【摘 要】
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石化废水是一类成分复杂、污染物浓度高、难生化处理的有毒难降解工业废水,其经过生化处理的二级出水COD值一般高于《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）中60 mg/L的限值,因此在排放标准和生化性有限的双重压力下,石化污水厂大多建成了以臭氧催化氧化为核心处理技术的深度处理单元。在实际工程中,由于石化废水毒性对微生物的抑制和胁迫作用,二级生化出水中往往携带大量的微生物次级代谢产物
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石化废水是一类成分复杂、污染物浓度高、难生化处理的有毒难降解工业废水,其经过生化处理的二级出水COD值一般高于《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）中60 mg/L的限值,因此在排放标准和生化性有限的双重压力下,石化污水厂大多建成了以臭氧催化氧化为核心处理技术的深度处理单元。在实际工程中,由于石化废水毒性对微生物的抑制和胁迫作用,二级生化出水中往往携带大量的微生物次级代谢产物,如胞外聚合物（EPS）等,其随出水进入深度处理单元后,在消耗臭氧的同时吸附在催化剂表面降低催化剂的活性,引起深度处理出水水质劣化等问题。为保持催化剂的高活性和出水水质的稳定性,厘清二级出水中微生物产物对于臭氧催化氧化的影响成为亟需解决的问题。基于此背景,本文以北方某综合石化污水处理厂二级出水为研究对象,考察其在不同EPS浓度水平下,EPS对臭氧催化氧化处理效果的影响程度与方式,并通过对EPS在溶液中和催化剂表面的行为特征来探讨EPS对臭氧催化氧化的影响机理,为在臭氧催化氧化单元前端设置针对性预处理工艺提供理论依据。首先对石化二级出水以及从活性污泥中提取的EPS溶液进行了定性研究,结果表明,二级出水中TOC值在16.7～20.9 mg/L间波动,出水以芳香蛋白类物质、溶解性微生物产物,以及类腐殖酸物质为主;EPS溶液TOC值约为17.85 mg/L,以蛋白质和多糖为主。其次考察了不同EPS浓度水平下对臭氧催化氧化处理的表观影响,结果表明:EPS会影响臭氧催化氧化对污染物的去除,其反应顺序为EPS中的蛋白质>水中有机物>EPS中多糖;EPS会与溶解臭氧竞争吸附位,吸附在催化剂表面L酸中心。最后,通过对EPS在催化剂解吸附特征的研究,总结了EPS对臭氧催化氧化的影响机理。结果表明:EPS中蛋白质与多糖在催化剂表面吸附分别倾向于化学吸附和物理吸附,EPS会与污染物竞争吸附位;相比于超声,焙烧能够有效脱附催化剂表面的EPS,使催化剂恢复活性。
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