化工廢水回用：高級氧化耦合生物強化處理工藝

發布時間：2025-04-14

　　化工廢水因含有難降解有機物、有毒物質和高濃度鹽分，處理難度大。針對此類廢水，“芬頓氧化 + MBR + 深度處理” 的組合工藝展現出顯著優勢，通過化學氧化、生物降解與膜分離技術的協同作用，實現污染物的階梯式去除與水資源的深度回用。

　　預處理階段的芬頓氧化工藝是關鍵突破口。該工藝通過精準控制過氧化氫與亞鐵離子的投加比例(通常為 1:0.5-1:1)，在酸性條件下(pH=3-4)生成強氧化性的羥基自由基(?OH)，其氧化還原電位高達 2.8V，可無選擇性地降解苯系物、酚類、酯類等難降解有機物，將大分子結構斷裂為易生物降解的小分子物質，COD 去除率可達 60%-80%，同時顯著降低廢水的生物毒性，為后續生化處理創造條件。反應后的廢水經中和沉淀去除鐵泥，進入 MBR(膜生物反應器)單元。

　　MBR 單元采用中空纖維膜組件與高濃度活性污泥(MLSS=8000-10000mg/L)的組合，通過膜分離技術將污泥齡延長至 30 天以上，確保硝化菌、反硝化菌等優勢菌群的富集，實現對氨氮(去除率≥95%)和有機物的高效降解。膜組件的孔徑控制在 0.1-0.4μm，可截留幾乎所有的懸浮物和微生物，使出水濁度低于 0.5NTU，為深度處理提供優質進水。深度處理階段采用 “臭氧催化氧化 + 活性炭吸附” 工藝，臭氧在負載型催化劑(如 TiO?/Al?O?)表面發生分解，產生具有更強氧化能力的二次自由基，進一步將殘留的難降解有機物(如苯胺、硝基苯)分解為 CO?和 H?O，結合活性炭的微孔吸附作用，實現出水 COD 穩定在 50mg/L 以下，滿足回用于循環冷卻水或沖廁用水的水質要求。

　　工藝設計中特別強化了各單元的協同效率：芬頓氧化不僅降解有機物，還通過預處理改善廢水的可生化性(B/C 比從 0.2 提升至 0.4 以上)，使 MBR 的處理負荷提高 20%;MBR 的高效固液分離特性，避免了污泥流失，確保生化系統長期穩定運行;深度處理單元的臭氧催化氧化技術，相比傳統臭氧工藝減少 30% 的臭氧消耗量，降低了運行成本。此外，系統集成了膜污染防控技術，通過在線監測跨膜壓差(TMP)和定期化學清洗，將膜通量衰減率控制在 5%/ 年以內，大幅提升了設備的可靠性。這種多技術耦合的處理模式，為成分復雜的化工廢水提供了從毒性削減到深度凈化的全流程解決方案，推動化工行業向低碳循環發展邁進。