目前，國內大、中型（xíng）工業（yè）廢（fèi）水處理（lǐ）項（xiàng）目主（zhǔ）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（shēn）度（dù）處（chù）理技術。前者適用於廢水汙染物的臭（chòu）氧氧化（huà）效果好、廢（fèi）水有回用需求的情況，在石油化工、煤化工（gōng）行業廢水處理中，已基（jī）本成為了一種標配工藝，後者則適用於（yú）廢水無回用需求、汙泥處置費用低的項目，主要應用於化纖、印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（yǎng）氧化法作為一（yī）種高級氧化工藝，在與BAF結合的（de）組（zǔ）合工藝中（zhōng），主要起到對低（dī）濃（nóng）度、難降解有機汙染物的開環（huán）斷鏈以降低廢水毒性、提高廢水（shuǐ）可生化性（xìng）的（de）作用（yòng）。臭氧氧化與BAF是相互依存的統一體，不同的臭氧投加量和氧化反應時（shí）間，會得到不同的氧化產物，馴養出不同的BAF生物菌群（qún），從而影響出水水質，因此設計時二者應統一考慮。

       工程上常見的臭氧氧化工藝分為臭氧接觸氧化工（gōng）藝和臭氧（yǎng）催化氧化工藝2種型式，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（huà）池、臭氧催化氧化池的區別主要在（zài）於院後者在臭氧氧化池中加入了附（fù）著於活性氧化鋁等（děng）載體上的（de）過渡金屬催化劑，能有（yǒu）效降低20%~30%的（de）臭氧投加量，縮短50%左右的（de）反應時（shí）間。由（yóu）於（yú）催（cuī）化劑填料床的存（cún）在，SS過多易造（zào）成填料床堵塞，因（yīn）此臭氧催化（huà）氧化池需要設（shè）置反洗設施，定期反洗。

       BAF集生物氧化和截（jié）留懸浮物固體於一體，利用（yòng）微生物的吸附、截留及（jí）降解功能去除廢水中的有機汙染物。BAF具有多種型式，本次研究的類型主要有普通陶粒濾料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（cǎi）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，孔隙率大於85%，因此生物膜更易附著在濾料上、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（cǎi）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氣（qì）技術，給反應器充氧的同時，將汙水沿曝（pù）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（gāi）生物反應器實（shí）現了曝氣與生化的分離，其生（shēng）物（wù）膜邊界層厚度僅為普通陶粒（lì）濾料BAF的1/5，大幅度提高了生物膜相（xiàng）與水相間的傳質（zhì）速度，同（tóng）時減少了曝（pù）氣對生物膜的衝刷和氣水短（duǎn）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（xiàn）BAF的掛膜情（qíng）況（kuàng）普遍不太理想（xiǎng），一般隻能去除20mg/L左右的COD，因此（cǐ）若（ruò）有更高的COD去除要求時，需要加大臭氧用量去（qù）直接降解（jiě）COD，運行費用會有所（suǒ）增加。


       02 Fenton氧（yǎng）化+沉澱過濾工藝

       2.1 工藝介紹

       Fenton試劑在水處（chù）理中主要起氧化和混凝2種作用，Fenton反（fǎn）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（zài）經混凝沉澱、過濾降低懸（xuán）浮物（wù）SS後，可實現直接排放。

       常規Fenton氧化存在對有機（jī）物礦化度不完全、處（chù）理效率低、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，雖然處理效率有較大提升，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（de）非均相Fenton氧化塔應用較多，載體可以是石英砂、磁石（shí）、活性炭或者塑料，材質不同其流化速度不（bú）同（tóng），塔體的空塔流速相應也不同，非均相Fenton氧化塔構造見圖3。


       該技術融合了流化床技術、二元催化氧化技術和載體覆膜技術，在反應（yīng）器內普通的均相Fenton氧化正常（cháng）進行（háng），產（chǎn）生的Fe(Ⅲ)以結（jié）晶或（huò）沉澱的形式覆膜到載體表麵，並將載體截留在反應器內，從而（ér）形成了鐵（tiě）的氧化物/H2O2的環境，這樣就會發生非均相Fenton氧化反應。COD同時由均相Fenton氧（yǎng）化反應和非均相Fenton氧化反應（yīng）2種方式（shì）降解，因此投加的藥劑和產生的（de）汙泥比均相（xiàng）Fenton氧化反應要少，而（ér）又（yòu）無需專門補（bǔ）充非均（jun1）相Fenton載體。

       2.2 工程實例

       Fenton氧化+沉澱過濾技術的部分（fèn）工程應（yīng）用實例見表2。


       03 工（gōng）藝對比

       通過上述工業廢水深度處理的工程實例可以看出，2種（zhǒng）深（shēn）度（dù）處理技術在大、中型項（xiàng）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（shuǐ）站的提標改造。

       臭氧氧化+BAF技術運行費用低、一次性投資（zī）高，產生少（shǎo）量生化汙泥，不引（yǐn）入無機鹽，適用於（yú）廢水回用的場合，必須考慮臭氧尾氣的（de）收集和處理，Fenton氧化+沉澱過濾技術投資費用較（jiào）低（dī）、運行費用較高，會產生大量化學汙泥，對總磷有（yǒu）一定的去除能力，投加的酸堿、催化劑（jì）等化學藥劑（jì）會引入大量無機（jī）鹽，在廢水需要回用（yòng）時不太（tài）適（shì）用（yòng），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（shù）的比較見表3。


       結 語

       工程應用證明，臭氧氧化+BAF和Fenton氧化+沉（chén）澱過濾技術，都能應用於大、中型工業廢水深度處理項目，並適用於已有廢水站的提標改造（zào）。選擇何種（zhǒng）深度（dù）處理技術，除了考慮該技術能否滿足水質處理的要求，還要從是否回用、投資（zī）費用、運（yùn）行費用（yòng）、汙泥處置等方麵進（jìn）行綜合對比。

       隨著環（huán）保要求對廢水處理站產生（shēng）的廢（fèi）氣處理、汙泥處置的逐漸嚴格，廢水回用的需求逐年增大（dà），可以預見臭（chòu）氧氧化+BAF技術在（zài）滿足水質處理要（yào）求（qiú）的前提下，相對於Fenton氧化+沉澱過濾技術的綜合（hé）優勢將愈加明顯。