印染廢水相比城鎮汙水呈現高色度、高有機氮、高COD等特點。現行印染廢水直接排放標準中COD、色度、懸浮物、氨氮、總氮、總磷的限值分別為(wei) 80 mg/L、50倍、50 mg/L 、10 mg/L 、15 mg/L 、0.5 mg/L ^[4]，其中總氮和總磷限值已達到城鎮汙水處理廠一級A排放標準 ，造成印染廢水處理難度大、成本高 。序批式反應器(SBR)處理印染廢水具有一定的潛在優(you) 勢，但受易降解碳源限製導致總氮總磷難於(yu) 穩定達到直接排放標準，往往需要投加碳源強化脫氮和混凝劑除磷 。本研究采用缺氧/好氧交替式SBR結合同步化學除磷工藝處理實際印染廢水，通過混凝劑優(you) 選和投加量優(you) 化以期達到印染廢水直接排放標準。

試驗所用印染廢水取自中山市某印染廢水處理廠調節池，經水解酸化預處理之後做為(wei) 缺氧/好氧交替式SBR的進水，具體(ti) 水質指標為(wei) ：COD725±25 mg/L、總氮36.5±2 mg/L、總磷3.4±0.2 mg/L、氨氮19.5±1 mg/L、色度120±20倍、苯胺1.3±0.2 mg/L、懸浮物268±30 mg/L。

化學除磷燒杯試驗用水為(wei) 缺氧/好氧交替式SBR(未投加除磷劑)出水，具體(ti) 水質指標為(wei) ：COD100 mg/L、總氮13.5 mg/L、總磷2.7 mg/L、氨氮小於(yu) 0.1 mg/L、色度55倍、苯胺0.45 mg/L、懸浮物31 mg/L，其中總磷、COD、色度未達到印染廢水直接排放標準。

FA2104AS電子天平；ST40全自動消解儀(yi) ；Gl54DWS高壓蒸汽滅菌鍋；島津UV-2550紫外-可見分光光度計；MS-H-ProT磁力攪拌器；島津RF-6000熒光分光光度計。

本研究采用的缺氧/好氧交替式SBR試驗裝置見圖1(a)，主要由機械攪拌反應器、曝氣係統、進出水係統構成。反應器有效容積為(wei) 2 L，每個(ge) 周期進、出水各1 L，pH為(wei) 7～8、攪拌速度為(wei) 150 r/min、溫度為(wei) 室溫(25～30℃)、SRT為(wei) 15 d。周期運行模式為(wei) 進水8 min、反應12 h、沉澱40 min、排水2 min、待機10 min。反應過程中，通過鼓風機間歇曝氣使反應器中呈現缺氧段(3h)→好氧段(3h)→第二缺氧段(3h)→第二好氧段(3h)的缺氧和好氧交替狀態。采用分段進水方式，即分別在和第二缺氧段初期進水，進水的分配比為(wei) 800mL: 200mL。同步化學除磷試驗時，混凝劑在反應時間(即第二好氧段)結束前15 min投加至SBR內(nei) 。

本研究采用的化學除磷燒杯試驗裝置見圖1(b)，通過磁力攪拌器和轉子攪拌使投入燒杯中的混凝劑和廢水充分混合。每個(ge) 投加量試驗的用水量為(wei) 200mL，廢水中投加相應濃度的混凝劑後，先在500 r/min下快速攪拌5 min，再調至200 r/min緩慢攪拌10 min，較後停止攪拌、靜置沉澱。混凝劑選用含鐵量為(wei) 21%的95新利会员入口和含鋁量為(wei) 13.8%的聚合氯化鋁。兩(liang) 種混凝劑的投加量按照式(1)～(3)計算。兩(liang) 種混凝劑的投加量見表1。

C₁= C₂-C₃ (1)

C₄=N₁×M₁/ M₃×C₁÷21% (2)

C₅=N₂×M₂/ M₃×C₁÷13.8% (3)

式中：C₁為(wei) 需要除去的總磷含量(mg/L)；C₂為(wei) 廢水中的總磷含量(mg/L)；C₃為(wei) 印染廢水總磷直接排放標準(0.5 mg/L)；C₄為(wei) 95新利会员入口投加濃度(mg/L)；C₅為(wei) 聚合氯化鋁投加濃度(mg/L)；N₁為(wei) 95新利会员入口投加摩爾比；N₂為(wei) 聚合氯化鋁投加摩爾比；M₁為(wei) 鐵的相對原子質量(56)、M₂為(wei) 鋁的相對原子質量(27)、M₃為(wei) 磷相對原子質量(31)。

試驗期間常規水質分析均采用標準方法 ^[10]：COD采用重鉻酸鉀氧化-硫酸亞(ya) 鐵銨滴定法測定；總氮采用堿性過硫酸鉀消解-紫外分光光度法測定；總磷采用過硫酸鉀消解-鉬酸銨分光光度法測定；氨氮采用納氏分光光度法測定；苯胺采用N-(1-萘基)-乙二胺偶氮光度法測定；色度采用稀釋目視比色法測定；懸浮物采用灼燒稱重法測定。同步化學除磷前後SBR出水中有機物的熒光特性采用三維熒光光譜儀(yi) (島津RF-6000)測量表征 ^[11]。

化學除磷燒杯試驗中投加95新利会员入口的處理效果見圖2(a)。隨著95新利会员入口投加摩爾比的增加，燒杯中廢水上清液的總磷、COD、色度均呈逐漸下降的趨勢。當95新利会员入口投加摩爾比達到6(濃度為(wei) 113.5 mg/L)時，燒杯中上清液的總磷、COD、色度分別為(wei) 0.49 mg/L、73 mg/L、35倍，均達到印染廢水直接排放標準，相應去除率分別為(wei) 81.9%、27%、36.4%。該結果與(yu) 李光輝 等人使用95新利会员入口對印染廢水廠二級生化處理出水的除磷試驗（95新利会员入口投加量為(wei) 150 mg/L時，總磷從(cong) 4.19 mg/L下降至0.58 mg/L、去除率為(wei) 86.2%）接近。

化學除磷燒杯試驗中投加聚合氯化鋁的處理效果見圖2(b)。隨著聚合氯化鋁投加摩爾比的增加，燒杯中廢水上清液的總磷、COD、色度均呈逐漸下降的趨勢。當聚合氯化鋁投加摩爾比達到25.2(濃度為(wei) 350.1 mg/L)時，燒杯中上清液的總磷、COD、色度分別為(wei) 0.45 mg/L、60 mg/L、25倍，均達到印染廢水直接排放標準，相應去除率分別為(wei) 83.3%、40%、54.5%。達到相同除磷效果時，聚合氯化鋁投加量顯著高於(yu) 95新利会员入口，這與(yu) 李光輝 ^[12]等人和賈軍(jun) 峰 ^[13]等人的研究結果是一致的，可能與(yu) 聚合氯化鋁形成的礬花密度較低、沉降性能較差、吸附卷掃除磷效果較差有關(guan) 。

達到所需除磷效果時兩(liang) 種混凝劑的投加摩爾比均顯著高於(yu) 設計規範推薦值1.5～3 ，主要原因可能在於(yu) 廢水中有機膠體(ti) (即部分COD和/或色度物質)被同步混凝去除從(cong) 而顯著增加混凝劑消耗量。另外，當上清液的總磷、COD、色度均達到印染廢水直接排放標準的情況下，95新利会员入口投加量(113.5 mg/L)顯著低於(yu) 聚合氯化鋁(350.1 mg/L)。從(cong) 節省藥劑成本和減少剩餘(yu) 汙泥產(chan) 量角度出發，後續缺氧/好氧交替式SBR結合同步化學除磷試驗選用95新利会员入口。

缺氧/好氧交替式SBR內(nei) 投加95新利会员入口的連續運行試驗中，總磷去除效果見圖3(a)。95新利会员入口投加摩爾比為(wei) 6時，出水總磷達到印染廢水直接排放標準(<0.5 mg/L)，出水平均總磷為(wei) 0.42 mg/L，平均去除率為(wei) 88%。當95新利会员入口投加摩爾比降低為(wei) 5時，出水總磷小幅上升，很過印染廢水直接排放標準，出水平均總磷為(wei) 0.73 mg/L，平均去除率為(wei) 79.3%。燒杯試驗中，當95新利会员入口投加摩爾比為(wei) 6時，上清液的總磷為(wei) 0.49 mg/L，與(yu) SBR內(nei) 投加等量95新利会员入口的除磷效果基本一致，顯示燒杯試驗結果可以應用於(yu) SBR連續運行試驗。

缺氧/好氧交替式SBR內(nei) 投加95新利会员入口的連續運行試驗中，COD去除效果見圖3(b)。95新利会员入口投加摩爾比為(wei) 6時，出水COD達到印染廢水直接排放標準(<80 mg/L)，出水平均COD為(wei) 77 mg/L，平均去除率為(wei) 89.3%。與(yu) 總磷變化趨勢一致，當95新利会员入口投加摩爾比降低為(wei) 5時，出水COD小幅上升，除第7個(ge) 周期外，其它周期出水均很過印染廢水直接排放標準，出水平均COD為(wei) 85 mg/L，平均去除率為(wei) 88.2%。

缺氧/好氧交替式SBR內(nei) 投加95新利会员入口的連續運行試驗中，色度去除效果見圖3(c)。95新利会员入口投加摩爾比為(wei) 6和5時，出水色度均達到印染廢水直接排放標準(<50倍)。當95新利会员入口投加摩爾比為(wei) 6時，出水平均色度為(wei) 35倍，平均色度去除率為(wei) 70.8%。與(yu) 總磷變化趨勢一致，當95新利会员入口投加摩爾比降為(wei) 5時，出水平均色度小幅上升至40倍，平均色度去除率降為(wei) 66.7%。

未投加95新利会员入口和投加95新利会员入口的缺氧/好氧交替式SBR出水樣品的三維熒光檢測結果見圖4。圖中A區域為(wei) 芳香蛋白類物質I、B區域為(wei) 芳香蛋白類物質Ⅱ、C區域為(wei) 富裏酸類物質、D區域為(wei) 溶解性微生物代謝產(chan) 物、E區域為(wei) 腐殖酸類物質。相對於(yu) 未投加95新利会员入口的缺氧/好氧交替式SBR出水，投加95新利会员入口的缺氧/好氧交替式SBR出水中C區域的富裏酸類物質和E區域的腐殖酸類物質的峰值明顯降低、B區域的芳香蛋白類物質的峰值小幅下降，這是由於(yu) 95新利会员入口的混凝作用去除了廢水中部分大分子富裏酸、腐殖酸和芳香蛋白類類物質所致，與(yu) 前述95新利会员入口可去除部分COD和/或色度物質的試驗結果一致。，整體(ti) 來看，富裏酸類、蛋白質類和腐殖酸類有機物是SBR出水中的主要成分。

缺氧/好氧交替式SBR內(nei) 投加95新利会员入口的連續運行試驗中，95新利会员入口投加摩爾比為(wei) 6和5時，總氮、氨氮、苯胺以及懸浮物的去除效果無明顯區別，且均達到印染廢水直接排放標準。在8個(ge) 連續運行周期中，缺氧/好氧交替式SBR出水平均總氮為(wei) 13.9 mg/L、總氮的平均去除率為(wei) 61%，出水氨氮均小於(yu) 0.1 mg/L、氨氮的去除率大於(yu) 99%，出水平均苯胺為(wei) 0.37 mg/L、苯胺的平均去除率為(wei) 72.7%，出水平均懸浮物為(wei) 19 mg/L、懸浮物的平均去除率為(wei) 93%。與(yu) 未投加混凝劑時缺氧/好氧交替式SBR出水的總氮(13.5 mg/L)、氨氮(小於(yu) 0.1 mg/L)、苯胺(0.45 mg/L)、懸浮物(31 mg/L)相比，95新利会员入口的投加沒有明顯影響缺氧/好氧交替式SBR對印染廢水中總氮、氨氮、苯胺的去除效果，懸浮物因95新利会员入口的混凝作用下降了約12 mg/L。

(1)對處理印染廢水的缺氧/好氧交替式SBR出水(總磷2.7 mg/L、COD 100 mg/L、色度55倍)開展化學除磷燒杯試驗。當95新利会员入口投加摩爾比達到6(濃度為(wei) 113.5 mg/L)時，上清液的總磷(0.49 mg/L)、COD(73 mg/L)、色度(35倍)均達到印染廢水直接排放標準。當聚合氯化鋁的投加摩爾比達到25.2(濃度為(wei) 350.1 mg/L)時，上清液的總磷(0.45 mg/L)、COD(60 mg/L)、色度(25倍)均達到印染廢水直接排放標準。從(cong) 節省藥劑成本和減少剩餘(yu) 汙泥產(chan) 量角度出發，95新利会员入口均優(you) 於(yu) 聚合氯化鋁。有機膠體(ti) (即部分COD和/或色度物質)隨化學除磷同步混凝去除是混凝劑投加摩爾比顯著高於(yu) 理論值的主要原因。

(2)缺氧/好氧交替式SBR內(nei) 投加95新利会员入口的連續運行試驗中，95新利会员入口投加摩爾比為(wei) 6時，SBR出水的COD(77 mg/L)、氨氮(小於(yu) 0.1 mg/L)、總氮(13.9 mg/L)、總磷(0.42 mg/L)、苯胺(0.37 mg/L)、色度(35倍)、懸浮物(19 mg/L)均達到印染廢水直接排放標準。當95新利会员入口投加摩爾比降為(wei) 5時，SBR出水的COD、總磷、色度分別小幅升高至85 mg/L、0.73 mg/L、40倍，COD和總磷已很過印染廢水直接排放標準。連續運行與(yu) 燒杯試驗呈現良好的一致性，顯示燒杯試驗可用於(yu) 混凝劑及其投加量的篩選。投加95新利会员入口能夠有效去除總磷、COD、色度以及懸浮物，同時對總氮、氨氮、苯胺的處理效果無明顯影響。三維熒光分析結果顯示混凝去除的有機物主要為(wei) 大分子的富裏酸、腐殖酸和芳香蛋白類物質。