针对蓄电池厂生产废水pH低、重金属Pb、Mn、Cr含量较高,难降解有机污染物导致COD较高的特点,研究了中和沉淀-Fenton混凝组合工艺,优化了反应条件;结合实验结果设计了蓄电池厂生产废水处理整体工艺流程,并分析了重金属Pb在低pH值下得到有效去除及Fenton-混凝工艺对有机物去除的机理。在中和沉淀预处理工艺中,选择石灰乳为中和剂调节废水pH值为2.0～3.0,搅拌速度为200rpm时,可使重金属Pb含量低于1mg/L,COD去除率约为13%。采用Fenton混凝工艺对中和预处理之后的废水进一步的处理以去除废水中COD,考察了各种工艺条件对废水中COD去除效果的影响,其最佳工艺条件为:初始pH值为3.0,H₂O₂投加量为600mg/L,FeSO₄·7H₂O的投加量为2.0g/L,常温下反应30min;而后以石灰乳调节pH值至7.0进行混凝,选择速度梯度为300/s,沉淀30min,在此工艺条件下,总COD去除率达到92%,出水中COD值低于100mg/L,符合国家污水综合排放标准。对处理工艺进行了技术经济性分析,表明中和沉淀-Fenton混凝组合工艺可有效去除废水中的重金属Pb及COD,药剂费用为吨水5.5元,低于常规的混凝-气浮工艺。在此基础上设计了整套废水处理工艺方案。本文还对处理工艺进行了机理分析,通过红外光谱的表征及数值计算,证明在低pH值条件下对Pb的处理效果是由于钠铁矾和针铁矿方式存在的铁对Pb具有的强烈吸附作用。利用高效液相色谱及紫外-可见吸收光谱考察了废水处理前后的废水组成的变化,发现经过Fenton混凝处理之后,在吸附架桥、网扫卷捕的作用下,大分子有机物质得到了有效去除。