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焦化废水排放标准日益严格,传统处理工艺不能实现其达标排放,深度处理技术的研究具有重要意义。本文以焦化废水生化出水为研究对象,采用铁碳芬顿联用-反硝化脱氮滤池组合工艺对其进行深度处理:以COD、色度为监测指标,通过小试试验对铁碳芬顿串联技术和铁碳芬顿耦合技术进行了对比研究,考察并分析了各主要影响因素和处理效能,确定了最优联用技术;以COD、NO3--N为监测指标,考察和对比了以葡萄糖、乙酸钠、甲醇为外加碳源的反硝化脱氮的主要影响因素和处理效能,确定了最佳外加碳源;考察了最优深度处理组合工艺的处理效果和成本。主要结论如下:1、对于铁碳芬顿串联技术:(1)铁碳微电解最佳工况为进水p H=3、铁炭比(质量比)为2、气水比(流量比)为3、HRT(水力停留时间)=1.5h,在最佳工况下稳定运行时,对COD和色度平均去除率分别为46%和53%;(2)芬顿氧化最佳工况为进水p H=5、n(H2O2)/n(Fe2+)=2、H2O2(30%)投加量为1.0m L/L、Fe SO4·7H2O投加量为1.36g/L、HRT=1h,在最佳工况下稳定运行时,对COD和色度平均去除率分别为39%和70%;(3)微电解出水中补充投加Fe SO4·7H2O1.36g/L可有效促进后续芬顿反应,COD去除效率比未补加Fe SO4·7H2O的芬顿反应高16%,最高可达到39%;(4)铁碳微电解出水p H在4.85~5.20之间,芬顿反应最佳进水p H=5,可不调节p H直接进行芬顿氧化;(5)在最佳工况下稳定运行时,铁碳芬顿串联技术对COD和色度平均去除率分别为66%和86%,出水p H在4.60~4.80之间,中和沉淀池中Na OH投加量为0.15g/L。2、对于铁碳芬顿耦合技术:铁碳芬顿耦合技术的最佳工况为进水p H=3、H2O2(30%)投加量为1.2 m L/L、铁炭比(质量比)为3、HRT=1.5h,在最佳工况下稳定运行时,对COD和色度平均去除率分别为70%和91%,出水p H在4.60~4.80之间,中和沉淀池中Na OH投加量为0.155g/L。3、最佳运行工况下:(1)铁碳芬顿串联技术成本为2.62元/吨水,出水B/C=0.21,铁碳芬顿耦合技术成本为1.85元/吨水,出水B/C=0.30,且处理效果更好、HRT更短、操作更简便,能为反硝化脱氮提供更多有机碳源;(2)优选的高级氧化联用技术为铁碳芬顿耦合技术,其出水较适宜作为反硝化脱氮滤池的进水水源。4、对于反硝化脱氮滤池工艺:(1)葡萄糖为外加碳源的最佳反硝化工况为葡萄糖投加量为0.262g/L,HRT=1.71h,在最佳工况下稳定运行时,对NO3--N和COD平均去除率分别为92.2%和74%;(2)乙酸钠为外加碳源的最佳反硝化工况为乙酸钠投加量为0.43g/L,HRT=1.29h,在最佳工况下稳定运行时,对NO3--N和COD平均去除率分别为91.9%和69%;(3)甲醇为外加碳源的最佳反硝化工况为甲醇投加量为0.168m L/L,HRT=1.29h,在最佳工况下稳定运行时,对NO3--N和COD平均去除率分别为89.5%和68%;(4)葡萄糖、乙酸钠、甲醇的吨水处理成本分别为1.05元/吨水、0.99元/吨水、0.42元/吨水,最佳HRT分别为1.71h、1.29h、1.29h,出水NO3--N分别为4.5mg/L、4.4mg/L、5.6mg/L,综合考虑脱氮效果、吨水处理成本和HRT,优选的外加碳源为甲醇。5、以甲醇为反硝化外加碳源,铁碳芬顿耦合-反硝化脱氮滤池组合工艺在最佳工况下,对COD、NO3--N和色度平均去除率分别为70%、89.5%和92%,出水COD、TN、NH4+-N平均浓度分别为96mg/L、14 mg/L和5.6 mg/L,出水p H在7.5~8.5之间,出水COD达到了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)对现有企业直排水的水质要求,出水TN、NH4+-N和p H达到了《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB16171-2012)对新建企业直排水的水质要求;最优组合工艺处理成本为2.27元/吨水。