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近年来,国家对石化行业环境治理的要求越来越严格。石化废水是典型的难降解有机废水,二级出水中仍有大量难生物降解的有机污染物。传统高级氧化法的局限性成为了水厂提标改造中的一个难题,亟需深入研究一种高效、经济、节能环保的深度处理工艺。过硫酸盐氧化技术以其更稳定、氧化还原能力更强、适用范围更广等优点,成为一个新的研究热点。本课题以东北某石化污水处理厂的二级出水为研究对象,探讨了Fe2+活化过硫酸钠对石化二级出水有机物的去除特性,构建混凝—过硫酸盐氧化组合工艺,通过混凝前处理减轻过硫酸盐氧化的负荷,提高出水水质。采用超滤膜法对水样分级,并结合DOC、UV254、蛋白质、多糖等指标和三维荧光光谱从分子量的角度分析有机物的去除特性。研究结果如下:(1)石化二级出水中DOC和COD的均值分别为20.73 mg/L和85.00 mg/L。分子量<3 K有机物的DOC占原水DOC的61.79%,其UV254和SUVA值也最高,芳香异构化程度最高;蛋白质以<3 K的组分为主,约占原水蛋白质的82.11%;<3K的多糖约占原水中多糖的56.99%;原水中有两个明显的荧光峰:峰1(Ex/Em=280/350 nm)溶解性微生物产物和峰2(Ex/Em=225/350 nm)色氨酸类芳香族蛋白质。(2)硫酸盐氧化体系在p H=2~10范围内均适用;适量的Fe2+可促进对有机物的降解,过量则有抑制作用;DOC的去除率随着PS/12COD的增加先升后降。在Fe2+=6.0mmol/L,PS/12COD=1(COD=85mg/L,PS=1020 mg/L)的条件下,DOC和COD分别降至11.70 mol/L和41.49 mg/L,去除率分别为44%和51.2%,出水达到《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)要求的排放标准。分子量为3-10 K区间有机物的DOC去除率最高,达到85.7%;分子量<50 K的蛋白质去除率均高于60%;50-100 K和<3 K的多糖去除率分别达到87.4%和71.7%;峰1和峰2的荧光强度明显减弱,去除率分别为22.5%和23.1%。(3)随着聚合氯化铝(PAC)投加量从10 mg/L增加到35 mg/L,出水DOC和COD浓度先降后升。最佳PAC投加量为25 mg/L,出水DOC和COD的浓度分别为16.16 mg/L和64.00 mg/L,去除率分别为22.05%和22.89%。(4)当PAC=20 mg/L,Fe2+=6.0 mmol/L,PS/12COD=1(COD=64 mg/L,PS=768mg/L)时,有机物去除效果最佳,DOC和COD浓度降为9.34 mg/L和30.82 mg/L,去除率分别达到为55%和63.8%,出水满足GB 31571-2015要求的排放标准。相较单一氧化,混凝预处理可节约25%的Na2S2O8投加量,DOC、COD、蛋白质和多糖的去除率分别提高了11%、12.6%、20.8%和2.2%,峰1和峰2的荧光强度去除率分别提高了16.9%和19.6%,分子量为30-50 K区间有机物的DOC去除率最大,提高了到37.8%;分子量为30-50 K区间有机物的UV254去除率提高了11.1%;<3 K、3-10 K、10-30 K和30-50 K的蛋白质去除率分别提高了31.3%、19.6%、6.1%和16.9%;<3 K的多糖的去除率提高了7.6%。该组合工艺对有机物去除效果更好,更有效降解芳香族蛋白质和溶解性微生物物质。