很纤皮革在制造时会产生废水臭味大、碱度大、色度高、悬浮物多，而且COD、NH3-N、 CI-、铬、硫化物等含量均很高。此外，制革废水含有从皮上脱落的表皮、毛以及其它蛋白质，含有大量的有机物。制革废水本身含有较多的有机氮，并且由于技术、经济等因素，许多制革企业仍大量使用铵盐，导致制革废水中氨氮浓度很高。近年来，制革行业面临更加严峻的环保问题，排放标准更加严格，氨氮指标己列入制革废水排放考核指标。而对制革废水中氨氮处理方法的研究也一直未间断， 对于制革废水这一类高浓度有机废水，针对其良好的可生化性，现在合理并普遍采用的方法是生物降解。目前关于制革废水的生化处理上艺有SBR法、氧化沟法、生物接触氧化法、A/O 法、A2/0法等。
氧化沟又称为连续循环曝气池， 是活肚污泥法的一种变形，近年来，连续循环曝气池技术在我国制革废水治理中广为应用，国家环保总局2000年确认氧化沟处理制革技术为国家重点环境保护实用技术（编号100），其技术成果己在国内大、中型制革企业中得到推 广“。氧化沟技术处理制革废水的适用性表现在几个方面：
(1)技术针对制革废水的特点，实用性强；
(2)处理效果稳定性好能够做到长期稳定运行，国内家采用氧化沟技术处理制革废水的南京制革厂，己连续运行了10a；
(3)可操作性强，维护管理高，设备可靠，维修工作量少；
(4)工程投资和运行费用相对较低。本试验旨在优化研究氧化沟的运行参数，使得氧化沟处理制革废水的出水水质更加优良，运行更加高效清洁。
试验装置
试验装置见图1，氧化沟反应器采用有机玻璃制作，氧化沟的整体长度为110cm，高度为15cm。氧化沟设计按照沟宽是沟深的2倍计算，有效水深为50mm，沟宽为100mm，其小圆弧内半径为100mm，大圆弧内半径为200mm，总有效体积为20.7L，通过转子流量计来控制反应器曝气区的溶解氧，通过机械搅拌装置控制流速。
试验材料及仪器
制革废水的配制
5g的氧氧化钙和60g的Na2S，用2L的水溶解，然后加入适量牛毛，升温到40℃将牛毛慢慢水解，当牛毛水解完全后依次加入2gKH2PO4、2g(NH4)2SO4、0.2g荆树皮栲胶、0 .15g黑染料2GB、0.73gSE加脂剂、0.5g标准铬粉、2gNaCI，较后用乙酸调节pH值到7.5左右，测定COD和NH3-N， 根据实际需求稀释制革废水。
pHS - 2F型pH计，BS224S型电子天下，ACO-003型电磁式空气泵， BT100 - 2T蠕动泵，JJ -1精密增力电动搅拌器。
测定项目及方法
COD采用重铬酸钾法测定，NH.-N采用纳氏试剂比色法测定，pH值用pH计测定。
结果与讨论
氧化沟处理制革废水HRT的确定本试验参考实际工程中氧化沟进水COD和NH3-N浓度，将反应器进水COD控制在1500mg/L左右、NH3-N在180mg/L左右，沟内流速大约在0.3 -0 5m/s，通过蠕动泵控制进水流量，根据计算公式HRT= VlQ计算在不同流量下的水力停留时间，为使测定结果稳定并具有代表性，每种流量的进水保持3个周期，取第3周期的数据为准，其试验结果见图2。
由图2可知：当HRT<20h时，由于微生物呈对数期增长，所以COD和NH； NF降速率很决。当HRT=28h时，COD去除率较高，达到95.78%，但NH3-N的去除率为82.06%，当HRT - 30h时，COD去除率较高为95.43%，NH3-N去除率86.27%，由于制革废水属于高浓度有机废水，COD和NH3-N的浓度都比较高，综合考虑确定曝气时间为30h。
试验中进水COD控制在1500mg， L左右、NH3-N在180mg/L左右，反应时间为30h，控制活性污泥浓度在30g/L左右，考虑活肚污泥对进水pH变化的适应和驯化为使测定结果稳定并具有代表性，每种pH的进水保持3个周期。整个研究过程小，进水pH先由7逐渐降低到3，再将反应器的pH值恢复到7，驯化稳定后，将进水pH=7驯化后逐渐提高到11。不同进水pH处理过程中检测的COD和NH3-N去除率结果见图3。
由图3可以看出：当pH<60时， 进水pH对COD的去除率具有较大的影响，过低的pH会影响外酶和存在于细胞质和细胞肇内酶的催化作用：由于H+和OH-不能穿透细胞壁，因此 外部介质的H+浓度的改变不会影响细胞质的H+浓度，但是有机化台物的离子化作用却能够影响细胞膜的电荷变化，这一过程的变化会改变细菌生长坏境中营养物质的供给性，也会增加有害物质的毒性，从而对微生物代谢过程中总酶的活性造成影响，较终影响微生物对营养物质的吸收。当pH >8.0时，COD去除率开始下降，但下降幅度较小。这是因为，随着进水pH的增高，能给硝化反应提供足够的碱度，但过高的pH也会改变环境中营 养物质的可利用性及有害物质的毒性，使得反硝化速率大大降低，而出水增加的COD应该是由亚硝酸根氧化造成的。当pH值在8.0时，微生物能将绝大部分底物较彻底地降解成 CO2、H2O等，COD去除率能达到95%、NH3-N的去除率达到86%。
在试验中控制进水COD，使得反应器初始COD浓度大约在1500mg/L 左右，NH3-N大约在180mg/L，调节pH值在8.0左右，反应器的水力停留时间为30h。为使测定结果稳定并具有代表性，在反应器中添加不同体积的已经驯化好的活肚污泥（由于氧化沟为连续式进水出水，不能够精准地控制整个反应器的污泥浓度）后运行 3个周期，测定其污泥浓度和进水前后的COD，其试验结果见图4。
由图4可以发现：随着污泥装载量的提高，COD的去除率也在逐渐增大。污泥浓度在2 6g/L和30g/L的时候，COD和NH、N的去除效率较好，但随着污泥浓度的继续提高，COD和NH、N的去除率却缓慢的下降。从机理来看，废水中的有机质主要靠活性污泥中微生物的分解去除，而污泥浓度实际上与微生物的生物浓度是密切相关的。一般来说，污泥浓度越高，说明反应器含有的微生物越多。但是再种微生物的相互关系是很其复杂的：有些是表现为协同作用，有些表现出竞争关系。应此当COD浓度一定时，污泥浓度的提高使得微生物之间的竞争关系更加显著，应此污泥浓度的过高反而会影响反应器的正常运行。
试验中控制不同的进水COD，停留时间为30h，进水pH值控制在8.0左右，活肚污泥浓度控制在3.0g/L左右。为使测定结果稳定并具有代表性，每种进水COD保持3个剧期。整 个研光过程的COD从低到高，测定反应前后的COD。其试验结果见图5。
由图5可以看出：在试验条件下，当COD≤2500mg/L左右时，反应器在HRT - 30h的时候，绝大部分的有机物都被降解，COD去除率都能达到94%左右。当COD>2 500mg/L 时，随着化学需氧量负荷的提商，反应器出水COD明显增大，能被降解COD的总量维持在2 500mg/L左右，也就表明该反应器在停留时问为30h、进 水pH值约为8.0、污泥浓度在3.0g/L左右所能承受的COD负荷很限，在2500mg/L左右。
在试验配置进水过程中，通过添加不同量的(NH4)2SO4。使得进水氨氮浓度不同，所有试验进水初始COD大约在1500mg/L左右，调节pH值在8.0左右，在反应器中添加已经驯化好的活性污泥，并将反应器的污泥浓度控制在30g/L。其试验结果见图6。
从图6可以看出：当NH.-N浓度< 200mg/L时，随着NH3-N浓度的增大，COD的去除率随之增大，尤其是当氨氮浓度为200mg/L时，不仅氨氮的去除率达到91.3%，而且(C/OD的 去除率达到较高的94.3%。可见，在一定范围内，由于氨氮的存在能够为微生物提供必须的营养元素氮， NH3-N浓度的增加有利于微生物的代谢活动，所以较低浓度的氨氮存在 是有利于反应器的运行。但随着NH3一N浓度的继续增大，微生物的活性开始受到抑制，而且浓度越大，抑制作用越明显。这可能是由于大量NH3 - N的存在会引起微生物的脱水，同时能引起环境pH的变化，使得微生物处在不适宜生长繁殖的pH环境而使其中毒，如果变化更大，整个反应体系将完全被抑制。也有研究认为，铵盐对于微生物的毒性作用源自于NH4+，NH4+在反应器中可能起着多重作用，一方面，NH4+是微生物需要的营养元素来源之一，并提供了反应体系的部分碱度，另一方面，随着NH4+浓度的提高，体系中游离氨的浓度不断上升，从而对体系产生较强的抑制作用，还有一方面，细胞一般带负电，NH4+可以接近并透过细菌的细胞膜，改变细菌细胞膜上的带电状况， 从而影响细胞的活数。
根据试验中的优化参数，反应器进水COD控制在l500 -2500mg/L、 NH3-N控制在180- 200mg/L，pH值为8.0，污泥浓度在26-30g/L左右，反应器的水力停留时间在30h，反应该器运行30d的结果见图7。
通过图7可以看出：反应器在进水COD控制在1500 -2000mg/L、 NH3-N控制在ISO - 200mg/L，pH 为8 0，污泥浓度在2 6 -30g/L左右，水力停留时间为30h。氧化沟反应器的COD去除率能达到94%左右，NH4-N去除率能达到85%左右。
根据本论文的试验可以得出结论：氧化沟反应器在进水COD为1500 -2 500mg/L、NH3-N为180 - 200mg/L，pH值为8.0，运行污泥浓度在2.6 -3.0g/L左右，水力停留时间为30h，氧化沟反应器的COD去除率能达到94%左右，NH3.-N 去除率能达到85%左右，并且运行 平稳。
