电絮凝-MBBR-吸附协同处理纺织废水：效能优化与成本效益分析

针对纺织废水高色度、高COD和TSS难处理问题，研究人员创新性整合电絮凝-气浮澄清(EC-CAF)、移动床生物膜反应器(MBBR)和活性炭吸附技术，在50 m3/天中试规模实现93.74% COD、99.62%色度去除，处理成本仅0.435美元/m3，为工业废水回用提供高效低碳解决方案。

　　

纺织行业作为全球重要产业，在创造经济价值的同时也带来严峻的水污染挑战。印度尼西亚作为纺织业大国，其工业区周边河流普遍检出高浓度有毒化学物质和染料，不仅破坏水生生态系统，更威胁居民饮用水安全。传统生物处理对纺织废水中的生物难降解化合物（BOD/COD比仅0.25）处理效率不足60%，且存在占地面积大、污泥产量高等缺陷。虽然电絮凝(EC)技术能实现98%色度去除和84% COD削减，但单独使用难以完全降解溶解性有机物。如何构建高效、低成本的集成处理系统，成为当前纺织废水处理领域的关键科学问题。

PT Adhi Karya Persero（印尼国家建筑公司）联合研究团队在《Journal of Water Process Engineering》发表创新性研究，通过耦合电絮凝-气浮澄清(EC-CAF)、移动床生物膜反应器(MBBR)和活性炭吸附三级工艺，在西爪哇省Bandung地区纺织厂开展50 m³/天的中试实验。研究团队优化了电流密度（628.90±88.28 A/m²）、MBBR填料比表面积（500 m²/m³）等关键参数，系统考察了各单元协同效能。

主要技术方法
研究采用真实纺织废水（含硫化黑、活性蓝等染料），通过EC-CAF单元进行电化学预处理，MBBR采用高比表面积生物填料进行生物降解，最终经碘值1000 mg/g的颗粒活性炭吸附。全程监测COD、TSS、色度等指标，并与传统化学混凝-吸附工艺进行成本效益对比。

研究结果

1. EC-CAF预处理效能
   在电流密度628.90±88.28 A/m²下，该单元实现68.1% COD、97.3% TSS和98.0%色度去除，铁电极产生的金属氢氧化物絮体通过气浮有效分离。

2. MBBR生物强化
   采用500 m²/m³填料时，系统在1.07±0.72 g COD/m³·day负荷下额外去除56±19.5% COD，HRT较活性污泥法缩短30%。

3. 吸附深度处理
   活性炭单元对残余污染物表现出广谱去除能力，COD、TSS和色度去除率分别达46.2±23.3%、59.2±25.9%和65.1±20.2%。

结论与意义
三级集成系统最终实现93.74% COD、99.57% TSS和99.62%色度的综合去除，能耗仅5.18 kWh/m³，处理成本（0.435美元/m³）较传统化学法降低97%。研究创新性地通过EC-CAF预处理破解了生物处理单元对难降解染料的处理瓶颈，MBBR则显著降低后续吸附负荷。该成果为纺织废水回用提供了可规模化的技术范式，研究者建议未来可结合可再生能源进一步优化系统碳足迹。Rachmad Ardhianto等特别指出，该系统电极钝化问题需通过缓冲罐和过程控制解决，这为后续工业放大提供了重要操作指南。