化工废水回用：高级氧化耦合生物强化处理工艺

发布时间：2025-04-14

　　化工废水因含有难降解有机物、有毒物质和高浓度盐分，处理难度大。针对此类废水，“芬顿氧化 + MBR + 深度处理” 的组合工艺展现出显著优势，通过化学氧化、生物降解与膜分离技术的协同作用，实现污染物的阶梯式去除与水资源的深度回用。

　　预处理阶段的芬顿氧化工艺是关键突破口。该工艺通过精准控制过氧化氢与亚铁离子的投加比例(通常为 1:0.5-1:1)，在酸性条件下(pH=3-4)生成强氧化性的羟基自由基(・OH)，其氧化还原电位高达 2.8V，可无选择性地降解苯系物、酚类、酯类等难降解有机物，将大分子结构断裂为易生物降解的小分子物质，COD 去除率可达 60%-80%，同时显著降低废水的生物毒性，为后续生化处理创造条件。反应后的废水经中和沉淀去除铁泥，进入 MBR(膜生物反应器)单元。

　　MBR 单元采用中空纤维膜组件与高浓度活性污泥(MLSS=8000-10000mg/L)的组合，通过膜分离技术将污泥龄延长至 30 天以上，确保硝化菌、反硝化菌等优势菌群的富集，实现对氨氮(去除率≥95%)和有机物的高效降解。膜组件的孔径控制在 0.1-0.4μm，可截留几乎所有的悬浮物和微生物，使出水浊度低于 0.5NTU，为深度处理提供优质进水。深度处理阶段采用 “臭氧催化氧化 + 活性炭吸附” 工艺，臭氧在负载型催化剂(如 TiO₂/Al₂O₃)表面发生分解，产生具有更强氧化能力的二次自由基，进一步将残留的难降解有机物(如苯胺、硝基苯)分解为 CO₂和 H₂O，结合活性炭的微孔吸附作用，实现出水 COD 稳定在 50mg/L 以下，满足回用于循环冷却水或冲厕用水的水质要求。

　　工艺设计中特别强化了各单元的协同效率：芬顿氧化不仅降解有机物，还通过预处理改善废水的可生化性(B/C 比从 0.2 提升至 0.4 以上)，使 MBR 的处理负荷提高 20%;MBR 的高效固液分离特性，避免了污泥流失，确保生化系统长期稳定运行;深度处理单元的臭氧催化氧化技术，相比传统臭氧工艺减少 30% 的臭氧消耗量，降低了运行成本。此外，系统集成了膜污染防控技术，通过在线监测跨膜压差(TMP)和定期化学清洗，将膜通量衰减率控制在 5%/ 年以内，大幅提升了设备的可靠性。这种多技术耦合的处理模式，为成分复杂的化工废水提供了从毒性削减到深度净化的全流程解决方案，推动化工行业向低碳循环发展迈进。