本课题来源于国家“十二五”水专项相关课题中关于强化去除腈纶废水中有机污染物的要求,并结合吉林化纤集团奇峰股份有限公司腈纶废水的实际处理情况,在试验基地进行海绵铁物化处理腈纶废水的小试研究。主要针对该厂腈纶废水中COD难生物降解的现状,结合海绵铁/碳微电解、海绵铁/碳微电解耦合H₂O₂、海绵铁类Fenton及催化金属对以上技术的强化处理,考察以上物化技术对腈纶废水的去除效果及对生化处理的效果影响。试验以COD作为考察指标,得出以下结论:1、海绵铁/碳微电解技术处理腈纶废水（1）在单因素实验基础上,通过响应面分析对海绵铁/碳微电解技术预处理腈纶废水的工艺条件进行了优化,得到最佳因素组合为:进水p H为2,铁碳质量比为0.5,海绵铁投加量为35g/L,反应时间为75min。在此条件下,COD去除率可达29.59%;（2）海绵铁/碳微电解预处理腈纶废水可提高生化去除效果,在进水COD均值为925.5mg/L条件下,微电解可将其降至648.2mg/L,去除率为29.96%,最终生化出水COD为231.8mg/L,生化去除率为64.24%,累积去除率74.95%,较生化去除率提高12.5%,累积去除率提高23.2%;（3）微电解可将COD均值为314.2mg/L的废水处理厂接触氧化池出水降至198mg/L,而后废水进入生化系统,无去除效果,已达生化去除极限;（4）在响应面优化条件基础上,将铁碳质量比由0.5调整至1后（海绵铁投加量35g/L、进水p H为2、反应时间75min）,相比调整之前,微电解去除率由29.96%下降至23.56%,SBBR生化去除率由64.23%下降至59.32%,总去除率由74.95%下降至68.91%;（6）在响应面优化条件基础上,将进水p H由2调整至3、5和原水p H后（海绵铁投加量35g/L,铁碳质量比0.5、反应时间75min）,在进水COD均值为752mg/L条件下,进水p H为3时,海绵铁/碳微电解可将COD降至574.9mg/L,再经生化处理,其最终出水COD均值为258.6mg/L;进水p H为5时,微电解可将COD降至596.2mg/L,再经生化处理,其最终出水COD均值为275.4mg/L;进水p H为原始p H时,海绵铁/碳微电解可将COD降至618.6mg/L,再经生化处理,其最终出水COD均值为288.7mg/L;对照组即不经海绵铁/碳预处理的腈纶废水,其最终生化出水COD均值为358.8mg/L。2、海绵铁/碳微电解耦合H₂O₂技术预处理腈纶废水（1）在响应面优化海绵铁/碳微电解条件（海绵铁投加量35g/L、铁碳质量比0.5、进水p H为2、反应时间75min）下,H₂O₂耦合方式为从初始时刻开始,连续流方式投加,投加量最高为3ml/L。H₂O₂投加量分别为1ml/L、2ml/L及3ml/L时,在进水COD为825.9mg/L时,其出水COD分别为414.4mg/L、345.3mg/L和261.6mg/L,去除率分别为49.8%、58.2%和68.3%;（2）在进水COD均值为730.4mg/L条件下,在H₂O₂投加量分别为1ml/L、2ml/L及3ml/L时,预处理可以分别将其COD降至385.3mg/L、306.4mg/L和243.2mg/L,进入SBBR进行生化处理,其最终COD出水均值分别为159.2mg/L、126.4mg/L和88.8mg/L。3、海绵铁耦合H₂O₂技术预处理腈纶废水（1）在进水p H为2,搅拌速度为50r/min,H₂O₂投加量1ml/L、2ml/L及3ml/L时,相对应的海绵铁投加量依次为15g/L、25g/L及35g/L,相对应的反应时间依次为90min,120min及150min,H₂O₂在初始时刻连续流投入的条件下,去除率依次为36.1%,45.5%,58.1%;（2）在H₂O₂投加量分别为1ml/L、2ml/L及3ml/L条件下,海绵铁耦合H₂O₂体系中随着活性炭的加入,去除率在逐步升高,并在铁碳质量比为0.5时,去除率趋于稳定,分别为45%、54.4%和68.5%,去除率较未投加活性炭时提高了9.5%、9.5%和8.7%;（3）在进水COD均值为921.1mg/L条件下,在H₂O₂投加量分别为1ml/L、2ml/L及3ml/L时,海绵铁耦合H₂O₂技术预处理可以分别将其COD降至590.9mg/L、505.1mg/L和395.3mg/L,进入SBBR进行生化处理,其最终COD出水均值分别为234.6mg/L、179.7mg/L和148.7mg/L。4、催化金属在海绵铁物化作用腈纶废水体系中的强化作用效果考察（1）在海绵铁投加量35g/L、铁碳质量比0.5、反应时间75min条件下,Mn O₂和Al₂O₃投加量均在1g/L时,在不同的进水p H条件下,均对海绵铁/碳微电解体系预处理腈纶废水起到了强化作用,在进水p H为2时,去除率由29.68%分别升至36.69%和39.58%。（2）在海绵铁投加量10g/L、H₂O₂投加量1.5ml/L、H₂O₂在初始时刻一次性全部投入、反应时间105min条件下,Al₂O₃投加量在2g/L时,在进水p H为2条件下,去除率可由29.54%升至42.97%,并能拓宽对进水p H的适应范围;而同样在该条件下,Si O投加量为2g/L时,在进水p H为2时,去除率可由29.48%升至42.09%。（3）在海绵铁投加量15g/L、反应时间90min条件下,Mn O₂和Al₂O₃投加量均在2g/L时,在不同的进水p H条件下,均对海绵铁预处理腈纶废水起到了强化作用,在进水p H为2时,去除率由21%和21.6%分别升至25%和31.44%,Al₂O₃对单独海绵铁体系起到强化作用的同时,也能拓宽海绵铁预处理腈纶废水对进水p H的适应范围,在原水p H条件下,去除率可由3.6%升至17.17%。