目前，國內大、中型工業廢水處理項目主要（yào）采用臭氧氧化+曝氣生物濾池(BAF)和Fenton氧化+沉（chén）澱過濾這2種深度處理技術（shù）。前者適用於廢水汙染物的臭氧（yǎng）氧化效果（guǒ）好、廢水有回（huí）用需求的情況，在石（shí）油化工、煤化工（gōng）行業廢水處理中（zhōng），已基本成為了一種標配工藝，後者則適用於廢水無回用需求、汙泥處（chù）置費用低的項目（mù），主要應用於化纖、印染和造紙等行業的廢水處理（lǐ）。

       01 臭氧氧化+BAF工（gōng）藝

       1.1 工藝介紹

       臭氧氧化法作為一種高級氧化工藝，在與BAF結合的組合工藝中（zhōng），主要（yào）起到對低濃度、難降解有機汙（wū）染物（wù）的開環斷（duàn）鏈以降低廢水毒性、提高廢水可（kě）生化性的作用。臭氧氧化與BAF是相互依存的統一體，不同的臭（chòu）氧投加（jiā）量和氧化反應時間，會得到不同的氧化產（chǎn）物，馴養出不同的BAF生物菌群，從而影響出水水質，因此設計時二者應統一考慮（lǜ）。

       工程上常（cháng）見的臭氧氧化工藝分（fèn）為臭氧（yǎng）接觸氧化工（gōng）藝和（hé）臭氧催化（huà）氧化（huà）工藝2種型式，臭氧接觸氧化池、臭氧催化氧化池結構見圖1。


       臭氧（yǎng）接觸氧化池（chí）、臭氧催化（huà）氧化池的區別主要（yào）在於院後（hòu）者在臭氧氧化池中加入了附著於活性氧化鋁等（děng）載體上的過（guò）渡金屬催化劑，能有（yǒu）效降低20%~30%的臭氧投加量，縮短50%左右的反應時間。由於催化劑填（tián）料床（chuáng）的（de）存在，SS過多易（yì）造成填料床堵塞，因此臭氧催化氧化池需要設置反洗設施，定（dìng）期反洗。

       BAF集生物氧化和截留懸浮物固體於一體，利用微生物的吸附、截留及降解功能去除廢水中的有機汙（wū）染（rǎn）物。BAF具有多種型式，本（běn）次研究的類型主要有普通（tōng）陶粒濾料BAF、輕質濾（lǜ）料BAF和內循環BAF，其結構見圖2。


       輕質濾料BAF的濾料密度（dù）小於水，采用親水性高分子材料加工而（ér）成，空間結構呈網狀，比表麵積大於1×105m2/m3，孔隙率（lǜ）大（dà）於85%，因（yīn）此生物膜（mó）更易附著在（zài）濾料（liào）上、掛膜快、流失少，相比陶粒濾料，單位體積生物量更大、處理效果更好。內循環BAF采用多孔生物濾（lǜ）料，相比（bǐ）普通陶粒濾料（liào），空隙率提高（gāo）了15%，密度下降了20%，同時其獨有的隔離式（shì）曝氣技術（shù），給反應器充氧的同時，將汙水沿曝氣器管道提升，再經過反應器生物床，在（zài）填（tián）料區形（xíng）成循（xún）環水流。該生物反應器實現了曝氣與生化的分離，其生物膜邊界層厚度僅為普通陶粒濾料BAF的1/5，大幅度（dù）提高了生物膜相與水相間的傳質速度，同時減少了曝氣對（duì）生物膜的衝刷和氣水短路溝流的產生。

       1.2 工程實例（lì）

       臭（chòu）氧氧化+BAF的部分工程應用實例見表1。


       由表1可知，上述工程實例發現BAF的掛膜情（qíng）況普遍不太理（lǐ）想，一般隻能去除20mg/L左右的COD，因此若有更高的COD去除要求時，需要加大臭氧用量去直接降解COD，運行費（fèi）用會有所增（zēng）加。


       02 Fenton氧化+沉澱（diàn）過濾工（gōng）藝

       2.1 工藝介紹

       Fenton試劑在水處理中主要起氧化和混凝2種作用，Fenton反應產生的窯OH氧（yǎng）化能力強，且無選擇性，能將廢水中部分有機物直接氧化成CO2和H2O，再經混凝沉澱、過濾降低懸浮物（wù）SS後，可實現直接排放。

       常規Fenton氧化存（cún）在對有機物礦化度不（bú）完全、處理效率低、成（chéng）本較高的不足，而Fenton聯合法（fǎ），例如超聲波Fenton、電Fenton、光Fenton、微波Fenton等，雖然處理（lǐ）效率有較大（dà）提升，但是大部分仍處於試驗研究（jiū）階（jiē）段，尚不（bú）能大規模應用於（yú）實際工（gōng）程（chéng）。在工程中，載體流化床形式的（de）非均相Fenton氧化塔應用較多，載（zǎi）體可以（yǐ）是石英砂、磁石、活性炭或者塑料，材質不（bú）同（tóng）其流化速度不同，塔體的空塔流速相應（yīng）也不同，非均相（xiàng）Fenton氧化塔構造見圖3。


       該技術（shù）融合了流化床技術、二元催化氧化技術和載體覆膜技術，在反應器內普通的均相Fenton氧化正常進行，產生的Fe(Ⅲ)以結晶或沉澱（diàn）的形式覆（fù）膜到載體表麵，並將載體截留在反應器內，從而形成了鐵的氧（yǎng）化物/H2O2的環境，這樣就會（huì）發生非均相Fenton氧化反（fǎn）應。COD同時由均相Fenton氧化反應和非均相Fenton氧化反應2種方式降解，因（yīn）此投加的藥劑和（hé）產生的汙泥（ní）比均相Fenton氧化（huà）反應要少，而又無需專門（mén）補充非均相Fenton載體。

       2.2 工程實例

       Fenton氧化+沉澱過濾技術的部分工程應用實例見表2。


       03 工藝（yì）對比

       通過上述工業廢水深度處理的工程（chéng）實（shí）例可以看出，2種深度（dù）處理技術在大、中型項（xiàng）目（mù）中都有應用，能夠滿足穩定（dìng）達標排放的技術（shù）要求，並適用於已有廢水站的提標改造。

       臭氧氧化+BAF技術運行費用低、一次性（xìng）投資高，產生少量（liàng）生化汙（wū）泥（ní），不引入無機鹽，適用於（yú）廢水回用的場合，必須考慮臭氧尾氣的收集和處理，Fenton氧化+沉澱過濾技術投資費用較低、運行費用較高（gāo），會產生大量化學汙泥，對總磷（lín）有一定的去除能力，投（tóu）加的酸堿、催化劑等化學藥劑（jì）會引入大量無機鹽（yán），在廢水需要回用時不太適用，產生的酸堿廢氣按需進行收集（jí）和處理，2種廢（fèi）水深度處理技術的比較（jiào）見表3。


       結 語

       工（gōng）程應用證明，臭氧氧化+BAF和Fenton氧化（huà）+沉澱過濾技術，都（dōu）能應用於大、中型工業（yè）廢水深度處理（lǐ）項（xiàng）目，並適用（yòng）於已有廢水站的提標改造。選擇何種深（shēn）度處理技術，除了考慮該技術能否滿足（zú）水質處理（lǐ）的要（yào）求（qiú），還要從是否回用、投資費用、運行費用、汙泥處置等方麵進行（háng）綜合對比。

       隨著環保（bǎo）要求對（duì）廢水處理站產生（shēng）的廢氣處理、汙泥處置的逐漸嚴（yán）格（gé），廢水回用（yòng）的需求逐年增大，可以預見（jiàn）臭氧氧化+BAF技術在滿足（zú）水質處理要求的前提下，相對於Fenton氧（yǎng）化+沉澱過濾技術的綜（zōng）合優勢將愈加明（míng）顯。