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丙烯腈作为一种重要的化工原料,在制造腈纶纤维、ABS工业塑料、丁腈橡胶和合成树脂等领域应用广泛。丙烯腈生产废水主要含有丙烯腈、乙腈、氢氰酸等有毒有害物质以及大量难降解低聚物。国内大部分丙烯腈生产企业主要采用与活性污泥法相关的生化工艺处理丙烯腈废水,但是处理效果均不理想,出水COD浓度在100 mg·L-1以上,无法满足石化行业50 mg·L-1以下的废水排放标准(GB8978-1996)；同时,生化工艺尾水中还含有一定浓度的丙烯腈等有毒有害物质。为保证废水的达标排放,需要对生化尾水进行深度处理。高级氧化技术所产生的羟基自由基可高效地去除尾水中的难降解有机物质,因此有必要对高级氧化工艺处理该类废水加以研究,并进行技术集成。本文主要考察了高级氧化工艺中Fenton、UV/Fenton、UV/H2O2处理东北某腈纶厂生化尾水的效果,优化了各工艺参数,测定了高级氧化工艺处理后废水的毒性和特征污染物的去除情况,最后还对所采用的高级氧化工艺的成本作出了核算。具体结果如下：1.均相Fenton法：通过单因素法研究了H2O2投加量、Fe2+投加量、初始pH值和反应时间对尾水COD去除率的影响；并采用中心响应曲面法优化Fenton处理工艺参数,得到最佳反应条件为：Fe2+投加量为1.02 mmol·L-1、H2O2投加量为3.71mmol·L-1、初始pH值为3.66、反应时间为105 min,COD去除率达到61.1%。处理后尾水COD值低于50 mg·L-1,可满足石化行业一级污水排放标准。Fenton工艺对尾水中特征污染物均有较好的去除效果,最佳反应条件下丙烯腈、间苯二甲腈、3-氰基吡啶的去除率分别为99.5%、97.6%、73.7%；Fenton法对3种特征污染物的降解能力从大到小依次为：丙烯腈□间苯二甲腈□3-氰基吡啶。三维荧光光谱分析表明,尾水中存在大量类富里酸荧光物质,其中紫外区类富里酸含量最高,Fenton工艺在较短反应时间和较少的试剂投加量条件下,便可有效地去除这类难降解物质。该工艺的运行成本为3.013元/吨。2. UV/H2O2法：采用单因素法分析了H2O2投加量、初始pH值、反应时间及紫外灯功率对尾水TOC去除率的影响,选取其中3个主要影响废水处理效果因素,并通过Box-Behnken设计的响应面法优化工艺参数,得到最佳反应条件为：H202投加量8.5 mmol·L-1,反应时间81min,初始pH值3.77。分析了UV(10W)/H202对6种特征污染物的去除能力依次为：5-甲基-H-苯并三唑>丙烯腈>7-氮杂吲哚>间苯二甲腈>反丁烯二腈>3-氰基吡啶。与原水样相比,经过该工艺在最有条件下处理后发光细菌的发光强度降低了35%,可见该方法对废水的毒性去除起到了较重要的作用。该工艺的成本为6.378元／吨。3. UV/Fenton法：采用单因素法分析了H202投加量、Fe2+投加量、初始pH值、反应时间及紫外灯功率对尾水TOC去除率的影响；选取其中4个主要影响废水处理效果因素并通过中心响应曲面法优化Fenton处理的工艺参数,得到最佳反应条件为：在功率为10W的紫外灯照射下Fe2+投加量为0.8mmol·L-1、H2O2投加量为3.88 mmol·L-1、初始pH值为3.39、反应时间为27.5 min,TOC去除率基本达到100%；UV (10W)/Fenton法对6种特征污染物的降解能力从大到小依次为：5-甲基-H-苯并三唑>7-氮杂吲哚>丙烯腈>间苯二甲腈>反丁烯二腈>3-氰基吡啶。三维荧光光谱分析表明,Fenton工艺在更短反应时间和更少的试剂投加量条件下,有效地去除尾水中主要污染物质；通过发光细菌毒性试验得知：在中性毒性试验条件下,原水样100%发光度减弱,同时原水样经过该工艺在最优条件下处理后发光细菌的发光强度降低了12%,可见该方法对该废水的毒性去除起到了非常重要的作用。该工艺的运行成本为20.41元／吨。4.各高级氧化工艺对有机污染物去除能力为：UV(15W)/Fenton> UV(10W)/Fenton>UV(15W)/H2O2>UV(10W)/H2O2>UV(5W)/Fenton>Fenton