染料废水种类繁多,化学成分复杂,属于较难处理的工业废水。多数染料在自然界中无法直接降解,直接排入水体对人体和生态环境会有很大危害。目前,电-生物耦合法对染料废水处理的研究主要集中在单一染料上,而对不同染料废水的对比研究比较少见。对电-生物耦合法处理不同染料废水进行对比研究,以期找到一种高效的染料废水处理方法。电-生物耦合法,是在水解-好氧氧化法的生物水解反应单元,施加直流电微电场,以电场与生物的协同作用,促进染料的水解过程,从而达到更好的染料脱色作用。采用的处理工艺为：电生物水解-好氧接触氧化,两级反应器内均装设生物填料。水解单元水力停留时间12h,好氧单元水力停留时间7.95h。以单偶氮染料(酸性大红3R)、四偶氮染料(直接耐晒黑G)和蒽醌染料(活性艳蓝X-BR)作为不同染料进行废水处理效能对比研究。同时进行生物水解-接触氧化法处理酸性大红3R染料废水的对比试验。电-生物耦合水解采用直流电,电流密度分别为0.024mA/cm2、0.048mA/cm2、0.071 mA/cm2和0.095 mA/cm2。试验用染料废水水质为：染料质量浓度(37.11～58.21)mg/L、色度(421-728)倍、CODCr(100.48～136.93) mg/L和氨氮(6.28～15.26)mg/L。试验结果表明：(1)染料废水处理效果与染料分子量及分子结构相关,分子结构越复杂,分子量越大,去除效果越差。电-生物耦合法对单偶氮染料、四偶氮染料和蒽醌染料废水的质量浓度、色度和CODCr均有良好的处理效果,对氨氮也有一定的处理效果。对比三种染料的总体处理效果,蒽醌染料效果最好,单偶氮染料次之,四偶氮染料效果相对较差。(2)电流密度对电-生物耦合系统的影响。在试验所选电流密度范围内,三种染料各项指标的处理效果均随电流密度的增大而提高。电流密度为0.095 mA/cm2时处理效果最好,此时单偶氮染料、四偶氮染料和蒽醌染料质量浓度的去除率分别为98.70%、94.30%和99.68%；色度的去除率分别为95.67%、95.31%和96.59%；CODcr的去除率分别为90.06%、88.27%和94.05%；氨氮的去除率分别为53.15%、60.69%和60.32%。试验末期电流密度为0.024mA/cm2的补充试验表明,随着水温的提高及系统降解机制的成熟,染料废水的处理效果有一定提高。(3)反应器内微生物。微生物的对比分析表明,废水中微生物的种类、数量和活性与染料废水的处理效果吻合：蒽醌染料反应器内微生物量大、种类多、活性强,其处理效果最好；单偶氮染料次之,四偶氮染料最差。三种染料的废水中都出现了原生动物,这说明三种染料的降解效果均较好。(4)光谱分析结果。吸收光谱对比分析表明,电流密度为0.095mA/cm2时,电-生物耦合工艺处理后三种染料废水的吸收光谱形状、吸收峰位置和吸收强度产生很大变化。在染料废水的降解过程中电-生物耦合水解单元起主要作用。电-生物耦合水解单元提高了染料废水的可生化性,有助于后续接触氧化阶段对有机物的进一步去除。与生物法比较,电-生物法处理后的吸收光谱曲线更加平缓。(5)电-生物系统的处理效果较生物系统效果显著提高。电-生物系统与生物系统处理单偶氮染料(酸性大红3R)废水的对比研究表明,电-生物系统的处理效果具有明显的优越性。试验运行第105～136天,电-生物系统(电流密度为0.095mA/cm2)和生物系统均达到最好的处理状态,此阶段两个系统去除率平均值：染料质量浓度的去除率分别为98.70%和66.02%,色度的去除率分别为95.67%和58.90%,CODCr的去除率分别为90.06%和75.93%,氨氮的去除率分别为53.15%和44.74%。