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煤化工废水水量大、水质复杂,是典型的难处理工业废水。煤化工废水的无害化处理问题已成为影响行业高质量发展的瓶颈,其中碳有机污染物的处理是实现废水“零排放”的关键所在。煤化工废水中碳有机污染物主要是油及芳烃类有机物(包括:苯类、酚类、多环芳烃、杂环化合物及其它有机物等),这些物质危害大、可生化性差,不仅对微生物产生严重的抑制作用,还对人体健康与生态环境造成威胁,是水污染控制的难点。目前煤化工废水的生化处理系统普遍存在系统运行稳定性差、出水水质难以达标排放等实际问题,其中出水中COD严重超标,90%以上是芳烃类有机物的贡献。针对上述问题,本研究分别采用大孔树脂吸附、UV/芬顿氧化、臭氧催化氧化以及活性污泥法,重点研究不同方法对废水中油、挥发酚、COD削减效果,希望能够为煤化工废水无害化处理提供合理可行的工艺方法,并具有一定的实际意义。主要研究结果如下:(1)煤化工废水的水质特征:COD、挥发酚、总油、TOC、氨氮、SS分别为32000~35000mg/L、2100~2300mg/L、1470~1670mg/L、9000~10000mg/L、4000mg/L、250~350mg/L。原水pH为8~10。(2)对废水处理现场除油后的废水采用大孔树脂吸附,控制进水流速为8BV/h,原水pH值为9.3,室温(约25℃)。结果发现,废水中的COD、挥发酚、油分别降至3105.60mg/L、210.50mg/L、150.05mg/L,去除率分别为90.2%、92%、81%,大孔树脂对煤化工废水中的高浓度有机污染物具有很好的吸附去除效果。(3)对树脂吸附出水采用UV/芬顿氧化法进行处理,反应体积为200m L、UV光照6W条件下,经单因素分析试验和正交分析,得出最佳出水时的反应条件为:1mol/LFe SO4·7H2O投加量为2.0m L,30%过氧化氢加入量为2.6m L,pH为2.0~5.0,反应时间为90min,静置2h。出水中COD、挥发酚、总油分别为1100mg/L、50mg/L、45mg/L,芬顿/UV氧化对废水中COD、挥发酚、油去除率分别为:64.57%、76.19%、70.00%。影响UV/芬顿氧化性能因素的主次顺序为:过氧化氢投加量>硫酸亚铁投加量>反应pH>反应时间。(4)在UV/芬顿氧化的基础上,进一步采用臭氧催化氧化的方法处理废水。催化剂采用实验室自制催化剂Co3O4。单因素试验表明:反应温度为70oC条件下,反应pH=10.0,臭氧投加量为320mg/L,反应时间为180min,催化剂投加量为1.0g/L时出水有机污染物浓度最低,出水中COD、挥发酚、油类分别为219mg/L、9mg/L、11mg/L。正交实验结果发现,影响臭氧催化氧化处理效果的因素顺序排序为:pH>反应时间>臭氧投加量>催化剂投加量。(5)最后用活性污泥法对臭氧催化氧化后废水进行好氧生化处理,活性污泥驯化时间为1个月,污泥浓度为2000mg/L左右,溶解氧浓度1.5mg/L以上,水力停留时间9~13h。出水COD可以降至50mg/L以下,挥发酚可降至0.5mg/L以下,油可降至0.5mg/L以下,处理后的废水可以达标排放。