目前，國內大、中型工業廢水處理項目主（zhǔ）要采用臭氧氧化+曝氣生物濾池(BAF)和Fenton氧化+沉澱過濾這2種（zhǒng）深度處理技術。前者適（shì）用於（yú）廢水汙染（rǎn）物的臭氧氧化效果好（hǎo）、廢水（shuǐ）有回用需求的情況，在（zài）石油化工、煤化工行（háng）業廢水處理中，已基本成為了一種標配工（gōng）藝，後者則（zé）適用於廢水無回用需求、汙泥處置（zhì）費用（yòng）低的項目，主要應用於（yú）化纖、印染和造紙等行業（yè）的廢（fèi）水處理。

       01 臭氧氧化+BAF工藝

       1.1 工藝介紹

       臭氧氧（yǎng）化法作為一種高（gāo）級氧化工（gōng）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（wū）染（rǎn）物的（de）開（kāi）環斷鏈（liàn）以降低廢水毒性、提高廢水可生化性的作（zuò）用。臭氧氧化與BAF是相互依存的統一體，不同的臭（chòu）氧投（tóu）加量和氧化反應時間，會（huì）得（dé）到不同（tóng）的氧化產物，馴養出不同的BAF生物（wù）菌（jun1）群，從而影響出（chū）水（shuǐ）水質，因（yīn）此設計時二者應統一考慮。

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


       臭氧（yǎng）接觸氧化池、臭氧催化氧化池的（de）區別主要在於院後者在臭氧氧化池中加入了附著（zhe）於活性氧化鋁等載體上的過渡金屬催化劑，能有效降低20%~30%的臭氧投加量，縮短50%左（zuǒ）右的反應時間。由於催化劑填料床的存在，SS過（guò）多（duō）易造成填料床堵（dǔ）塞，因此臭氧催化氧化池需要設置反（fǎn）洗設施，定期反洗。

       BAF集生物氧化和截留懸浮（fú）物（wù）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（shuǐ）性高分子材料加工而成，空間結構呈網狀，比表麵積大於（yú）1×105m2/m3，孔隙率大於85%，因此（cǐ）生物膜更易附著在濾料上、掛膜快、流失少，相比陶（táo）粒濾（lǜ）料（liào），單位體積生物（wù）量更大、處理效果更好。內循環BAF采用多孔（kǒng）生物濾料，相比普通陶（táo）粒濾料，空隙率提高（gāo）了15%，密度下降了20%，同時其獨有的隔離式曝氣技（jì）術，給反應器充氧的同時，將汙水沿曝氣器管道提升（shēng），再經過反應（yīng）器生物床（chuáng），在填料區形（xíng）成循（xún）環水流。該生（shēng）物反應器實現了曝氣（qì）與生化的分（fèn）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（wù）膜相與水相間的傳質速度，同時減少了曝氣對生物膜的衝刷和（hé）氣水短路溝流的產生。

       1.2 工程實例（lì）

       臭氧氧化+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（zhí）接降解COD，運行費用會（huì）有所增加（jiā）。


       02 Fenton氧化+沉澱（diàn）過濾工藝

       2.1 工藝介紹

       Fenton試劑在水處（chù）理（lǐ）中主（zhǔ）要起氧化（huà）和混凝2種作用，Fenton反應產生的窯（yáo）OH氧化能力強，且無選擇性，能將廢水中部分有機（jī）物直（zhí）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（xiàn）直接排放。

       常規Fenton氧化存在對有機物礦化度不完全、處理效（xiào）率低（dī）、成本較高的不足，而Fenton聯合法，例如超聲波Fenton、電（diàn）Fenton、光Fenton、微波Fenton等，雖然處（chù）理（lǐ）效率有較大提升，但是大部分仍處於試驗研究階段（duàn），尚不能大規模應用（yòng）於實際工程。在工程中，載體流化床（chuáng）形（xíng）式的非均相Fenton氧化塔應用較多，載體（tǐ）可以是石（shí）英（yīng）砂、磁（cí）石、活性炭或者塑料，材質不同其流（liú）化速度不（bú）同，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（liú）化床（chuáng）技術、二（èr）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)以結晶或沉澱的形式覆膜到載體表麵，並將載體（tǐ）截留在反應器內，從而（ér）形成了鐵的氧化物/H2O2的環境（jìng），這樣（yàng）就會發生非均相Fenton氧化反應。COD同時由均相Fenton氧化反應和非均（jun1）相Fenton氧化（huà）反應2種方式降解，因此投（tóu）加的藥劑和產生的汙泥比均（jun1）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（chéng）實例

       Fenton氧化+沉澱（diàn）過濾技術的部分工程應用（yòng）實例見（jiàn）表2。


       03 工藝對比

       通過上述工業廢水深度處理的工程實例可（kě）以看出（chū），2種深度處理技術在大（dà）、中型項目中都有應用，能夠滿足穩定達標排放的技術要求，並適用於已有（yǒu）廢水站的提標改造（zào）。

       臭氧（yǎng）氧（yǎng）化+BAF技術運行費用低、一次性投資高，產生少量生化汙泥，不引入無機鹽，適（shì）用於廢水回用的場合，必須考（kǎo）慮臭（chòu）氧尾氣的收集和處（chù）理，Fenton氧化+沉澱（diàn）過濾技術投資費用較低、運行費用較高，會產生大量化學汙泥，對總磷有一定的去（qù）除能力，投加的酸（suān）堿、催（cuī）化劑等化學藥劑會引（yǐn）入大量無機鹽，在廢水需要回用時不太適用，產生的酸堿廢（fèi）氣按需進行收集和處理，2種廢水深度處（chù）理技術的比較見表3。


       結 語（yǔ）

       工程（chéng）應用證明，臭氧氧化+BAF和Fenton氧化+沉澱過濾技術，都能應用於大、中型工業（yè）廢水深度處理項目，並適用於已有廢（fèi）水站的提標改造。選（xuǎn）擇何種深度處理技術，除了考慮該（gāi）技術能（néng）否滿足水（shuǐ）質處理（lǐ）的要求（qiú），還要從是否回（huí）用、投資費用、運行費用（yòng）、汙泥處（chù）置等方麵（miàn）進行綜合對比。

       隨著環（huán）保（bǎo）要求對廢水處理站產生的廢氣處理、汙泥處置的逐漸嚴格，廢水回用的需求逐年增大，可以預（yù）見臭氧氧化+BAF技術在滿足水質處理要求的（de）前提下，相對於（yú）Fenton氧化+沉澱過濾技術的綜（zōng）合優勢將愈加明顯。