目前，國內（nèi）大、中（zhōng）型工業廢水（shuǐ）處理項目主要采用臭氧氧化+曝氣生物濾池(BAF)和Fenton氧（yǎng）化+沉澱過濾這2種深度處理技術。前者適用（yòng）於廢水汙染物的臭氧氧化效果好（hǎo）、廢水有回用需求的情況，在石油（yóu）化工（gōng）、煤化工（gōng）行業廢水（shuǐ）處理中，已基本成為了一種標配工藝，後者則適用於廢水無（wú）回用需求（qiú）、汙泥處置費（fèi）用低的項目，主要應用於化纖、印染和（hé）造紙等行業的廢水處理。

       01 臭氧氧化（huà）+BAF工藝

       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，主要起到對低（dī）濃度、難降解有機汙染物的開環斷鏈以（yǐ）降低廢水（shuǐ）毒性、提高廢水可生化性的作用。臭氧氧化與BAF是相互（hù）依存的（de）統一體，不同的（de）臭氧投加量和氧（yǎng）化反應（yīng）時間，會得到不同的氧化（huà）產物（wù），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（èr）者應統一考慮。

       工程上常見的臭氧氧（yǎng）化工藝分為臭氧接（jiē）觸（chù）氧化工藝和臭氧催化氧化工藝2種（zhǒng）型式，臭氧接（jiē）觸氧化（huà）池、臭氧催化氧化池結構見圖1。


       臭氧接觸氧化池、臭氧（yǎng）催化氧化池的區（qū）別主要（yào）在於院後者在臭氧氧化池中加（jiā）入了附著於活性氧化鋁等載體上的過（guò）渡金屬催化劑，能有效降低20%~30%的臭氧投加量，縮短50%左右的反應時間。由（yóu）於催化劑填（tián）料床的存（cún）在，SS過多易造成（chéng）填料床堵（dǔ）塞，因此臭氧催化氧化池需要設置反洗設施，定期反洗。

       BAF集生物氧化（huà）和截留懸（xuán）浮物固體於一體（tǐ），利用微生物的吸附、截留及降解功能去（qù）除（chú）廢水中的有機汙染物。BAF具有多（duō）種型（xíng）式，本次研究的類型（xíng）主要有普通（tōng）陶粒濾（lǜ）料BAF、輕（qīng）質濾料BAF和內循環BAF，其結構見（jiàn）圖2。


       輕質濾料BAF的濾料密度（dù）小於水，采（cǎi）用親水性高分子材料加工而成，空間結構（gòu）呈網狀，比表麵積大於1×105m2/m3，孔隙率大於85%，因此生物膜更易附著在濾料（liào）上、掛膜快、流失少，相比陶粒（lì）濾料，單位體（tǐ）積生物量更大、處理效果更好（hǎo）。內循環（huán）BAF采用多孔生物濾料，相比普通陶粒濾料，空隙率提高了15%，密度下降了20%，同時其獨有的隔（gé）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，再經過反應器生物床，在填料區形成循環（huán）水流。該生物反應器實現了曝氣（qì）與生化的分離，其生物膜邊界層厚度僅為普通陶（táo）粒濾料BAF的1/5，大幅度提高了生物膜（mó）相與水相間（jiān）的傳質速度，同時減少了曝氣對生物膜的衝（chōng）刷和氣水（shuǐ）短路溝流的產（chǎn）生（shēng）。

       1.2 工程實例（lì）

       臭氧氧化+BAF的部分（fèn）工程應（yīng）用實例見表1。


       由表1可知（zhī），上述工程實例發現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（de）COD去除要求時，需要加大臭氧用量（liàng）去直接降（jiàng）解COD，運行費（fèi）用會有所增加。


       02 Fenton氧化+沉澱過濾工藝

       2.1 工（gōng）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（chǎn）生的窯OH氧化能力強（qiáng），且無選擇（zé）性，能將廢水中部分有機物直接氧化成（chéng）CO2和H2O，再經混凝沉澱、過濾降低懸浮物SS後，可實現直接排放。

       常規Fenton氧化存在對有（yǒu）機物礦化度不完（wán）全、處（chù）理效率低（dī）、成本較（jiào）高的不（bú）足，而Fenton聯合法，例如超聲波Fenton、電Fenton、光Fenton、微（wēi）波Fenton等，雖然處理效（xiào）率有較大提升，但是大部分仍處於（yú）試驗研究（jiū）階段，尚不能大規模應用於實際（jì）工程。在（zài）工程中，載體流化床形式的非均相Fenton氧化塔應（yīng）用較多，載體可以（yǐ）是石英（yīng）砂、磁石、活性（xìng）炭或者塑料，材質不同其流化速度（dù）不同，塔（tǎ）體的空塔流速相應也不同，非均相Fenton氧化塔構造（zào）見圖3。


       該技術（shù）融合了流化床技術、二元催化氧（yǎng）化技術和載體覆膜技術，在反應器（qì）內普通的均相Fenton氧化正常進行，產生的Fe(Ⅲ)以結晶或沉澱的形式覆膜到（dào）載體表麵，並將載體截（jié）留在反應（yīng）器內，從而（ér）形成（chéng）了鐵的氧化物/H2O2的環境，這樣就會（huì）發（fā）生非均相Fenton氧化反應。COD同時由均相Fenton氧化反應（yīng）和非均相Fenton氧化反應2種方式降解，因（yīn）此投加的藥劑和產生的汙泥比均相Fenton氧化反應（yīng）要少，而又無需（xū）專門補充非（fēi）均（jun1）相Fenton載（zǎi）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 工藝對比

       通過上述工（gōng）業廢水深（shēn）度（dù）處理的工程實例可以看出，2種深（shēn）度處理技（jì）術在大、中型項目中都有（yǒu）應用，能夠滿足穩定達標排放的技術要求（qiú），並適用於已有廢水站的提標（biāo）改造。

       臭氧（yǎng）氧化+BAF技術（shù）運行費用低、一次性投資高，產生少量生（shēng）化汙泥，不引入無機鹽，適用（yòng）於廢水回用的場合，必須考慮臭氧（yǎng）尾氣的收集和處理，Fenton氧化+沉澱過濾技術投資費用（yòng）較低、運行費用較高，會產生大量化學汙泥，對總（zǒng）磷有一定的去除能（néng）力，投加的酸堿、催化劑等化學藥劑會引入大量無機鹽，在廢（fèi）水需要回用時不太適用，產（chǎn）生的酸堿廢（fèi）氣按需進行收集和處理，2種（zhǒng）廢（fèi）水深度處（chù）理（lǐ）技術的比較見表3。


       結 語

       工程應用證明，臭氧氧化+BAF和Fenton氧化+沉澱過（guò）濾技術，都能應（yīng）用於大、中型工業廢水深度（dù）處理（lǐ）項目，並適用於已有廢水站的提標改造。選擇何種深度處理技術，除了考慮該技術能否滿足水質（zhì）處理的要求，還要從是（shì）否回用、投資費用、運行費用、汙泥處置等（děng）方麵（miàn）進行（háng）綜合對比。

       隨（suí）著環保（bǎo）要（yào）求（qiú）對廢（fèi）水處理站產生的廢氣處（chù）理、汙（wū）泥處置的逐漸嚴格，廢水回用的需求逐（zhú）年增大，可以預見（jiàn）臭氧氧化+BAF技術在滿足水質處理要求的前提下，相對於Fenton氧化+沉澱過濾技術的綜合優勢將愈加明顯。