江西某化工产业园已具有根底化工、生化农药、精细化工和医药中间体等10多类产品、53家企业，生产产品触及树脂、无机盐化工产品、医药中间体、合成药等。各企业生产产生的废水和生活污水经过预处置，水质满足pH=6~9、CODcr≤500mg/L、NH3-N≤25mg/L、TP≤2.5mg/L等请求后，排入化工园区综合工业污水处理厂。此类化工综合废水有机物成分复杂、含有有毒有害物质、含盐量高、可生化性差等特性。因而，研讨运转本钱低、污泥产生少、能有效处置化工园区综合废水的工艺，是水处置行业不断讨论的问题。

　　笔者依据化工园区综合废水的特性，提出采用多元催化氧化水解-A/O-芬顿氧化组合工艺实施处置。调查该组合工艺处置化工园区综合废水的可行性，及各工艺段对COD去除状况，并重点剖析多元催化氧化工艺的最优反响条件，以期为化工园区综合废水处置工程提供根据。

　　1、实验局部

　　1.1 实验水质

　　实验废水取自化工园区综合污水处置厂调理池，为各企业外排的均质废水。废水含有苯系物、杂环有机物、高分子树脂及相应的聚合物，废水污染物成分复杂、可生化性极差。检测废水水质为：pH=7.8、TDS7000mg/L、CODcr480mg/L、BOD572mg/L、NH3-N22mg/L、TP2mg/L。

　　1.2 工艺原理

　　针对上述化工园区综合废水的特性，采用多元催化氧化-水解-A/O-芬顿氧化工艺流程处置实验废水。经过分离填料和过渡金属化合物按一定比例和级配制成多元催化剂，应用多元催化剂中不同组分与氧化剂之间的协同催化作用，在电位梯度的推进下，产生氧化才能极强的羟基自在基(·OH)，完成对废水中难降解有机物的强氧化降解，合成转化大分子、难降解有机物，提升废水的可生化性;应用厌氧微生物(即水解酸化细菌)的作用，进一步把有机物合成成小分子构造(如醋酸、乙酸、乙醇等);应用A/O工艺的硝化/反硝化去除氨氮和总氮，并且经过好氧微生物合成有机物;最后，应用芬顿氧化工艺，氧化毁坏生物难降解有机物的分子构造，并将其最终氧化为CO2和H2O，并在pH值适合时，试剂中的铁离子与絮凝剂发挥絮凝共沉淀作用，去除SS和TP。

　　1.3 实验设备

　　(1)多元催化氧化单元。

　　应用多元催化填料和氧化剂的协同催化作用降解废水中的有机物，并提升废水的可生化性，为后续生化处置发明条件。多元催化氧化反响器长×宽×高为0.5m×0.5m×1.0m，内部配置布气系统及多元催化填料，经过控制填料层的高度调理废水氧化的有效反响时间，经过加药管向废水中参加双氧水作为氧化剂。多元催化填料采用武汉森泰环保股份有限公司研发专利产品-多元催化剂。

　　多元催化剂采用活性炭、铁锰合金、TiO2、CuO颗粒按一定工艺和级配制成，催化剂同时具备金属和多孔资料的催化性能。多元催化剂运用前需实施活化反响，分别采用10%氢氧化钠溶液和3%盐酸溶液浸泡1h。之后，把多元催化剂放入原废水中浸泡24h使其吸附饱和，以消弭吸附作用对催化氧化作用的影响。

　　(2)水解单元。

　　应用厌氧微生物(水解酸化细菌)产生的胞外酶，把大分子有机物降解成小分子有机物，进一步提升废水的可生化性。水解反响器长×宽×高为1.0m×1.0m×1.2m，底部设置布水系统，中间装置生物填料，顶部设置出水堰槽。废水经过水泵保送至布水系统，由底部进入反响器，从出水堰槽流出。

　　(3)A/O单元。

　　应用硝化菌/反硝化菌的作用去除废水中的氨氮和总氮，并经过好氧菌的作用，把有机物合成成CO2和H2O。A/O反响器长×宽×高为2.5m×1.0m×0.7m，A区设置搅拌机，O区设置曝气系统，并在反响器末端设置污泥沉淀区及污泥回流系统。废水自A区进入，从污泥沉淀区流出，设备内部实经过计量泵完成混合液回流和污泥回流。

　　(4)芬顿氧化单元。

　　应用芬顿氧化原理去除废水中生物难降解有机物，并经过物化反响去除废水中的SS和TP。芬顿氧化反响器长×宽×高为1.5m×0.5m×0.6m，芬顿氧化区及混凝加药区设置搅拌机完成反响搅拌，沉淀区采用重力排泥，整个反响器采用爬动泵加药。

　　多元催化氧化-水解-A/O-芬顿氧化实验设备如图1所示。

　　1.4 测定指标与办法

　　实验剖析指标包括：COD、BOD5、pH、NH3-N、TP和TDS等指标，实验过程中的各指标检测剖析办法主要参照《水和废水监测剖析办法》(第四版)，如表1所示。

　　2、结果与讨论

　　2.1 多元催化氧化处置效果及其参数优化

　　2.1.1 进水pH对多元催化氧化处置效果影响

　　在pH范围2~9下实施静态烧杯比照实验。向8组烧杯中参加1L原废水，并依次调理pH为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0，分别添加1.2kg多元催化剂、0.74g双氧水(27%)，反响3小时后，调理pH至中性，静置半小时后，取上清液测定CODcr和BOD5。实验结果如图2所示。

　　pH影响着多元催化氧化反响的的电位差，从而影响微电解的处置效果。在pH为3、4、5、6时，COD的去除率分别为30.2%、31.2%、32.2%、28.1%。其中，pH为5时B/C为0.25，pH为6时B/C为0.29。剖析以为酸性条件下，催化氧化的电位差增大，促进了催化反响产生羟基自在基，但是偏酸性的环境，加剧催化剂的崩溃，并且pH调理增加了药剂费与设备防腐费用，造成生化进水盐分升高。综合思索处置效果和运转费用，肯定多元催化氧化处置最佳进水pH为6.0，此时多元催化氧化效果最优，COD去除率为28.1%，B/C值为0.29。

　　2.1.2 反响时间对多元催化氧化处置效果的影响

　　选取反响时间范围0.5~4h实施静态烧杯比照实验。向8组烧杯中参加1L原废水，调理废水pH至6，分别添加1.2kg多元催化氧化剂、0.74g双氧水(27%)，并依次控制反响时间为0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h、3.0h、3.5h、4.0h。反响完毕后，静置半小时，取上清液测定CODcr和BOD5。实验结果如图3所示。

　　在实验条件下，反响时间由0.5h增加到4.0h，COD去除率逐渐由12.5%增加到28.3%，这是由于随着反响时间的增加，废水中有机物与催化剂及氧化剂充沛碰撞，最终被合成。但是，随着时间的增加，去除率提升的速度逐渐放缓。在实践工程中，反响时间表现为反响器的有效容积和多元催化氧化填料的几。综合思索处置效果和经济要素，选择多元催化氧化最佳的反响时间为2.5h，此时COD去除率为29.3%，B/C值为0.29。

　　2.1.3 氧化剂投加量对多元催化氧化处置效果的影响

　　选取双氧水反响浓度范围60mg/L~200mg/L实施静态烧杯比照实验。向8组烧杯中参加1L原废水，调理废水pH至6，添加1.2kg多元催化氧化剂，并控制多元催化氧化反响中氧化剂的浓度，分别为60mg/L、80mg/L、100mg/L、120mg/L、140mg/L、160mg/L、180mg/L、200mg/L，反响时间为2.5h。反响完毕后，取上清液测定CODcr和BOD5。实验结果如图4所示。

　　在催化氧化反响中，氧化剂起主要作用，COD的去除量与氧化剂的耗费量正相关。经过实验结果发现，随着氧化剂投加量的加大，多元催化氧化的效果也逐渐提升。当氧化剂超越一定的浓度时，在不生成羟基自在基的状况下，氧化剂与局部有机物直接反响，降低了氧化剂的应用率。同时，过多的氧化剂氧化了局部催化剂(如Fe2+)，降低了催化剂的应用率。综合思索处置效果和加药本钱，选择多元催化氧化反响氧化剂的反响浓度为140mg/L，即投加量为0.519g双氧水(27%)，此时COD去除率为25.4%，B/C值为0.28。

　　综上所述，经过实验肯定多元催化氧化工艺的最佳进水pH值为6.0，反响时间为2.5h，双氧水(27%)的投加量为0.519g。在最佳反响调理下，多元催化氧化工艺可有效的降低COD，同时提升废水的可生化性，使废水的B/C值由0.15提升到0.28。

　　2.2 组合工艺处置效果

　　2.2.1 水解池的运转

　　水解池的启动主要包括微生物的顺应驯化期和挂膜期。系统采用同类污水处置厂的水解菌接种，不时通入经过多元催化氧化处置过的废水，并依照C∶N∶P质量比200∶5∶1添加营养物。当微生物顺应此废水、死泥减少、填料上明显构成污泥膜层时，营养物的投加逐渐减至为零。记载和比照运转数据，当水解池进、出水质参数稳定时，系统运转成熟。

　　2.2.2 A/O池的运转

　　A/O池的气动采用同类污水处置厂的好氧菌接种，使A/O池中的污泥浓度到达2.5g/L左右，水温维持在20~30℃。前期进水为水解池出水，并依照C∶N∶P质量比100∶5∶1添加营养物。开启污泥回流泵、混合液回流泵和缺氧区搅拌机，控制调理风量保证好氧区溶解氧为3mg/L。当微生物顺应此废水、死泥减少、菌胶团性状稳定时，营养物的投加逐渐减至为零。记载和比照运转数据，当A/O池进、出水质参数稳定时，系统运转成熟。

　　2.2.3 芬顿氧化池的运转

　　系统稳定运转后，依据A/O池出水的COD值，按COD∶H2O2质量比2∶1、H2O2∶Fe2+摩尔比3∶1的加药量启动芬顿氧化反响，反响时间60min。

　　2.2.4 组合工艺的贯穿运转

　　园区综合废水依次经过多元催化氧化系统、水解池、A/O池、芬顿氧化池处置。运转系统20天，监测系统各单元出水COD浓度曲线如图5所示。反响的1~8天，系统对COD的去除率较低，且有一定的动摇。反响的第9~16天，系统对COD的去除率逐渐提升，并趋于稳定。反响的17~20天，系统曾经稳定运转。

　　组合工艺贯穿运转后，检测系统稳定运转状况下，各个工艺段的运转数据，运转结果如表2所示。

　　由表2可知，COD经过组合工艺的各个工艺段逐渐去除;氨氮主要在A/O池中得到去除，去除率高达70%;总磷主要在芬顿氧化池中，经过混凝反响去除，去除率在65%左右。系统稳定运转后，最终出水水质指标满足《城镇污水处置厂污染物排放规范》(GB18918-2002)一级B规范请求。

　　3、结论

　　(1)经过比照实验，肯定多元催化氧化工艺的最佳进水pH值为6.0，反响时间为2.5h，氧化剂的投加量为140mg/L，应用多元催化氧化工艺能有效提升废水的可生化性，使废水的B/C值由0.15提升到0.28。

　　(2)采用多元催化氧化-水解-A/O-芬顿氧化组合工艺对化工园区综合废水实施处置，最终出水COD小于60mg/L，氨氮小于8mg/L，TP小于1mg/L，可到达《城镇污水处置厂污染物排放规范》(GB18918-2002)一级B规范请求，为化工园区综合废水处置工程应用奠定了一定的理论根底。