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1.5.1 本研究的选题依据
进入21世纪，随着世界工业经济的发展，全球能源资源不断趋紧，中国正处于工业化和城市化发展的阶段，人口众多，资源匮乏。造纸工业污染已经成为我国水污染的重要源头，并且成为我国环境污染控制中“拖后腿”的行业。“十一五”期间，全国用水总量增加了389亿m3，其中工业用水量增加了163亿m3，占全国用水总量增加量的42%；造纸工业用水量增加了47亿m3，占全国用水总量增加量的12%，占工业用水增加量的29%。
废纸脱墨原理就是在废纸的碎解过程中加入脱墨剂进行处理，以除去因印刷面粘附在纤文上的油墨和颜料。整个过程大致可分为疏解分离纤文、加化学品使油墨从纤文上脱离、脱落下来的油墨粒子从浆料中分离[32]。废纸脱墨车间排出的废水含有有色物质、重金属、TSS（总固性物含量）及可能含有PCSs等等。相对于非脱墨再生纸厂，其很容易实现封闭循环，而脱墨再生纸厂由于在生产过程中加入不少化学品，较难实现封闭循环。
每生产1t废纸脱墨浆，废水量可高达100t，废纸中的约50%的填料，20%的细小纤文和95%的油墨进入废水中，同时脱墨剂中的硅酸钠及各种表面活性剂也会大量流入废水，造成脱墨废水中的SS、COD和BOD5的污染浓度高[33]，如处理不当，将会严重污染环境。
因此，该实验以造纸脱墨废水为原水，通过不同的生化工艺处理废水，以探究CODcr的去除率为主，根据最终实验数据，比较不同工艺方法所能提高造纸脱墨废水的处理效果，这对于环境保护和造纸及其相关工业的发展具有重要意义和广阔的应用前景。
1.5.2 本论文研究的主要内容
本论文以造纸脱墨废水为原水，通过生物实验和化学实验分别探讨COD去除的规律。生物实验以生物膜法为主，化学实验采用Fenton氧化法，分别处理造纸脱墨废水。
生物处理采用生物膜法，基本工艺流程为“进水→好氧→厌氧→好氧｜缺氧→好氧｜澄清池→澄清池→出水”。先进行挂膜，待挂膜驯化完成后，通过调节流量（每一大格为5L），控制水力停留时间为2、4、6、8、10、12h运行，与以此时到隔天，静置14h后，分别测定其CODcr值。同时，测定“好氧-厌氧”多级串联处理工艺中每一格处理单元的出水CODcr。计算COD总去除率、不同处理单元与前一处理单元的相对去除率、静置14h后的相对去除率，并进行对比。
再通过调节进水CODcr，以不同CODcr进水运行，并测定其CODcr，探究该“好氧-厌氧”多级串联处理装置的抗冲击负荷能力。
化学氧化以Fenton试剂为氧化剂，进行氧化。以pH、H2O2、FeSO4•7H2O、反应时间为影响因素，分别进行实验，通过比较CODcr去除率，最终得到最佳FeSO4•7H2O的投加量、最佳Fe2+/H2O2的投加比、最佳pH、最佳反应时间。
最终，以相同CODcr的原水，分别以生物法和化学法处理，测定原水及处理后水的pH、电导率、浊度、总磷、氨氮、BOD5、CODcr几个指标，并进行对比，选择最佳方案。
2 生物膜实验材料及方法
2.1 实验原理
当污水与滤料等载体长期流动接触，在载体的表面上就会逐渐形成生物膜；生物膜主要由细菌（好氧菌、厌氧菌和兼性菌）的菌胶团和大量的真菌菌丝组成[33]。生物膜法是利用微生物群体附着在固体填料表面而形成的生物膜来处理废水的一种方法。生物膜一般呈蓬松的絮状结构，微孔较多，表面积很大，因此具有很强的吸附作用，有利于微生物进一步对这些被吸附的有机物的分解。当生物膜增厚到一定程度时，由于受到水力冲刷而发生脱落，适当地脱剥落可使生物膜得到更新。