目前，國內大、中型工業廢水處理項目主要采用臭氧氧化（huà）+曝氣（qì）生物濾池(BAF)和Fenton氧化+沉澱過（guò）濾這2種深度（dù）處理技術。前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（chù）理（lǐ）中，已（yǐ）基本成為了一種標（biāo）配工藝，後者則適用（yòng）於廢水無回用需求、汙泥處置費用低的項目，主要應用於化（huà）纖、印染和造紙（zhǐ）等行業的（de）廢水處理。

       01 臭氧氧化+BAF工藝（yì）

       1.1 工藝介紹

       臭氧氧化法作為一種高級氧化工藝（yì），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（jī）汙染物的開環斷鏈以降低（dī）廢水毒性、提高（gāo）廢水可生化性的作用。臭氧氧（yǎng）化與（yǔ）BAF是相互依存的統一體，不同的臭氧投加量（liàng）和（hé）氧化反應時（shí）間，會得到不（bú）同的氧化產物，馴養出不（bú）同的BAF生物菌群，從而影響出水水（shuǐ）質，因此設計時二者應統一考慮。

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


       臭氧接觸氧化池、臭氧催（cuī）化氧化池的區別主要在於（yú）院（yuàn）後者在臭氧氧化池中加入了附著於（yú）活性氧化鋁等（děng）載體上的過渡金屬催化劑，能有效降低20%~30%的臭氧投（tóu）加量，縮短50%左右的反應時間。由於催化劑填料床的存在，SS過多易造成填料床堵塞，因此臭（chòu）氧催化氧（yǎng）化池需要設置反洗設（shè）施，定期（qī）反洗。

       BAF集生物（wù）氧化和截留懸（xuán）浮物固體於一體，利用微生物的吸附、截留及降解功能去（qù）除廢水中的（de）有機汙染物。BAF具有多種型式，本次研究的類型（xíng）主要有普通（tōng）陶粒濾料BAF、輕（qīng）質濾料BAF和內循環（huán）BAF，其結構（gòu）見圖2。


       輕質濾料BAF的濾料密度小（xiǎo）於水，采用親水性高分子材料加工而成，空間結構呈網狀，比（bǐ）表麵積大於1×105m2/m3，孔隙率大於（yú）85%，因此生物膜更易（yì）附著在濾料上、掛膜快、流失少，相比陶粒濾料（liào），單位體積生物量更大、處理效果更（gèng）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（de）隔離式曝（pù）氣技術，給反應器充氧的同時，將汙水沿曝氣（qì）器管道提升，再經（jīng）過反應（yīng）器（qì）生物床，在填料區形成循環水流（liú）。該生物反應器實現了曝氣與生化的分離，其生物膜（mó）邊界層厚度僅為普通陶粒濾料BAF的1/5，大幅度（dù）提高（gāo）了生物膜相與水相間的傳質速（sù）度，同時減少了曝氣對生物膜的衝刷和氣水（shuǐ）短路溝（gōu）流的產生。

       1.2 工程實例

       臭氧氧化+BAF的部分（fèn）工程應用實例見（jiàn）表1。


       由表（biǎo）1可知，上（shàng）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去除要求時，需（xū）要加大臭氧用量去（qù）直接降解COD，運行費用會有所增加。


       02 Fenton氧化+沉澱過濾工藝

       2.1 工藝介紹

       Fenton試劑在水處理中主要起氧化和混凝2種作用，Fenton反應產生（shēng）的窯OH氧化能力強，且無選擇性，能將廢水中（zhōng）部分有機物（wù）直接氧化成CO2和H2O，再經混凝沉澱（diàn）、過濾降低懸浮物（wù）SS後，可實現直接排放。

       常規Fenton氧化存在對有機物礦化度不完全、處理效（xiào）率（lǜ）低、成本較高（gāo）的不足，而Fenton聯（lián）合（hé）法，例如超聲（shēng）波Fenton、電Fenton、光Fenton、微波Fenton等，雖然處理效率有較大提升，但是（shì）大部分仍處於試驗研究階段，尚不能大（dà）規模應用於實際工（gōng）程。在（zài）工程（chéng）中（zhōng），載體流化床形式的非（fēi）均（jun1）相Fenton氧化（huà）塔（tǎ）應用較多，載體可以是石英砂、磁石、活性炭或者塑料，材質不同其（qí）流化速（sù）度（dù）不同，塔體的空塔流速相（xiàng）應也不（bú）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，在反應器內普通的均相Fenton氧化正（zhèng）常進行，產生的Fe(Ⅲ)以結晶或沉澱的形（xíng）式覆膜到載體表麵，並將載體（tǐ）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（jiù）會發生非均相Fenton氧化反應。COD同時由均相（xiàng）Fenton氧化反應和非均相Fenton氧化反應2種（zhǒng）方式降解，因此投加的藥（yào）劑和產（chǎn）生的汙泥比均相（xiàng）Fenton氧化反應（yīng）要少，而（ér）又無需專門補充非均相Fenton載體。

       2.2 工程實（shí）例

       Fenton氧化+沉（chén）澱過濾技術（shù）的部分工程應用實（shí）例（lì）見表2。


       03 工藝對比

       通過上述工（gōng）業廢水深度處理的工程實（shí）例可以看出，2種深度處理技術在大、中型項目中（zhōng）都有應用，能夠滿足穩定達（dá）標排放的技術要求，並（bìng）適用於已有廢水站的提標（biāo）改（gǎi）造。

       臭氧氧化+BAF技（jì）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，適用於廢水回用的（de）場合，必（bì）須考慮臭氧尾氣的收集和處理，Fenton氧化+沉澱過濾技術投資費用較低、運行費（fèi）用（yòng）較高，會產生大量化學汙泥，對總磷有一定的去除能力，投加（jiā）的酸堿、催化劑等化學藥劑會（huì）引入大量無機鹽，在廢水需要回用時不太適用，產生的酸堿廢氣按（àn）需進行收集（jí）和處理，2種廢水深（shēn）度處理技術的比較見表3。


       結 語

       工程應用證明，臭氧氧化+BAF和（hé）Fenton氧化+沉澱過（guò）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（yú）已有廢水（shuǐ）站的提標改造。選（xuǎn）擇何種深（shēn）度處理技術，除了考慮該技（jì）術能否滿足（zú）水質處理的要求，還要從是否回用（yòng）、投資費用、運行費用、汙泥（ní）處（chù）置等方麵進行綜合對比。

       隨著環保要求對廢水處理站（zhàn）產生的廢氣處理、汙泥處（chù）置的逐漸嚴格，廢水回用的需求逐（zhú）年（nián）增（zēng）大，可以預見臭氧氧化+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（yōu）勢將愈加明顯。