李巧紅

（福州東成環(huán)保技術(shù)有限公司 350002）

超細(xì)纖維合成革是利用超細(xì)纖維制備出具有三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的無(wú)紡布基布，然后浸漬具有微孔結(jié)構(gòu)的聚氨酯的一種仿皮材料[1]。因制作成本低，內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及感官性可與真皮相媲美，同時(shí)在抗磨損、透氣性、力學(xué)性能等方面超過(guò)了天然皮革，正在逐步替代天然皮革及PVC（聚氯乙烯）和PU（聚氨酯）合成革[2]。為滿(mǎn)足差異化市場(chǎng)，具有不同顏色和花紋的超纖革產(chǎn)品產(chǎn)量激增，這得易于其基布染色工藝[3-4]。然而，超纖革基布染色產(chǎn)生了大量的廢水，主要產(chǎn)生于漂白與染色階段，廢水量高達(dá)80～100m3/t產(chǎn)品，含有大量染料、輔料及鹽類(lèi)物質(zhì)，其化學(xué)需氧量（COD）高達(dá)1500～2500mg/L，色度4000倍以上，且水質(zhì)水量波動(dòng)大，生化因子0.2～0.3，可生化性差，屬于難降解廢水[5-8]。

因廢水可生化性差，需采取預(yù)處理措施以提高其可生化性，常用于提高廢水可生化性的預(yù)處理工藝主要有臭氧氧化、Fenton氧化、光催化氧化、電化學(xué)氧化等[9-13]。但臭氧氧化易向空氣中散逸臭氧造成二次污染[14]；Fenton氧化反應(yīng)pH較低且反應(yīng)后Fe3+存在影響廢水色度[15]；廢水本身的透光性和光利用率制約著光催化技術(shù)在染色廢水處理中的應(yīng)用[16]。電化學(xué)處理技術(shù)利用陽(yáng)極、陰極發(fā)生的氧化還原反應(yīng)去除廢水中的污染物，可應(yīng)用于染色廢水預(yù)處理過(guò)程中，用以提高廢水的可生化性[17-19]、促使固液分離[20]，提高廢水色度的去除效率[21]。

本文以福建省某超纖革企業(yè)基布染色廢水為研究對(duì)象，采用電化學(xué)處理技術(shù)對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，研究其處理效果、污染物降解性能及其技術(shù)指標(biāo)。

1 材料與方法

1.1 廢水來(lái)源及水質(zhì)

實(shí)驗(yàn)用染色廢水來(lái)自福建省某超纖科技股份有限公司，污水中主要含有加工過(guò)程中涉及的漿液與染料。企業(yè)雖已采用環(huán)保型染料作為原輔材料，但由于廠址位于重點(diǎn)流域上游，染色廢水需全部回用，回用水水質(zhì)執(zhí)行《紡織染整工業(yè)回用水水質(zhì)》（FZT 01107-2011）標(biāo)準(zhǔn)。項(xiàng)目已有生化處理系統(tǒng)、深度處理系統(tǒng)及回用系統(tǒng)，但由于原水可生化性較差，出水無(wú)法穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。取各生產(chǎn)班次染色廢水樣品3份并混合，生化沉淀池剩余污泥（混合液）1份，進(jìn)行電化學(xué)預(yù)處理及生化處理實(shí)驗(yàn)。進(jìn)出水及實(shí)驗(yàn)水樣水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 進(jìn)出水及實(shí)驗(yàn)水樣水質(zhì)Tab.1 Pollutant concentration of wastewater

1.2 試劑與儀器

試劑：氯化銨、氯化汞、氫氧化鉀、氫氧化鈉、酒石酸鉀，均為分析純；純水，自制。儀器：電化學(xué)處理系統(tǒng)（HSJ-EC）、COD快速測(cè)定儀（5B-3C）、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（L5S）、磁力攪拌器（CJJ78-1）、pH計(jì)（pHS-3C）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定3份廢水樣品及污泥混合液樣品的污染指標(biāo)濃度[22]。將采集的混合原水4L置于電化學(xué)處理系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行通電并攪拌處理2h，靜止2h，取上清液測(cè)定其污染指標(biāo)并將該上清液（1L）與污泥混合液（1L）混合，置于燒杯中曝氣20h。停止曝氣后靜置沉淀2h，取其上清液測(cè)定其污染指標(biāo)。

2 結(jié)果與討論

2.1 電化學(xué)系統(tǒng)處理效果

染色廢水經(jīng)電化學(xué)系統(tǒng)處理后樣品性狀如圖1所示，水質(zhì)見(jiàn)表2。電化學(xué)處理系統(tǒng)對(duì)染色廢水的色度及氨氮具超過(guò)80%的處理效果，其主要機(jī)理為電絮凝作用，廢水中的含氨基染料被電解過(guò)程中Fe電極產(chǎn)生的Fe(OH)3、Fe(OH)2膠體顆粒吸附，達(dá)到混凝效果，從而大量從廢水中去除。對(duì)CODCr及BOD5的去除率分別為36%、8.3%，電解過(guò)程在對(duì)難生物降解的染料大分子進(jìn)行氧化，降解不徹底，形成易生物降解的小分子，部分通過(guò)混凝去除。對(duì)BOD5的處理效率不高，這主要是因?yàn)椴糠蛛y生物降解的COD被氧化為小分子新生成了BOD。

雖然對(duì)有機(jī)物的去除率不高，但如圖2所示，廢水的生化因子提高，可生化性增強(qiáng)，這可提高后續(xù)生化處理系統(tǒng)對(duì)染色廢水的處理效率。

表2 電化學(xué)處理后廢水水質(zhì)Tab.2 Pollutant concentration of wastewater before and after electrochemical treatment

2.2 可生化性提高后活性污泥處理效果

染色廢水經(jīng)電化學(xué)系統(tǒng)處理后1∶1與采集的二沉池剩余污泥混合液混合，曝氣20h后上清液水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表3?；旌虾髲U水生化因子0.32，仍具有較好的可生化性。活性污泥處理系統(tǒng)對(duì)廢水的處理效率如圖3所示，廢水可生化性提高后，進(jìn)一步采用活性污泥法對(duì)該染色廢水的CODCr、BOD5的處理效率可達(dá)到96.5%、98.6%。

表3 生化處理前后廢水水質(zhì)Tab.3 Pollutant concentration of wastewater before and after biochemical treatment

3 結(jié)論

（1）電化學(xué)處理系統(tǒng)可有效提高超細(xì)纖維合成革基布染色廢水的可生化性，生化因子可提高至0.3以上，并能通過(guò)電絮凝過(guò)程去除80%以上的色度和氨氮。

（2）染色廢水經(jīng)電化學(xué)處理后再利用普通活性污泥法進(jìn)行二級(jí)處理，大大提高了其對(duì)CODCr、BOD5的處理效率，達(dá)96%以上。