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造纸工业是我国污染较严重的行业之一,由于废水COD、色度高,可生化性差等特点,制浆造纸废水的处理一直是水处理领域的难点之一。目前我国中小型造纸企业数量仍占多数,鉴于造纸产品市场的巨大需求,短时期内很难全部“取缔”。受经济水平和管理水平限制,一些大型造纸企业所采用的废水处理技术、设备很难应用于中小型造纸企业,因此探索适用于中小型造纸企业的制浆造纸废水处理工艺,在今后一段时期内仍是十分必要。本文立足中小型造纸企业的适用性,设计一种酸析—铁碳微电解—MBR组合工艺,并以宣城泾县某宣纸厂制浆造纸废水为处理对象,开展实验研究,分析了组合工艺对制浆造纸废水中有机污染和色度的去除效能与作用机理,为该工艺的进一研究、应用提供指导。主要研究结果如下:(1)针对酸析法处理制浆造纸废水,酸析法在提取制浆造纸黑液中木质素的同时能有效降低废水的污染指标,其中对COD去除率为27.1%49.1%,色度去除率为75.7%85.8%。(2)通过铁碳微电解工艺处理造纸废水,连续流试验结果表明该工艺对COD和色度的平均去除率分别达到54.9%和57.6%;利用BOD5/TOC比值来研究铁碳微电解反应器对其进水可生化性的改善,结果表明经处理后的废水BOD5/TOC提高到原水的2.9倍;污泥的脱氢酶活性研究表明在本试验条件下(微电解出水COD<3000mg/L),微电解出水不产生显著的微生物毒性;GC-MS检测结果表明微电解反应器可使废水中分子有机物转变为易降解的小分子有机物,使废水中的有机物质组成和成分发生了显著的变化,从而提高了出水的可生化性。(3)MBR工艺最佳的停留时间为25h,对COD和色度的平均去除率分别达到68.4%和34.3%;SRT为50d,COD的平均去除率为68.4%;系统DO应大于1mg/L,以保证MBR高效的有机物去除效率;通过劳伦斯和麦卡迪模型的有机底物降解模型和污泥增长模型,求得污产率系数Y为0.794gVSS/gBOD5,內源代谢系数Kd为0.029d-1;最大比底物利用速率污rmax为0.18gCOD/(gVSS*d),污泥饱和常数Ks为232.9gBOD5/m3可为MBR工艺深度处理制浆造纸废水的设计和运行提供参考。膜污染类型研究结果表明膜组件以膜孔堵塞为主;GC/MS检测检测结果表明MBR可有效去除制浆造纸废水中的有机物,有机物种类由88种降低到44种,其中总共减少了65种有机物,新增了21种有机污染物;对物质的去除表明MBR工艺可有效的去除醇类,脂类、酮类等小分子有机物,而对难降解的酚类、芳香族、杂环类、氯代烃等有机物的去除作用有限。(4)制浆造纸废水经酸析—铁碳微电解—MBR组合工艺处理后其COD和色度平均降低至260mg/L和33倍,组合工艺对制浆造纸废水COD和色度总量的去除率可高达90%以上;但出水中仍含有一些难降解有机物,因此有必要增加后续处理单元以进一步提升COD去除效果。