目前，國內（nèi）大、中型工業廢水（shuǐ）處理項目主要采用臭（chòu）氧氧化+曝氣生物濾池(BAF)和Fenton氧化+沉澱過濾這2種深度處（chù）理技術。前（qián）者適用於廢水汙染物的臭氧氧化效果好、廢水有回用需求的情況，在石油化工、煤化工行業廢水處理中，已基本成為了一種（zhǒng）標配工藝（yì），後者則適用於廢水（shuǐ）無回用需求、汙（wū）泥處置費用低的（de）項目，主要應用於化纖、印（yìn）染和造紙等行業的廢水處理。

       01 臭氧氧化+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（zhōng），主要起到對低濃度、難降（jiàng）解有機汙染物（wù）的開環斷（duàn）鏈以降低廢水毒（dú）性、提高廢水可生化性的（de）作用。臭氧氧（yǎng）化（huà）與BAF是（shì）相（xiàng）互依存的統（tǒng）一（yī）體，不同的臭（chòu）氧投加量和氧化（huà）反應時（shí）間，會得到不同的氧化產物，馴養出不同的BAF生物菌群（qún），從而影（yǐng）響出水（shuǐ）水質，因此設計（jì）時二者應統一考慮。

       工程上常（cháng）見的臭氧氧（yǎng）化工藝分為臭氧接觸氧化工藝和臭氧催化氧化工藝2種（zhǒng）型式，臭氧（yǎng）接觸氧化池、臭氧催化氧化池結構見（jiàn）圖1。


       臭氧接（jiē）觸氧化池、臭氧催化氧化池的區（qū）別主要在於（yú）院後者在臭氧氧化池中加入了附著於活性氧（yǎng）化鋁（lǚ）等載體上的過渡（dù）金（jīn）屬催化劑，能（néng）有（yǒu）效降低20%~30%的（de）臭氧投加量，縮短50%左右的反應時間（jiān）。由於催（cuī）化劑（jì）填料床的存在，SS過多（duō）易（yì）造成填料床堵塞，因此臭氧催化氧化池（chí）需要（yào）設置（zhì）反洗設施，定期反洗。

       BAF集（jí）生物（wù）氧化（huà）和（hé）截留懸浮物固體於一體，利（lì）用微生物的吸附、截留及降解功能去除廢（fèi）水中的有機汙染物。BAF具有多（duō）種型式，本次研究的類型主（zhǔ）要有普（pǔ）通陶粒濾料BAF、輕質濾料BAF和內循環BAF，其結構見圖2。


       輕質濾料BAF的濾料密度小於水，采用親水性高分子材料加工而成，空間結構呈網狀，比表（biǎo）麵積大於1×105m2/m3，孔隙率大於85%，因此生物膜更易附（fù）著在濾料上、掛膜快、流（liú）失少，相比陶粒濾料，單位體積生物量更大、處理效果（guǒ）更好。內循環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%，同時其獨有的隔離式曝（pù）氣技術，給反應器（qì）充氧的同時（shí），將汙水沿曝氣器管道提升，再經過反（fǎn）應（yīng）器（qì）生物床（chuáng），在填料（liào）區形成循環水流。該生物反應器實現了（le）曝氣與生化（huà）的分離，其生（shēng）物膜邊界層（céng）厚度僅為普通陶粒濾料BAF的1/5，大幅度提高了生（shēng）物膜相（xiàng）與水相間的傳質速（sù）度，同（tóng）時減（jiǎn）少了曝氣對生（shēng）物膜的衝（chōng）刷和氣水短路（lù）溝流（liú）的產生。

       1.2 工程實（shí）例（lì）

       臭氧氧化+BAF的部分工程應用實例（lì）見表（biǎo）1。


       由表1可知，上述工程實例（lì）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去除要求時，需要加大臭（chòu）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（níng）2種作（zuò）用，Fenton反應產生的窯OH氧化能力強，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SS後，可實現直接排放。

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


       該技術（shù）融合了流化床技術、二元催（cuī）化氧化技術和（hé）載體覆膜技術，在反應器內普通（tōng）的均相Fenton氧化正常進行（háng），產生的Fe(Ⅲ)以結晶或沉澱（diàn）的形式覆膜到載體表麵，並將載體截留在反應器內，從而形成了鐵的氧化物（wù）/H2O2的環境，這樣就會發生（shēng）非均相Fenton氧化反應。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，因此投加的藥劑和產生的（de）汙泥比均相Fenton氧化反（fǎn）應要少，而又無需（xū）專門補充非均相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（yòng）實例（lì）見表2。


       03 工藝對比

       通（tōng）過上述工業廢水深度處理的工程實例可以（yǐ）看出，2種深（shēn）度處理技術在（zài）大、中型（xíng）項目中都有應用，能夠滿足穩定達標排放的技術要求，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、一次性投資高（gāo），產生少量（liàng）生化汙泥，不引入（rù）無機鹽，適用於廢水（shuǐ）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較低（dī）、運行費用（yòng）較高，會產生大量（liàng）化學汙泥，對總磷有一定的去除能（néng）力，投加的（de）酸堿、催化劑等化學藥劑會引入大量無機（jī）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（hé）處理，2種（zhǒng）廢（fèi）水深度（dù）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氧化+沉（chén）澱（diàn）過濾技術，都（dōu）能應（yīng）用於大、中型工業廢水深（shēn）度處理項目，並適用於（yú）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（gāi）技術能否滿足水質處理的（de）要求，還要從是否（fǒu）回用、投資費用、運行費用、汙泥處（chù）置等方（fāng）麵進行綜合對比。

       隨（suí）著環保要求對廢水處理（lǐ）站產生（shēng）的（de）廢氣處（chù）理、汙泥（ní）處置的逐漸嚴格，廢水回用（yòng）的需求逐年增大，可以預見臭氧氧化+BAF技術（shù）在滿足水質處理要求的（de）前提下，相（xiàng）對於Fenton氧化+沉澱過濾技（jì）術的綜合優勢將愈加明顯。