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印染废水,因其有机物含量高、成分复杂、色度深、水质变化大而成为国内外公认的难处理工业废水之一。目前,虽然已有多种处理印染废水的传统工艺和方法,但在实际运行中,或因占地面积大,或因处理成本高,或因工艺条件苛刻、操作复杂,或因出水水质难以稳定达标,仍然没有被环境工作者广为接受的工艺技术。随着新环保法的实施,传统工艺更是受到了严重挑战,为与大型工程项目相衔接,本研究采用了一套有效容积为65m3的兼氧膜生物反应器(兼氧FMBR),对江西某印染厂排放的实际废水进行处理。在实验第一阶段,水力停留时间(HRT)为30小时(h)时,系统对各种污染物表现出很好的去除效果,设备出水水质稳定达到国家《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287-2012)2015年修改后的要求。为优化实验工艺的参数,首先寻求系统的最佳HRT,使反应器HRT在20h、18h和15h下分别运行半个月,结果表明,只有当HRT为15h时,反应器出水COD和色度不能稳定达到国家直接排放要求。为进一步降低实验装置的能耗,在保证系统出水水质稳定达标(HRT为18h)的前提下,通过控制曝气量进行了反应器内溶解氧(DO)调整,膜区和兼性区DO分别由原来1.5-2.0mg/L和0.5-1.0mg/L调整为1.0-1.5mg/L和0.5mg/L以下。结果表明,在相同的HRT下,兼性区DO的降低有利于反应器对废水中COD和色度的去除,平均去除率分别提高1.0%和0.3%,而对NH3-N的去除效率大大降低,使出水NH3-N浓度高于国家直接排放要求,从而确定本实验最佳HRT为18h,膜区最佳DO为1.5-2.0mg/L、兼性区最佳DO为0.5-1.0mg/L,此时,出水COD平均值为67.7 mg/L,平均去除率为88.5%;出水NH3-N平均值为7.1mg/L,平均去除率为81.7%;出水色度平均为39倍,平均去除率为90.6%。研究了膜的截留对COD、NH3-N及色度去除作用的程度,结果表明,膜对COD和色度有较好的截留效果,对NH3-N几乎没有截留作用;兼氧FMBR对污染物的去除效果受HRT、DO、污泥负荷、温度、进水COD浓度、进水NH3-N浓度、p H值及污泥浓度等操作条件和因素的影响;分析了反应器运行过程中污泥的各方面变化。最后对兼氧FMBR的相关机理进行了分析探讨,并阐述了相关的理论基础。