目前，國內大、中型（xíng）工（gōng）業廢（fèi）水處理項目（mù）主要采用（yòng）臭氧（yǎng）氧化+曝氣生物濾池(BAF)和Fenton氧化（huà）+沉（chén）澱過濾這2種深度（dù）處理技術。前者適用於廢水汙（wū）染（rǎn）物的臭氧氧化效果好、廢水有回用需求的情況，在（zài）石油化工、煤化工行業廢（fèi）水處理中，已基本成為了（le）一種標（biāo）配工藝，後者則適用於廢水無回（huí）用需求、汙泥處置（zhì）費用低的項目，主要應（yīng）用於化纖、印染和造紙等（děng）行業的廢水處理。

       01 臭氧氧化+BAF工藝（yì）

       1.1 工藝（yì）介（jiè）紹

       臭氧氧化法作為一（yī）種高（gāo）級氧化工藝，在與BAF結合的組合工藝中，主要起到對低（dī）濃（nóng）度、難降解有機汙染物的開環斷鏈以降低廢（fèi）水毒性、提高廢（fèi）水可生化性的作用。臭氧氧化與BAF是相互依存的統一體，不同的臭氧投（tóu）加量和氧化反應時間，會得到（dào）不同的氧化產（chǎn）物，馴養出不同的BAF生（shēng）物菌群，從（cóng）而影響出水水質，因此設計時二（èr）者應統一（yī）考慮。

       工程上常見的臭氧氧化工藝分為臭氧接觸（chù）氧化工藝和臭（chòu）氧（yǎng）催化氧化工藝2種型式，臭氧接觸氧化池、臭氧催化氧化池結構見圖1。


       臭氧接觸氧化池、臭氧催化（huà）氧（yǎng）化池的區別主要在於院後者在臭氧氧化池中加入了附著於活性氧化（huà）鋁等載體上（shàng）的過渡金屬催化（huà）劑，能有效降（jiàng）低20%~30%的臭氧投加量，縮短50%左右的（de）反應時（shí）間。由（yóu）於催化劑（jì）填料床的存在，SS過多易造成填料床堵塞，因（yīn）此臭氧催化氧化（huà）池需要設置反洗設施，定期反洗。

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


       輕質濾料BAF的濾料（liào）密度小（xiǎo）於水，采（cǎi）用親水性高分子材料加工而成（chéng），空間結構呈網狀，比表麵積（jī）大於1×105m2/m3，孔隙率（lǜ）大於85%，因此生物（wù）膜更易附著在濾料上、掛膜（mó）快、流失少（shǎo），相比陶粒濾料，單位體積生物量更大、處（chù）理效果更（gèng）好。內循環BAF采用多孔（kǒng）生物（wù）濾料，相比普通（tōng）陶粒濾料，空隙率提高了15%，密度下降了20%，同時其獨有的隔離式曝氣技術，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（wù）床，在填（tián）料區（qū）形成循環水流。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，大幅度提高了生物膜相與水相間的傳質速度，同時減少了曝氣對生物（wù）膜的衝（chōng）刷和氣水短路溝流（liú）的產生。

       1.2 工程實（shí）例

       臭氧氧化+BAF的部分工程應用實例見（jiàn）表1。


       由（yóu）表（biǎo）1可知，上述工（gōng）程實例發現BAF的掛膜情況普遍不太理想，一般隻能去除20mg/L左右的COD，因此若有更高的COD去除要求（qiú）時（shí），需要加（jiā）大臭氧用量去直接降解COD，運行費用會有所增加。


       02 Fenton氧化+沉澱過濾（lǜ）工藝

       2.1 工藝（yì）介紹

       Fenton試劑在水處理中主要（yào）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（qiě）無選擇性，能將廢水中部分有機物（wù）直接氧化成CO2和H2O，再經（jīng）混凝沉澱、過濾降低懸浮物SS後，可實現直接排放。

       常規Fenton氧（yǎng）化存在對有機物礦化度不完全、處理效率低、成本較高的不足（zú），而Fenton聯合法，例如超聲波Fenton、電Fenton、光Fenton、微波Fenton等，雖然處理效率有較大提（tí）升，但是大部分仍處於試驗研究階段，尚不能大規模應用於實際工程。在工程中，載體流化床形式的非均相Fenton氧化塔應用較（jiào）多，載體可以是石英砂（shā）、磁（cí）石、活性炭或者塑料，材質不同其流化速度不同，塔體的（de）空塔流速相應也不同，非均相Fenton氧化塔構（gòu）造見圖3。


       該技術融合（hé）了流化床技術、二元催（cuī）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（háng），產生的Fe(Ⅲ)以結晶或沉澱的形式覆（fù）膜到載體表麵，並（bìng）將載體截留在反（fǎn）應器內，從而形成了鐵的氧（yǎng）化（huà）物/H2O2的環（huán）境，這樣就會發生非均相Fenton氧化（huà）反應。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（jiě），因此投加的藥（yào）劑和產生的汙泥比均相Fenton氧化反應要少，而又無需專門補充非均相Fenton載體。

       2.2 工程實例

       Fenton氧（yǎng）化+沉（chén）澱過濾技術的部分工（gōng）程應用實（shí）例見表2。


       03 工藝（yì）對（duì）比

       通過上述工業廢水深度處理的（de）工程實例可以看出，2種深度處理技術在大、中型項目中都有應用，能夠滿足（zú）穩定達標排放的技（jì）術要求（qiú），並適用於（yú）已有廢水（shuǐ）站的提標改造。

       臭氧氧化+BAF技術運行費用低、一次性投資高，產生少量生化汙（wū）泥，不引入無機（jī）鹽，適用（yòng）於廢水回用的場合，必須考慮臭氧尾氣的收集（jí）和（hé）處理，Fenton氧化+沉澱過濾技術投資費用較低、運行費（fèi）用較高，會（huì）產生大量化學汙泥（ní），對總磷有一定的去除能力，投加的酸堿、催化劑等化學藥劑會引入大量（liàng）無機鹽，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和處理，2種廢水深度處理技術的比較見（jiàn）表3。


       結 語

       工程應用證明，臭氧氧化+BAF和Fenton氧（yǎng）化+沉（chén）澱（diàn）過濾技術（shù），都能應用於大、中型工業廢水深度（dù）處理項目，並適用於已有廢水站的提標改造。選擇何種深度（dù）處理技術，除了考慮該技術能否（fǒu）滿足水質處（chù）理的要求，還要從是否回用、投（tóu）資費用、運行費用、汙泥（ní）處（chù）置等方麵（miàn）進行綜合對比。

       隨著環保要求對廢水處理站產生的廢氣處（chù）理、汙泥處（chù）置的逐漸嚴（yán）格，廢水回用的（de）需求逐年增大，可以預見臭氧氧化+BAF技術在滿（mǎn）足（zú）水質處理要求的前提下，相對於Fenton氧化+沉澱（diàn）過濾技術的綜合（hé）優勢將愈加明顯。