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为实现化工园区综合废水特征有机物的去除,使污水处理厂出水能够稳定达标排放,本论文以丹阳市某化工园区污水处理厂的废水进水为研究对象。该污水厂原有的单一厌氧好氧(AO)技术无法使出水化学需氧量(COD)达标,现拟采用芬顿氧化与臭氧催化氧化两种高级氧化法分别联合厌氧缺氧好氧(AAO)法对废水进行处理,并将两种组合工艺进行综合对比,优化工艺参数,选择较优方案。通过系列条件实验,对芬顿氧化工序考察了停留时间、pH、H202投加量、Fe2+/H202质量比、聚丙烯酰胺(PAM)投加量等操作参数对处理效果的影响;对臭氧催化氧化工序研究了催化剂的合成以及不同活性组分比催化剂对处理效果的影响,考察了臭氧投加量、水力停留时间等操作参数;初步确定了两种高级氧化工序的最优操作参数。对于COD及UV254的去除率来讲,先芬顿氧化再AAO生化明显优于先AAO生化再氧化;而臭氧氧化在AAO前与在AAO后处理效果相差不大,但臭氧在后对水质色度去除效果更好。通过芬顿氧化、臭氧催化氧化工序的条件实验,优选出的芬顿氧化工序运行条件为:停留时间2h、pH=3、c(H202): COD=1:1、m(Fe2+):m(H2O2)=1.7:1、助凝剂PAM投加量2mg/L。优选出的臭氧催化氧化工序运行条件为:采用Mn-Ce-La(10:1:2)三组分臭氧催化氧化剂,臭氧投加量50mg/L,停留时间45min左右,pH维持废水原有酸碱度(pH=7～8)。芬顿氧化+AAO组合工艺对COD和UV254去除率分别可达到66%和58%,臭氧催化氧化+AAO组合工艺对COD和UV254去除率分别可达到59和58%。两种组合工艺的出水COD达到国家二级排放标准,氨氮、总磷等其他指标达到一级标准。成本核算显示:芬顿氧化+AAO组合工艺处理每吨水的费用为0.7825元,臭氧催化氧化+AAO组合工艺处理每吨水的费用为0.6245元。