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印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，一直是廢水管理的重點和難點。聚乙烯醇( polyviny alcohol，PVA) 、聚丙烯酸酯和羧甲基纖維素等高分子難降解有機物的參加給印染廢水的處置增加了難度［2-4］，其中，PVA 因其優(yōu)秀的漿膜性、粘附性、耐磨性及易與其他漿料相容的特性，運用最為普遍［5］。PVA 的COD 很高，BOD5很低，可生化性很差; 其進入水領(lǐng)會使泡沫增加，黏度增大，影響好氧微生物的活動。Ji M． 等人工配制PVA 廢水在MBBR 中實行好氧降解，去除率很低( ＜ 8%) 。

為提升含PVA 印染廢水的可生化性，很多工藝將水解酸化作為預(yù)處置手腕，以降低后續(xù)好氧處置難度。水解酸化原理是將厭氧過程停留在前兩個階段，即水解和酸化階段。水解是將難降解大分子水解為可溶性小分子; 酸化是將小分子進一步酸化為揮發(fā)性脂肪酸( volatile fatty acid，VFA) ，VFA 的生成和pH 顯著降低是水解酸化完成的標(biāo)志。

盡管水解酸化預(yù)處置在印染工業(yè)廢水處理中應(yīng)用普遍，但已有文獻對其工藝機理未作深化研討，沒有明白交代在水解酸化時間內(nèi)VFA 能否產(chǎn)生及廢水pH 變化規(guī)律; 或因研討中添加淀粉、奶粉等易降解有機物作為共基質(zhì)來產(chǎn)生VFA，并不能精確論述水解酸化在印染廢水中的原理及機制。水解酸化工藝在實踐工程中的應(yīng)用也多處于按經(jīng)歷調(diào)控的狀態(tài)，不少污水處置站以至呈現(xiàn)了測定COD 不降反升的狀況，因而，水解酸化工藝飽受質(zhì)疑。

本研討針對印染廢水水質(zhì)特征，提出水解酸化工藝處置印染廢水主要停留在水解階段，即難降解大分子水解為溶解性小分子，因而，以VFA 產(chǎn)生和pH 顯著降落作為印染廢水水解酸化的評判規(guī)范并不適用;提出以分子量及其散布和PVA 降解水平為根據(jù)，調(diào)查印染廢水水解酸化效果，并綜合后續(xù)好氧生物處置，論證水解酸化工藝在印染廢水中的作用機理。

1、 印染廢水水解酸化論證指標(biāo)

1.1 PVA

聚乙烯醇( PVA) 是一種普通微生物難以降解的水溶性大分子有機物( 1 mg /L PVA = 1.76 mg /LCOD，BOD5 /COD = 0.07) ，在印染行業(yè)運用最為普遍。因而，用PVA 來調(diào)查水解酸化工藝處置印染廢水的效果非常必要。

1.2 平均分子量及其分布

水解酸化的標(biāo)志是產(chǎn)生VFA，但前提應(yīng)該是廢水中存在易于生物降解、可產(chǎn)生有機酸的有機物，如碳水化合物和蛋白質(zhì)等。由于印染廢水中缺乏此類有機物，VFA 產(chǎn)生艱難是能夠了解的，因而應(yīng)該關(guān)注水解酸化過程中分子量的變化。

1.2.1數(shù)均分子量Mn

Mi代表單鏈分子量，Ni代表具有相應(yīng)分子量的鏈數(shù)目。其意義是某體系的總質(zhì)量m 被分子總數(shù)所均勻。低分子量局部對數(shù)均分子鏈有較大的奉獻。

1.2.2  平均分子量Mw

相關(guān)于Mn，Mw測定均勻分子量時把單鏈分子量大小對Mw的作用也考量進去。鏈的質(zhì)量越大，對Mw的奉獻也越大。

1.2.3  分散度Mw /Mn

它是用來表征混合物分子量散布寬度的。其值越大，闡明分子鏈長短散布不均，不集中。

1.3 后續(xù)好氧生物處置的影響

印染廢水經(jīng)水解酸化后經(jīng)常呈現(xiàn)COD 沒有降低，以至升高的狀況。因而，對后續(xù)好氧處置的預(yù)處置效果，是論證水解酸化工藝必要性的關(guān)鍵。將水解酸化后的廢水實行好氧生物處置，與未經(jīng)水解酸化的廢水比擬，能夠充沛闡明水解酸化在印染廢水預(yù)處置中的作用。

2、 研討與剖析

實驗用水為紹興某廠污水處置站混凝后的實踐印染廢水，B /C ＜0.1，可生化性很差，COD 為1 325mg /L，pH 為8.4。接種污泥取自該站水解酸化池污泥，與上海市曲陽污水廠的厭氧污泥相混合，單純用實踐廢水培育，以期與實踐工況相吻合，因而，馴化時間較長，經(jīng)過2 個月至出水穩(wěn)定。反響器為序批式反響器( sequencing batch reactor，SBR) ，為使反響控制在水解酸化階段，不停止長時間的厭氧過程而產(chǎn)生沼氣，水力停留時間設(shè)置較短，為24 h。周期12 h，反響10 h，沉降1．75 h，進水10 min，出水5min。取樣時間分別為0、0． 5、1、2、4、6 和10 h。

2.1  VFA 與pH 變化

印染廢水水解酸化過程中VFA 一直檢測不到，pH 也沒有明顯降低。闡明印染廢水經(jīng)水解酸化處置后還沒有顯著的酸化過程。

2.2  COD 變化

由圖2 能夠看出，前30 min，COD 有一定幅度的降低，是由于微生物的吸附作用。30 min ～ 1h，多數(shù)被吸附的有機物重新釋放出來，COD 上升。經(jīng)過了1 ～ 2 h 的短暫降落，2～ 4 h 中COD 有所上升，揣測是印染廢水中有一局部極難降解的有機物正在發(fā)作水解。隨后4 ～ 10 h，COD 遲緩降落，最終COD 為1 087 mg /L，去除率僅為17.9%。由此可見，水解酸化過程COD 表現(xiàn)出一定的規(guī)律，但變化不顯著。

2.3  平均分子量及其散布變化

從圖3 發(fā)現(xiàn)，印染廢水的均勻分子量降落顯著，由262 000 減小到94 400，闡明水解酸化過程的確發(fā)作了將大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)的過程。由此可見，用分子量的變化，更能反映水解酸化過程。

圖4 中，前30 min，大分子物質(zhì)被微生物吸附，廢水中大分子物質(zhì)大幅減少，分散度降低。30 min后，多數(shù)被吸附的大分子重新釋放出來，廢水中分子分散度又升高。隨著水解酸化的停止，分散度升高，剖析緣由是大分子先被逐步水解為中鏈分子，廢水中分子量散布變寬。4 h 后，分散度降低，揣測由于大分子和中鏈分子繼續(xù)水解，小分子物質(zhì)越來越多，廢水中分子量散布以小分子為主，散布變窄。由此，分子分散度的變化，也能在一定水平上反映水解酸化實行的水平。

2.4   PVA 變化

由圖5 能夠明顯看出，PVA 在水解酸化中變化趨向與均勻分子量Mw根本分歧。計算后PVA 經(jīng)水解酸化去除率為42.3%，效果明顯，而單純好氧生物處置去除的PVA 僅為19.9%。

2.5 水解酸化后好氧生物處置各指標(biāo)變化

圖6 中固然廢水在水解酸化后COD 沒有明顯降落，但好氧生物處置后，經(jīng)過水解酸化的廢水COD 降到378 mg /L，計算去除率為71.4%; 而未經(jīng)水解酸化的廢水COD 僅降到911 mg /L，計算去除率為31.2%。

由圖7 同樣發(fā)現(xiàn)，均勻分子量結(jié)果比照愈加明顯，經(jīng)過水解酸化后的廢水Mw降到27 650，計算去除率為71.4%; 而未經(jīng)水解酸化的廢水Mw為201 900，計算去除率僅為23%。

由圖8 可見，未經(jīng)水解酸化的廢水在前6 h 分散度減小，剖析緣由為一些中鏈和短鏈分子被好氧微生物應(yīng)用，廢水中分子量漸漸集中于難降解的大分子有機物，所以分散度減小。在6 ～ 10 h，分散度稍微有增大，剖析緣由是長時間的好氧曝氣使得難降解的大分子物質(zhì)也開端被合成，使得廢水中分子散布又有所分散。

經(jīng)過水解酸化的廢水在好氧生物處置階段分散度不斷減小。剖析緣由是廢水中的大分子和中分子不斷向小分子降解，最終廢水中以小分子物質(zhì)為主，分子散布比擬集中。

3、結(jié)論

VFA 能否產(chǎn)生不能作為評價印染廢水水解酸化工藝能否有效的根據(jù)。

水解酸化階段COD 并沒有顯著降落，但分子量和PVA 隨著反響過程有明顯的降落，且變化分歧。印染廢水水解酸化的作用是將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為容易降解的小分子物質(zhì)。

經(jīng)過水解酸化的印染廢水好氧生物處置后COD 去除率71.4%，分子量降落了89.2%; 而未經(jīng)水解酸化的印染廢水直接好氧生物處置后COD 去除率31.2%，分子量降落了23%。經(jīng)過水解酸化的廢水在好氧生物處置階段COD、分子量、分散度變化分歧。水解酸化大大降低了好氧生化處置的難度。

水解酸化工藝重點在于污染物質(zhì)分子構(gòu)造和性質(zhì)上的轉(zhuǎn)化，而不在于其有機物量的去除。關(guān)于印染廢水，評價水解酸化的規(guī)范不能只看COD 降低量，有無VFA 的產(chǎn)生，而應(yīng)充沛發(fā)揮兼性微生物的作用，提升廢水的可生化性。水解酸化工藝不失為印染廢水有效的預(yù)處置手腕。