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我国每年印染废水排放总量将近20亿吨,位于各工业行业排放总量的第5位。且随着近年来新型印染染料的开发以及化学纤维织物技术的发展,各类难降解有机物大量进入印染废水,印染废水处理难度进一步增大。本课题所研究的零价铁-厌氧联合处理工艺针对浓度和色度高、难降解、水质变化大的印染废水,探索最优运行工艺参数、验证其可行性,从而为零价铁-厌氧联合处理印染废水技术的实际应用、解决当前的印染废水治理的难题奠定基础。以模拟印染废水为处理对象,在厌氧条件下驯化污泥,培养出可以降解模拟印染废水的菌种;将驯化后厌氧污泥等分转移至250ml血清瓶中,通过气浴恒温振荡器控制反应温度和反应时间保证血清瓶中厌氧污泥与模拟印染废水保持悬浮状态充分接触。在三种模式下:零价铁法、厌氧生物法及零价铁-厌氧联合处理法,探索高效脱色率的影响因素。零价铁法主要研究ZVI投加量(0、0.5、1.0、1.5、2.0和2.5g/L)、ZVI粒径(50、250和450目)、pH值(5.0、6.0、7.0、8.0和9.0)、盐(NaCl)浓度(0、30、60、90、120和150g/L)和气浴恒温振荡器摇速(70、100、130、160和190rpm)对脱色率的影响,并通过响应曲面分析法探讨各影响因素间相互关联,获得最佳的试验条件;厌氧生物法主要研究pH值(5.0、6.0、7.0、8.0和9.0)和NaCl浓度(0、20和50g/L)对脱色率的影响;零价铁-厌氧联合处理法主要研究ZVI投加量(0、0.1、0.5和1.0g/L)和NaCl浓度(0、20和50g/L)对脱色率的影响,并优化工艺条件;在此基础上,对该联合工艺的强化机理展开研究。试验结果表明:在偏酸性条件下,零价铁法去除印染废水的脱色率随ZVI投加量和摇速增加而增加,与ZVI粒径成反比;实际应用中保持低能耗和经济节约的要求,通过响应曲面法对多因素进行优化,得到的零价铁法降解印染废水的最佳试验条件为:pH=5.0,ZVI投加量为1.5g/L,ZVI粒径为450目,摇速为160rpm,对应的最大脱色率为72.5%;此方法中pH和ZVI投加量间存在相互制约,投加量过大导致反应中pH升高降低了脱色率,因此控制pH值尤为重要;经过驯化,厌氧生物法在pH=7.0,反应10h时印染废水的脱色率达到88%;盐浓度大于50g/L时产生明显的抑制,因此在印染废水处理中,应考虑NaCl浓度对微生物和脱色率产生的负面作用;零价铁-厌氧联合处理法,试验得到最佳pH=7.0,ZVI投加量为1.0g/L,ZVI粒径为450目,摇速为160rpm,盐浓度为20g/L。荧光原位杂交试验结果表明,种泥~厌氧生物法~零价铁-厌氧生物联合法的三个阶段过程,产酸菌相对含量从62%~69%~78%,产甲烷菌相对含量从38%~31%~22%,说明产酸菌对普施安蓝H-5R及产物的毒害作用的适应性强于产甲烷菌,同时ZVI还原作用进一步促进产酸菌的生长,抑制产甲烷菌代谢,驯化出可以降解此种偶氮印染废水的菌种Yersinia enterocolitica和Sphaerochaeta sp.,因此可以通过调控有机物降解阶段和外投加ZVI的方式,优先控制产酸菌的生长,达到较高的脱色率。