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本论文以江苏梅兰化工集团有限公司冷却剂系列产品生产过程中产生的含氯化工废水（其中COD的浓度为1050 mg/L,CHCl3的浓度为24.4 mg/L）为研究对象,在前期“物理-生物”组合工艺的小试研究基础上,采用“萃取-生物”一体化装置对其进行应用研究。研究了萃取装置、生物装置的处理工艺技术,对含氯模拟废水、含氯化工废水分别进行处理;根据处理水质的达标情况,探究现有装置存在的问题;对现有生物装置进行改进,分离、筛选出白腐真菌,并将其制备成固定化生物小球,应用于含氯模拟废水、含氯化工废水的处理;针对一体化装置,开发设计出了具有可视化界面的仿真计算软件。最终处理的废水达到了《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）中COD≤100 mg/L、CHCl3≤0.3 mg/L的要求,平均废水处理成本由20.63元/吨降低到4.67元/吨。论文主要探讨了:（1）萃取处理装置在萃取剂投加量为4 mL/min的条件下,废水中CHCl3含量可由24.4 mg/L降至0.26 mg/L,去除率达98.93%;生物处理装置在反应10h的条件下,废水剩余COD含量仍然过高,故需对其进行改进以提高处理效率。（2）利用培养基的特征显色反应筛选分离出白腐真菌,采用“吸附-包埋-交联”的方法制备固定化生物小球:以聚乙烯醇、海藻酸钠为包埋剂,投放比例为10%聚乙烯醇+1.0%海藻酸钠;以改性稻壳作为吸附载体,投放比例为1.0%。（3）在固定化微生物小球投加量为20%,曝气量为3 L/min,处理时间为8h,处理温度为35℃的条件下,废水的COD可由940.2 mg/L降至92.8 mg/L,去除率可达90.13%。（4）一体化装置经改进后,含氯化工废水中CHCl3含量可由24.4 mg/L降至0.21 mg/L,综合去除率达99.14%;COD可由1050 mg/L降至92.8 mg/L,综合去除率达91.16%。