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在当前水资源消耗不断增加、污水排放污染日益严重的形式下,工业废水的回收利用已然成为我国绿色经济的重点课题。石油化工是我国耗水、排污的主要行业之一,其产生的废水中有一股被称为“净化水”,已经过汽提、除油等预处理工艺,具备很高的潜在回用价值。为了将“净化水”作为循环冷却水回用,本文研究了Fenton氧化、微电解还原及其组合工艺对“净化水”的COD去除和可生化性提升等方面的处理效果,并设计了一组工艺流程。主要研究成果如下:通过对“净化水”进行水质分析,发现其具有一定的可生化性,经过8天的好氧氧化处理,COD可从1600mg/L降至500mg/L。采用好氧处理出水对Fenton氧化工艺处理的最适条件进行了研究,并确定了最适的反应参数:在H2O2与Fe2+投加比为5,水样初始pH值为4,反应温度维持在30℃条件下,投加4倍理论Fenton试剂投加量,反应时间2小时后的COD去除率可达到79.6%,而B/C可由0.27上升至0.58,使废水再次获得较高的可生化性。对Fenton处理前后的水样采用GC-MS进行有机成分对比分析发现,Fenton处理前的水样中含有苯甲酸、喹喔啉等生物处理残留有机污染物,该类物质在Fenton氧化处理后的水质中均未测出,说明Fenton氧化工艺对生物处理残留有机污染物具有较强的去除效果。超声波辅助下的Fenton氧化工艺可以在相同时间下提升8%的COD去除率。微电解还原工艺对“净化水”好氧处理出水的试验结果表明,反应的最适铁碳投加比为3:1,最适反应pH值为4,适宜反应时间为2h,微电解对好氧出水水样的COD最大去除率为28.74%,同时使B/C由0.20提升至0.37。超声波辅助下的微电解还原工艺可以提升19%的COD去除率。通过对Fenton氧化-微电解、生化-微电解-生化、生化-Fenton氧化-生化三种组合工艺的研究发现,生化处理可以进一步降低Fenton氧化和微电解还原出水的剩余COD,分别实现38.2%和32.7%的COD去除率;Fenton氧化同生化处理的组合展现出最好的处理能力和实用价值,其中生物降解-Fenton氧化-生物氧化组合工艺的出水水质可稳定达到工业循环冷却水的回用标准。