精制棉是以短绒棉为原料,用氢氧化钠溶液在高温高压作用下,经过蒸煮、次氯酸钠漂白、碾压驱水、气流烘干等工序制得。精制棉的加工生产中通过加碱蒸煮,去掉纤维中的棉蜡、油脂、果胶类含氮化合物等杂质。整个工序产生大量有机物浓度较高的碱性废水。精制棉黑液呈强碱性,颜色深,气味重,成分非常复杂,COD>15000mg/L。其主要污染物为:溶解的棉短绒、纤维素在碱法蒸煮后生成的低分子的糖类、脂肪、蜡等物质,皂化反应的产物、水溶性碳水化合物、碱木素等。　　本文采用酸析-活性炭纤维吸附工艺以及酸析-铁碳微电解-混凝两套组合工艺进行精制棉黑液的预处理,降低其色度和生物毒性,去除木质素类难生物降解有机物,为后续生化处理提供有利条件。深入研究了组合工艺的影响因素和降解特性,对物化工艺各阶段的水质变化和处理效果进行评价,取得的主要成果如下:　　(1)研究黑液的酸析预处理对黑液COD、色度、急性毒性等去除情况:针对黑液本身的特点,采用无机酸调节黑液的pH值,pH值降到5.0以下时就有木质素就会析出,肉眼可见深褐色团絮状物质沉淀。酸析的最佳条件为:pH=2,静置时间T=90 min。在此条件下,精制棉黑液的COD从17594 mg/L降至12905mg/L,COD去除率达到27％;色度由6250倍降至3500倍,降低44％;急性毒性降低84％;GC/MS扫描显示酸析后溶液中的有机物的种类和含量大大下降。酸析过程主要发生的是物理变化,木质素类有机物被去除,各项指标浓度等均得到一定的降低,但色度和急性毒性仍较高。　　(2)探讨酸析-活性炭纤维吸附工艺对精制棉黑液的去除效果:吸附动力学过程可以很好的采用准二级动力学模型进行拟合。其吸附等温线可以使用Redlich-Peterson模型很好的拟合和描述。在40℃、活性炭纤维与黑液接触时间为5h、活性炭添加量达到90 g/L时,88.3％色度被去除,85％的COD可以被去除。同时,经过酸析-吸附后黑液中69％的酚羟基类物质和89％的带苯环类物质被去除,同时去除99％的急性毒性,为后续生物法处理提供了良好的进水保障。通过比较淡水湖菌和海水菌的发光情况,相对于青海弧菌,明亮发光杆菌虽发光稳定性较差,但对黑液的毒性变化更加灵敏。　　(3)探讨酸析-铁碳微电解-碱混凝工艺对精制棉黑液的去除效果:精制棉黑液微电解的适宜条件为pH=2～3,最佳反应时间为60min,铁屑的添加量为30g/L,活性炭的添加量为15g/L,反应温度为30℃,用饱和NaOH溶液调节微电解出水pH至10.0,模仿六联搅拌装置进行强化混凝,处理后COD由15000mg/L降至3216 mg/L,COD和色度的去除率分别为75％和93％,BOD5去除率为69％,出水pH值分别为7.0。黑液经酸析-铁碳微电解-碱混凝后,黑液急性毒性去除率达到96％。紫外可见分光光度法扫描显示,精制棉黑液中含有生色团和助色团的有机物被去除。　　(4)从处理效果、操作难易程度和处理成本等方面比较了两套组合工艺预处理精制棉黑液的性能。两者处理效果均较好且效果接近,大大降低了精制棉黑液的COD浓度、色度和急性毒性等,为后续生化处理提供了有利条件。酸析-活性炭纤维吸附工艺中的活性炭纤维材料费较高,而且再生处理过程较为繁琐,总处理费用较高;酸析-铁碳微电解-混凝工艺较为复杂,微电解柱也容易出现钝化和堵塞的情况,但是铁屑和碳粒可以采用废旧工业原料,一定程度上达到了以废治废的目的。出水水质和吸附工艺相比相差不多,处理费用较为经济。综合研究分析表明,酸析-铁碳微电解-混凝工艺的实用性更强,具有良好的工程应用前景。