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高含盐有机废水的处理是国内外研究的难点和热点之一。国内外对高盐废水的研究主要有生物法和物理化学方法。生物法在处理高盐废水时表现出较高的有机物去除率，但采用生物法处理高盐废水通常需要较长的驯化期，且废水中盐分越高驯化污泥所需的时间越长;另外，微生物对环境的改变敏感，盐度的突变通常会对处理系统产生严重的干扰。物理化学方法主要有蒸发法、电化学方法、离子交换法、吸附、膜分离技术等，在某些应用中能够脱除废水中的盐分和有机物，但一般都面临较高的成本，且易造成再生废水的二次污染。有效结合物理化学方法与生物法将是未来高盐废水处理的重要方向之一。常规生化法是目前应用最为广泛的污水处理技术，但高盐废水中的盐分会极大地限制微生物的处理性能。降低高盐废水的盐分是采用常规生化法处理的保障措施。笔者采用电渗析装置，并利用含盐量较低的汲取液，使高盐废水中的盐分在电位差和浓度差推动下向汲取液迁移，研究了脱盐过程废水中盐分和有机物的迁移规律，并采用生物法进一步降低电渗析脱盐后废水中的COD。1 材料与方法1.1 工艺流程本研究中，高盐废水处理的工艺是由电渗析脱盐和活性污泥法生化处理两部分组成，其工艺流程如图 1所示。首先，将高盐废水通入电渗析器的脱盐通道，低盐分的汲取液通入汲取通道，废水和汲取液在电渗析器内逆向循环流动，并保持废水的盐分始终高于汲取液的盐分。加入直流电场后，废水中的离子在浓度差和电位差两方面推动力作用下向汲取液迁移，使废水中的盐分降低到适合活性污泥法处理的条件。之后对活性污泥进行接种、驯化培养，并利用驯化成功后的活性污泥反应器对电渗析脱盐后的废水进行生化处理以降低废水中的COD。1.2 试剂与仪器所用试剂包括氯化钠、氯化钾、氯化镁、碳酸氢钠、硝酸钠、葡萄糖，均为天津江天化工生产，分析纯。主要试验设备：DDSJ-308A电导率仪，上海精密科学仪器;HITACHI180-80偏振拉曼原子吸收分光光度计，日立;DX-120离子色谱，戴安;ET3150B多功能消解器，ET1151M型COD测定仪，上海欧陆科仪。电渗析器辅助设备：PVC水箱;MP耐酸碱磁力泵;LZB转子流量计;直流电源。活性污泥反应器：曝气池(2 L)，ACO-308电磁式空气压缩机，广东海利集团。1.3 水质分析1.4 试验方法1.4.1 电渗析脱盐实验1.4.2 活性污泥法处理电渗析脱盐后废水1.5 分析与计算方法试验中采用DDSJ-308A电导率仪对水样的电导率进行分析，阳离子含量通过HITACHI180-80偏振拉曼原子吸收分光光度计分析，氯离子含量由DX-120离子色谱分析，碳酸氢根的测量采用滴定分析法，COD由ET3150B多功能消解器及ET1151M型COD测定仪测定。废水中各离子的脱除率按式(1)进行计算。式中：Rt——废水中某离子在t时刻的脱除率，%;Ci——废水中该离子的初始质量浓度，mg/L;Ct——废水中该离子在t时刻的质量浓度，mg/L。2 结果与分析2.1 电渗析脱盐过程分析试验过程中定期对废水和汲取液的电导率进行测定，结果如图 2所示。2.2 无机离子脱除规律对电渗析脱盐过程废水中各离子的浓度变化进行监测，并将各离子的脱除率对时间作图，如图 3所示。水中各种离子的迁移行为受很多因素影响，如膜的性能、电解质浓度、操作条件等。当不存在离子交换膜时，离子在电场中的迁移速率取决于该离子的电荷量和质量的比值(e/m)。而在电渗析过程中，离子交换膜的存在会对离子的迁移速率产生重要的影响。不同离子在聚乙烯异相阳膜中的淌度大小为K+>Na+>Mg2+，淌度越大，说明离子在膜中迁移阻力越小，迁移速率越快。其次，离子通过膜的难易程度取决于离子的水合半径大小和离子的电荷量。由于膜中供离子通过的孔隙大小一定，离子水合半径越大，越不易通过膜，比较离子的水合半径大小为Mg2+>Na+>K+，HCO3->Cl-。而当离子电荷量增加时，导致离子的电量/半径比增加，也会影响离子穿过膜的速率。此外，碳酸氢根为弱酸根离子，本身电离程度较低，也是导致其较低的迁移速率的原因之一。2.3 脱盐过程废水COD变化2.4 活性污泥法处理电渗析脱盐后废水利用驯化成功的活性污泥反应器对电渗析脱盐后废水进行生化降解，反应停留时间为24 h。反应池出水COD及去除率如图 4所示。3 结论北京善治提供解答
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