关键词: 木材蒸煮废水; 混凝; 电解; 预处理
木材加工行业产生的木材蒸煮废水含有大量的木质素，具 有 悬 浮 物 浓 度 高、可生化性差的特点，直接采用生化工艺进行处理往往难以达到理想效果。对此类废水进行预处理，降低木质素含量，增加其可生化性，将有利于后续的生化处理。
混凝沉淀可以降低木质素含量，减 小 悬 浮 物 浓度。电解产生的羟基自由基 ( ·OH) 和 H2O2等强氧化物质，能够将大分子转化为小分子，提高废水的可生化性，并降低有机物浓度，具有反应速度快、适应性强等优点，是一种有效的废水预处理技术。本研究对取自浙江某木业有限公司污水站调节池的废水进行了混凝 － 电解预处理，考察了关键工艺参数对电解效果的影响和电解前后废水可生化性的变化。
1 材料和方法
1. 1 电解装置
电解装置为自制的玻璃槽，容积 4L ( 20cm × 10cm × 20cm) ，两边放置阴极 ( 不锈钢板) ，中间放置阳极 ( 网状 Ti 基 PbO2 催化电极) ，极板大小均为 15cm × 8cm，如图 1 所示。由直流稳压电源( WYJ － 9601 型) 供电。
1. 2 废水水质
废水取自浙江某木业有限公司污水站调节池，共采集 6 个批次，每个批次约 10L，废水水质如表1 所示。
1. 3 分析方法
pH 值 采 用 膜 电 极 法 ( WTW330i 便 携 式 pH 计) 测定，CODCr采用重铬酸钾法 ( 《水和废水监测分析方法》第四版) 测定，BOD5 采用稀释接种法 ( 《水和废水监测分析方法》第四版) 测定，SS采用重量法 ( GB 11901 － 89 水质 悬浮物的测定 重量法) 测定。废水 pH 值用 NaOH 溶液和 H2 SO4调节。
2 结果和讨论
2. 1 混凝沉淀处理
以硫酸铝为絮凝剂，以聚丙烯酰胺为助凝剂，对采集的 6 个批次的废水，分别进行烧杯小试实验，考察 SS 的去除效果，确定絮凝剂和助凝剂的最佳投加比例，再对每个批次的废水进行混凝沉淀处理，静置 2h 左右，取上清液作为电解实验废水备用，并测定 pH 值、CODCr、BOD5 和 SS，结果如表 2 所示。
由表 2 可知，经过混凝沉淀处理后，各批次废水的 pH 值和 SS 已达到 《GB8978 － 96 污水综合排放标准》的一级排放标准，CODCr和 BOD5 浓度均不同程度降低。
2. 2 pH 值对电解效果的影响
常温下取废水 3. 5L，在电流密度为 5mA/cm2、极板间距为 2cm、电解时间为 30min 的条件下，考察了 pH 值对电解效果的影响，废水初始 CODCr浓度在 1100 ～ 300 mg /L，每 5min 采样测定 CODCr浓 度，结果如图 2 所示。
由图 2 可知，随着电解时间增加，CODCr浓度均呈现下降趋势。其中 pH 值为 6. 72 的废水下降最快，CODCr 浓 度 从 1152mg /L 下 降 到 737mg /L，去除率为 36. 02% 。经过综合分析认为，在本实验条件下，废水的 pH 值控制在 7 左右最佳。
2. 3 电流密度对电解效果的影响
常温下取废水 3. 5L，在 pH 值为 6. 93、极板间距为 2cm、电解时间为 30min 的条件下，考察了电流密度对电解效果的影响，废水初始 CODCr浓度在 1100 ～ 1300mg /L，每 5min 采 样 测 定 CODCr 浓 度，结果如图 3 所示。
由图3 可知，随着电解时间增加，CODCr浓度均呈现下降趋势。其中，电流密度为 6 mA/cm2 的废水下降最快，CODCr浓度从 1147mg /L 下降到 703mg /L，去除率为 38. 71%。因为电流密度大，产生的·OH、H2O2 等强氧化物质也多，提高了有机物的去除效率。但增加电流密度，要以增加耗电量为前提，在本实验中，电流密度为5mA/cm2 的废水样本的 CODCr去除率也达到了 33. 24 %，只要再经过生化处理，完全可以使废水达标排放，因此经过综合分析认为，最佳的电流密度为5mA/cm2。
2. 4 极板间距对电解效果的影响
常温下取废水 3. 5L，在 pH 值为 7. 07、电流密度为 5mA/cm2、电解时间为 30min 的 条 件 下，考察了不同的极板间距对电解效果的影响，废水初始 CODCr浓度在 1100 ～ 1300mg /L，每 5min 采样测定 CODCr浓度，结果如图 4 所示。
由图 4 可知，极板间距越小，效果越明显，但过小的极板间距会使电流增大，从而增加发热量，最终影响处理效率。在工程应用中，电解装置将放大，由于安装和水流等原因可能造成极板抖动，过小的极板间距可能导致电路短路，因此经过综合分析认为，最佳的极板间距为 3cm。
2. 5 电解对废水可生化性的影响
常温下取废水 3. 5L，在 pH 值为 6. 97、电流密度为 5mA/cm2、极板间距为 3cm、电解时间为30min 的条件下，考察了电解前后废水可生化性( B /C) 的变化情况，每 5min 采样测定 CODCr 和 BOD5 浓度，结果如图 5 所示。
由图 5 可知，经过电解处理，废水的 CODCr浓度 从 1221mg /L 下 降 到 767mg /L，去 除 率 达 到37. 18% ，BOD5 浓度从 104mg /L 上升到 236mg /L， B /C 从 0. 09 上升到 0. 31。
3 小结
( 1) 采集 的 6 个批次废水经过混凝沉淀处理，pH 值和 SS 可以达到 《GB 8978 － 96 水综合排放标准》的一级排放标准，CODCr和 BOD5 浓度均不同程度降低。
( 2) 电解可以有效降低 CODCr浓度。在本实验条件下，最佳工艺条件为 pH 值 7 左右、电流密度5mA/cm2、极板间距 3cm。
( 3) 废水在最佳工艺条件下经过 30 min 的电解处 理，CODCr 的 去 除 率 达 到 37. 18% ，B /C 从 0. 09 上升到 0. 31，可生化性得到提高，有利于进一步的生化处理。
原标题：混凝 － 电解预处理木材蒸煮废水的研究
原作者：谢国建，徐 佳，沙昊雷
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