較好，污染物濃度較高，有毒及抑制類物質(zhì)等特點(diǎn)[7]。

石化廢水主要是在煉油生產(chǎn)以及熱裂解生產(chǎn)乙烯、丙烯等化工材料過(guò)程中，及進(jìn)一步加工合成有機(jī)化學(xué)產(chǎn)品的過(guò)程中排出的廢水[8]。石化廢水具有水量大、水質(zhì)不穩(wěn)、污染物種類多、毒性大等特點(diǎn)。

結(jié)合文獻(xiàn)[2,3,5,7,8]報(bào)道工業(yè)廢水中有毒有機(jī)物對(duì)微生物產(chǎn)生毒害作用，一般厭氧處理工藝對(duì)工業(yè)廢水難以達(dá)到理想效果，水解酸化工藝能較好地解決有毒有機(jī)物廢水難處理問(wèn)題。

2 水解酸化工藝在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

2.1 造紙廢水

張安龍等[9]采用水解酸化對(duì)廢紙?jiān)旒垙U水進(jìn)行預(yù)處理，大分子難降解有毒有機(jī)物降解為小分子有機(jī)物，BOD5/CODCr值由0.42提高到0.53，可生化性有所提高。馬邕文等[10]水解酸化工藝運(yùn)行條件HRT為6～8h時(shí)，溶解性難降解膠體物質(zhì)降解較明顯，VFA含量較高，此時(shí)的酸化度使后續(xù)處理效果改善明顯。

2.2 印染廢水

陶星名等[11]研究發(fā)現(xiàn)，在水解菌作用下偶氮基、硝基、碳亞氨基等分子結(jié)構(gòu)毒性物質(zhì)被打破，其中的N被還原為氨氮，結(jié)果染料的發(fā)色團(tuán)消失，廢水的色度大大降低。宋夢(mèng)琪等[12]以分子量和聚乙烯醇降解程度為指標(biāo)，水解酸化處理后分子量下降了89.2%，PVA去除率為42.3%，好氧生物處理效果大為改觀。

2.3 制藥廢水

陳業(yè)鋼等[13]釆用水解酸化處理含髙濃度SO42-的抗生素廢水，結(jié)果表明水解酸化有效降低了毒性物質(zhì)的抑制作用，SO42-去除率60%左右。邵林廣等[14]通過(guò)水解酸化工藝將有機(jī)氮轉(zhuǎn)化為氨氮提高了廢水生化性，為后續(xù)處理降低了難度。

2.4 制革廢水

丁紹蘭等[15]水解酸化預(yù)處理裝置運(yùn)行穩(wěn)定后，對(duì)模擬皮革廢水的硫化物有較好的去除效果，對(duì)后續(xù)微生物抑制減少。蔣健翔等[16]經(jīng)過(guò)兩段水解酸化處理廢水中S2-、Cr3+、有機(jī)物等毒性污染物大幅度減少，水解酸化出水對(duì)后續(xù)好氧微生物抑制程度降低。

2.5 石化廢水

王星[16]采用水解酸化技術(shù)處理石化廢水，廢水中含有揮發(fā)酚、苯系物等有毒物質(zhì)分解成小分子有機(jī)物，降低了CASS工藝的處理難度。熊攀攀[17]采用水解酸化處理后，經(jīng)UV254和GC-MS測(cè)定含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)物質(zhì)明顯減少，其中大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒小分子物質(zhì)，使后續(xù)處理難度降低。

3 水解酸化工藝的探討與展望

3.1 水解酸化與其他工藝的組合

肖利平等[18]采用微電解—厭氧水解酸化對(duì)制藥廢水進(jìn)行預(yù)處理。潘紅波等[19]水解酸化預(yù)處理醫(yī)院廢水。朱兆亮等[20]采用芬頓-水解酸化預(yù)處理城市污水廠混入工業(yè)污水。劉峰等[21]采用鐵碳微電解—水解酸化制藥廢水進(jìn)行預(yù)處理。無(wú)論水解酸化工藝與其他工藝組合，還是單獨(dú)使用，大多都是應(yīng)用到工藝為廢水的預(yù)處理單元。

3.2 水解酸化工藝的發(fā)展趨勢(shì)

水解酸化工藝主要是將大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)變成小分子物質(zhì)，有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)變成無(wú)毒物質(zhì)。有機(jī)物去除率不高，從而與其他工藝組合才能使有機(jī)物降解。因此，可與物理工藝、厭氧或好氧工藝組合進(jìn)一步提高處理效果。

4 結(jié)語(yǔ)

水解酸化工藝可以高負(fù)荷運(yùn)行，由于水解酸化菌對(duì)某些大分子和有毒有機(jī)物具有獨(dú)特的轉(zhuǎn)化降解能力和抵抗能力，并可以有效提高廢水的可生化性，能為后續(xù)處理工藝創(chuàng)造穩(wěn)定而優(yōu)良的進(jìn)水條件。