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本课题针对河北盛华化工工业园区聚氯乙烯(PVC)离心母液废水处理厂现有处理单元存在的能耗较高的实际问题,拟通过试验研究对现有的工艺参数进行调整和优化。本研究以PVC离心母液废水处理中的核心工艺臭氧-两级BAF为主要研究对象,重点考察一级BAF对PVC离心母液废水的去除效能以及水力停留时间(HRT)和曝气量对其去除效果的影响;研究单独臭氧氧化工艺对PVC离心母液废水及其典型有机污染物(聚乙烯醇、异辛醇、α-甲基苯乙烯)的去除效能和主要影响因素(包括臭氧接触反应时间、臭氧投加量、溶液初始pH值),并对3种典型有机污染物的臭氧氧化产物进行分析;对比考察不同催化剂(活性炭、Ni/A1203、Fe/A1203、Cu/A1203、Mn/A12O3)催化臭氧氧化工艺对PVC离心母液废水的处理效能,并确定最佳催化剂的类型及其投量;最后将臭氧催化氧化工艺和二级BAF工艺进行耦合,评价组合工艺的除污染效能并进行中试成套装置的设计。实验结果表明,一级BAF处理PVC离心母液废水的最佳HRT和DO分别为1.9 h和4 mg/L左右,此时COD的去除率为66.42%,氨氮去除率为26.93%。初始pH值处于碱性时有利于臭氧氧化处理PVC离心母液废水的效果,单独臭氧氧化工艺处理PVC离心母液废水的最佳接触反应时间和臭氧浓度分别为60 min和32 mg/L,此时COD去除率为75%,TOC去除率为18%。臭氧氧化工艺对PVC离心母液废水中的聚乙烯醇、异辛醇、α-甲基苯乙烯的最佳接触反应时间和臭氧投加量分别为:25 min和136 mg/L;60 min和312 mg/L;60 min和32 mg/L。在上述最佳反应条件下,3种目标物的去除率分别为98%、85%、99%。通过GC-MS分析发现,臭氧氧化后聚乙烯醇断链后进一步反应生成了草酸单乙酯,异辛醇和α-甲基苯乙烯则分别生成了异辛酸和苯乙酮。在不同催化剂催化臭氧氧化处理PVC离心母液废水试验过程中,活性炭表现出了最好的去除效果。在活性炭投加量为15 g/L、接触反应时间为30 min、臭氧投加量为32 mg/L时,活性炭催化臭氧氧化工艺对COD的去除率达到了 55%,高于活性炭吸附(19%)和单独臭氧氧化(23%)去除作用之和。同时发现,BODs/COD比值提高了 0.4,说明废水的可生化性有明显提高。臭氧催化氧化与二级BAF的耦合对废水的处理效果良好,二级BAF对COD去除率为73%、氨氮去除率为20%。最后,在实验研究的基础上对处理规模为50 t/d的中试试验装置进行了设计计算和设备选型。