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《中国造纸》2007 年第 26 卷第 9 期
研究论文
水池的有效容积为 50.0 L。
废水由计量泵从废水槽中打入电化学反应池。电
化学处理池阳极采用碳钢极板，阴极采用不锈钢极板，
调节极板间距及液相电解器上的电压调至设计值。反
应后废水自流至曝气混合 ( 氧化 ) 池，在曝气氧化过
程中加入少量 PAM，废水自流进入沉淀池，实现污泥
与清液的分离，污泥沉淀在池底，定期排放，清液自
流进入储水池，实现废水的调节与均衡，并按计算量
添加微量的 N 与 P，然后废水自流进入曝气生物滤池，
经一定时间的生化处理后废水自流进入生物炭池，实
现有机物及色度的进一步去除，提高出水品质，出水
自流进入清水池。进水量由计量泵控制，气量由阀门
控制，并在曝气生物滤池及生物炭池的不同部位设取
样口。
该实验分 2 个阶段：第 1 阶段为微生物的固定和
驯化；第 2 阶段为运行条件的研究及控制、各工艺参
数的测定。
首先进行高效微生物的固定和驯化。先用泵泵送
电化学处理出水至曝气生物滤池及生物炭池 , 然后开
动曝气 , 使溶解氧在 3 mg/L 以上 , 再向曝气生物滤
池和生物炭池投加高效菌 2.5 g( 活化后投加 ), 进行
闷曝。再在第 3、第 5 天向各池分别投加高效微生物
1.0 g，闷曝 3 天后 , 开始以 1.0 L/h 的流量连续进水，
2 天后连续进水量增至 2.0 L/h，每天定时检测出水的
COD，并用光学显微镜观察微生物的生长情况。在出
水 COD
Cr
＜ 50 mg/L、水质稳定、微生物生长良好时，
认为驯化、固定微生物成功 , 即可进行各实验参数的
测定。
2 结果与讨论
2.1 电化学处理时间对废水处理效果的影响
在 100 A/m
2
的电流密度下，使用碳钢电极为阳
极，不锈钢电极为阴极 , 在磁力搅拌器机械搅拌下通
电反应，考察电化学处理时间对废水 COD
Cr
、BOD
5
及色度的影响（见图 2）。
由图 2 可以看出，电化学处理一方面可以大幅度
降低废水的污染负荷，另一方面可有效提高废水的生
化性能。在电流密度一定的情况下，随着电化学处理
时间的延长，废水的 COD
Cr
及色度不断降低、BOD
5
不断升高。说明电解过程中发生有机物的氯化和低分
子脂肪族化合物的产生，也可能发生有机氯化物的脱
氯。在电化学处理时间达到 6 min 时，废水 COD
Cr
及
色度的降低、BOD
5
的升高趋势变缓。从图 2 还可以
看出，在反应初期絮凝作用占主导作用，COD
Cr
迅速
降低，随着电解时间的延长，有机物的氧化还原开始
占主导，出水的 BOD
5
开始增大。
电化学处理时间直接关系到电耗及电极板的损
耗，关系到废水处理成本。在综合考虑处理效果及处
理成本的条件下，认为在 100 A/m
2
的电流密度下，电
化学处理 6 min 为最佳处理时间。
2.2 生化停留时间对废水处理效果的影响
为考察生化停留时间对废水处理效果的影响，以
电化学处理的造纸废水为基础，预先收集电化学处理
出水，保证生化系统稳定的进水水质，然后将收集的
电化学处理出水由计量泵泵入曝气生物滤池，考察曝
气生物滤池中废水的停留时间对处理效果的影响。表
2 为电化学处理前后废水水质。图 3 为曝气生物滤池
停留时间对废水 COD
Cr
去除的影响。
由图 3 可以看出，废水在固定化微生物曝气生物
滤池内随着停留时间的延长，废水的 COD
Cr
逐渐降
低。在停留时间超过 5 h 后，随着停留时间的延长，
图２ 电化学处理时间对废水ＣＯＤ
Ｃｒ
、ＢＯＤ
５
及色度的影响
指标
COD
Cr
/mg·L
-1
BOD
5
/mg·L
-1
色度
/倍
pH
值
电导率
/S·m
-1
总氮
/mg·L
-1
总磷
/mg·L
-1
处理前
389
21
350
7.5
0.336
1.9
0.26
处理后
138
74
10
7.8
0.315
1.7
0.25
表2 电化学处理前后废水水质
图１ 电化学-固定化微生物技术深度处理造纸中段废水工艺流程图
PAM