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ECOLOGY 生 态区域治理156臭氧催化氧化——内循环曝气生物滤池在污水深度处理中的实践江苏嘉溢安全环境科技服务有限公司 卢晓艳一、引言石油化工企业排出的高浓度废水组成复杂，水质变化大，污染物种类多，含有大量的难降解有机物。
国内大多采用传统或改进型的隔油、气浮、生化处理工艺处理［1］。
然而石化废水的二级出水COD 浓度较低、对COD 贡献大的物质多为溶解性的难生物降解的有机物，可生化性较差，直接采用传统的生化深度处理工艺，很难有效提高出水水质。
因此需要采取一定的措施，强化二级出水的处理效果。
江苏某石化炼油污水处理场原设计处理能力为1000吨/小时，该装置采用隔油——浮选——生化曝气的工艺，为改善出水水质，在工艺和设备上进行了几次大的改造，后增建了MBR 膜处理及污水回用处理、二级生化生物接触氧化池等装置。
炼油污水经过两级生化处理后，出水COD 均值在69 mg/L 左右。
该工艺难以满足新的环保标准和政策要求以及石化企业对废水回用的要求［2-3］，特别是COD 执行的污水排放指标不大于50mg/L 的要求，炼油污水处理场实施了提质改造，采用臭氧催化氧化+内循环曝气生物滤池组合工艺（COBR）。
二、污水处理场改造的工艺路线（一）臭氧催化氧化与内循环曝气生物滤池工艺原理1、臭氧非均相催化氧化为进一步去除常规生化处理难以降解的有机物，对污水进行深度处理，本工艺采用了非均相臭氧催化氧化技术，利用催化剂催化臭氧产生氧化性更强、反应选择性较低的羟基自由基，达到将难生物降解有机物分解或降解的目的，甚至直接降解成为CO 2和H 20。
该技术是近年来发展起来的一种以提高臭氧利用效率、增强臭氧氧化能力为目的的高级氧化技术。
常见的催化剂包括Mn2+、H2O2、UV 等，非均相催化剂包括活性炭负载型催化剂、活性氧化铝负载型催化剂和多孔无机材料负载型催化剂。
本工艺设计中采用多孔无机材料载型催化剂。
2、内循环曝气生物滤池(BAF)曝气生物滤池（Biological Aerated Filter）简称BAF，BAF 工艺［4］是在传统曝气生物滤池基础之上进行改进，与传统曝气生物滤池相接近，是一种高负荷淹没式固定床三相反应器，结合给水处理中的过滤技术和污水处理中的生物接触氧化法。
臭氧催化氧化深度处理造纸废水的试验研究摘要：受国家环保政策影响，某造纸厂废纸供应发生较大变化，进口废纸使用量不断缩减，国内废纸使用量不断上升，并使用了部分替代纤维原料（如木粉、木纤维），造成纸机排放的污水成分发生较大变化，存在较多不可分解或难分解的污染物，使得现有污水处理系统的出水难以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918—2002）一级A排放标准。
臭氧氧化法具有氧化能力强、反应快、使用方便的特点，近年来广泛用于废水的深度处理。
调研Al2O3负载ZnO催化剂的臭氧氧化效果，结果表明，其可有效处理造纸废水中的COD。
以COD为评价指标，研究发现，与未添加催化剂的臭氧直接氧化相比，臭氧催化氧化增强了对造纸废水中污染物的去除效果，COD去除率提高了15.3%。
利用秸秆制备的活性炭催化剂进行臭氧催化氧化研究，可去除造纸污水74%的COD。
关键词：臭氧催化氧化；深度处理；造纸废水；试验研究引言通过臭氧氧化技术处理，目前很多制浆造纸厂排放废水可达到《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544—2008）的要求。
为进一步提高企业节水水平及降低吨纸废水排放量，需考虑更深层次的水循环利用，即将车间排放的废水经过深度处理，去除特征污染物，达到回用水要求（CODCr≤50mg/L，电导率≤1200µS/cm，固体悬浮物≤16mg/L）后，代替部分清水回用至车间，从而进一步实现水资源循环利用率的提高及污染物的减排。
寻找行之有效的催化剂，促进臭氧产生·OH，形成高级氧化机制，增强臭氧处理的普适性以及彻底性，是科研工作者近年来研究的重点。
1.深度处理中应用臭氧催化氧化技术（·OH）羟基自由基具有强氧化能力，其是在高级氧化技术通过催化剂、高压、高温、电等反应下产生的，羟基自由基对于水中难降解有机物可以有效的进行分解，使其氧化成无毒的小分子物质。
而臭氧催化氧化属于高级氧化技术，在这之中臭氧技术去除废水中难降解有机物效果是非常好的，并且不会有二次污染物产生，该技术有着高效、绿色的优点。
臭氧催化氧化生物滤池工艺在造纸行业废水深度处理中的应用试验发表时间：2019-07-26T15:05:12.253Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者：向平[导读] 摘要：臭氧催化氧化生物滤池是一种将臭氧氧化和生物活性炭的吸附降解作用联用的工业废水深度处理技术，主要分为两个处理单元：臭氧催化氧化处理系统和生物碳池滤池生化处理系统。
玖龙环球（中国）投资集团有限公司摘要：臭氧催化氧化生物滤池是一种将臭氧氧化和生物活性炭的吸附降解作用联用的工业废水深度处理技术，主要分为两个处理单元：臭氧催化氧化处理系统和生物碳池滤池生化处理系统。
通过臭氧预氧化的作用，改变废水生化特性，提高B/C比，通过活性炭吸附水中的溶解性有机物，并富集微生物，长出良好的生物膜，形成好氧生物降解作用。
该技术虽然在有实际应用的工程案例，但还未在造纸行业中没有规模化使用，本次应用试验数据充分验证了臭氧催化氧化生物滤池基本满足造纸行业废水深度处理的要求。
关键词：臭氧催化氧化生物滤池；造纸行业废水；深度处理；应用试验一、前言芬顿（Feton）工艺在造纸行业污水深度处理中应用广泛，从使用效果来看，芬顿工艺处理的出水虽然能够达标排放，但存在着明显的缺点：一是药剂投加量较大，产生较多的污泥，增加运行的成本和污泥处理的难度；二是随着芬顿处理工艺大面积的使用，双氧水和硫酸亚铁的价格越来越高，订货难度越来越大；三是多种危险品的运输、储存和使用存在诸多的安全隐患。
因此，需要寻找一种高效可靠的芬顿替代工艺进行验证性质的试验，为实施大规模工程应用提供科学、可行的数据指导。
催化氧化生物滤池系统作为有效的工业废水深度处理技术，是将臭氧氧化和生物活性炭的吸附降解作用联用的一种方法，包括了臭氧消毒、化学氧化、物理吸附和生物降解，主要分为两个处理单元：臭氧催化氧化处理系统和生物碳池滤池生化处理系统，并根据具体水质情况可进一步采用若干级。
该工艺首先利用臭氧预氧化作用，初步氧化分解水中的有机物及其他还原性物质，降低生物活性炭池的有机负荷，同时臭氧氧化能使水中难以生物降解的有机物断链、开环，转化为简单的脂肪烃，改变其生化特性，提高B/C比。
“臭氧 +曝气生物滤池”工艺在淮安某工业园废水高标准处理中的应用摘要：江苏省淮安市某工业园综合污水处理厂总处理规模4万m3/d，其中近期处理规模2万m3/d。
服务范围为淮安市某经济开发区，总面积为23.1平方公里，服务范围内既有生活区也有工业区，其中工业废水占比83.05%，设计出水水≤30mg/L、TP≤0.4mg/L，其余指标执质标准要求高，其中，出水水质要求CODCr行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A标准（即准四类）。
在不断的工程摸索中，总结出了一套工业废水处理工艺，即“臭氧+曝气生物滤池”工艺，能很好地应用于综合性的工业园废水处理高标准的实践中，出水达标，效果稳定，值得推广。
关键词：工业废水；臭氧；曝气生物滤池；高标准。
自第一部环保法颁布以来，尤其是改革开放以后，我国水处理行业得到长足的发展，尤其是城镇生活污水处理，无论是工艺流程，建设管理还是运营均已非常成熟，而工业废水处理因为其更具复杂性，虽然取得了重大进展，同时也存在巨大的挑战。
尤其是随着我国社会主义事业的深度发展、结构性改革的大背景下，我国环保事业发展迅猛，要求日趋严格化，高标准，且针对的范围不仅仅局限于城市生活污水处理厂方面，同样对工业园废水治理也提出了更高的要求，顺应时代的发展，“准四类”的污水排放标注应运而生。
工业废水相对生活污水来说，处理本身就具有更高的难度，如果标准提高，由《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A提升至“准四类”标准，则对工业废水来说更具挑战性《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）是目前我国应用最为广泛的排放标准，该标准中“一级A”标准为最高标准，但仍然不能满足某些地区的环保要求，因此诞生了更高的排放标准，业内为了能有一个依据，于是常用的做法是参考《水环境质量标准》（GB3838-2002）中某一个级别的标准，于是诞生了“准四类”、“准三类”等排放标准的说法，实际上是以《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）为基础，某些指标数值参考《水环境质量标准》（GB3838-2002）中某一个级别的标准，采用两者中的较为严格者作为出水水质控制指标。
造纸废水臭氧—曝气生物滤池深度处理技术要点处理造纸废水的常规方法一般有生化法、物理化学法和物理法等，但处理后的排放水依然有较高的污染负荷。
采用臭氧-曝气生物滤池能够对造纸废水做深度处理，在去除各种污染物方面有较好的效果。
臭氧预氧化能够把大分子的有机物分解为小分子的有机物，显著提高废水可生化性，将B/C从0.21提升至0.45。
本文主要分析臭氧-曝气生物滤池在深度处理造纸废水方面的技术要点。
标签：造纸废水；臭氧-曝气生物滤池；深度处理0 引言臭氧-曝气生物滤池技术在处理污水方面的优点主要是具有较强的自动化操作，模块化的结构，较少的污泥产量，较好的出水水质，较小的占地面积，并且也不需要进行二沉池等等，在处理造纸废水方面的應用越来越广泛。
1 造纸废水处理试验1.1 试验所用装置与流程装置的组成部分主要是臭氧预氧化和曝气生物滤池，臭氧发生器的气源是氧气。
臭氧反应柱为玻璃管，其高为80厘米，其内径为8厘米。
曝气生物滤池是一个透明的有机玻璃柱，其高度为200厘米，内径为15厘米。
1.2 试验分析方法对各种废水物质的分析方法，及试验所用某造纸厂造纸废水进水水质的指标平均值如表1所示：2 试验结果和讨论2.1 臭氧预氧化2.1.1 确定臭氧预氧化的时间在试验中投入臭氧量为50mg/L-1，通过臭氧预氧化造成废水可生化性发生的变化如图1所示。
从图1中可以知道，在增加与臭氧的接触时间后，废水COD 慢慢下降，而BOD5慢慢升高。
在接触时间达到8分钟时，废水中的BOD5和COD变成了49.5和110mg/L-1，废水中的B/C从0.21上升到了0.45，显著提高了其可生化性。
在增加接触时间到15分钟时，废水中的B/C也只提高了0.03，没有很大的增幅。
2.1.2 气相色谱-质谱分析在分析臭氧提高废水的可生化性机理方面，利用气相色谱-质谱对臭氧和进水接触过8分钟的水样进行分析。
分析结果表明，在进行过臭氧预氧化之后，降低了废水苯类有机物的含量，提高了小分子酮、醇、酸类物质含量，减少了长链烷烃的种类，且其含量出现降低。
关键词：臭氧氧化；芬顿氧化；造纸废水；深度处理为满足纸张质量性能要求和降低生产成本，造纸过程中常使用化学助剂，最常用的化学品是聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙烯醇(PVA)和阳离子淀粉(CS)，所产生的废水色度高、化学需氧量（CODcr）高，可生化性差，处理难度大。
深度处理是进一步去除二级处理出水中剩余污染物的净化过程，目前多数造纸企业的废水在经过二级生化处理后，COD、色度等指标难以满足《制浆造纸工业水污染物排放标准》（GB3544-2008）的要求，因此采用深度处理工艺实现达标排放是必然趋势。
根据该标准中对水污染物特别排放限值的要求，造纸企业最终排水的CODcr要求不高于50mg/L。
考虑到芬顿反应生成的·OH具有很强的加成反应特性，可氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解的有机废水的氧化处理。
而臭氧处理废水氧化能力强，可分解一般氧化剂难于破坏的有机物，而且反应安全，时间短。
因此，本课题采用“臭氧氧化+芬顿氧化”作为深度处理工艺，以二沉池出水作为原水，以CODcr去除率作为废水的污染物去除效果，进行中试试验。
1材料与方法1.1试验水样以东莞某纸业公司污水处理厂一期、二期工程的二沉池出水作为原水，要求原水CODcr 低于180mg/L。
该纸业公司主要以废纸为原料，生产灰底白板纸及牛卡纸，生产废水主要来源于制浆过程中的大量洗涤废水、抄纸废水。
1.2试验思路为探究臭氧氧化工艺与芬顿氧化工艺联用的组合方式对废水污染物的去除效果，试验按以下三种工艺路线进行：①单独采用芬顿氧化工艺，确定芬顿药剂的投加量。
②采用“臭氧+芬顿”组合工艺，即废水先经臭氧氧化再进行芬顿氧化。
③采用“芬顿+臭氧”组合工艺，即废水先经芬顿氧化再进行臭氧氧化。
2试验流程及技术参数2.1单独采用芬顿氧化工艺二沉池出水的pH在7.0～8.0之间，加酸调节废水的pH在3.5左右，投加不同剂量的硫酸亚铁、30%过氧化氢，搅拌反应后，曝气、投加液碱回调废水的pH在8.0～9.0之间。
