对北京有机化工厂二级生化处理出水回用于循环水补充水的深度处理工艺进行了研究.分析二级生化处理装置运行数据,剖析其设计运行控制方面存在的问题,并进行系统溶解氧、深井曝气池混合液脱气、絮凝剂投加量、混凝沉淀出水与其过滤液COD的对比实验,提出降低深井曝气池供氧量;减少营养盐投加量;增加深井曝气池脱气装置;改进浮选沉淀和混凝沉淀过滤系统;以及控制冲击负荷等工艺的进水水质.分析二级出水与循环水补充水水质标准的差距,进行二级出水的可生化性、生物接触氧化与混凝沉淀过滤的对比、以及超滤实验,确定深度处理回用的工艺为"曝气生物滤池+超滤+反渗透".该课题重点研究曝气生物滤池和超滤膜生物反应器.进行曝气生物滤池处理浮选出水实验.结论为:①在二级生化处理装置正常运行情况下,COD、SS及浊度的去除效率分别为35.7％、50.98%和84.2%.②水力负荷与COD去除率不是简单的线性关系,存在最佳停留时间,停留时间大于1h,曝气生物滤池可有效降低浮选出水的COD、SS及浊度.③用曝气生物滤池取代现有的混凝沉淀过滤池,可以进一步提高后续超滤深度处理工艺的进水水质.进行超滤处理曝气生物滤出水实验.实验结论:①超滤膜装置最佳运行条件为:净水量30l/h,原水净水比3:1,出水泵连续抽吸15min,反冲洗60s,反冲洗量90l/h.②超滤对曝气生物滤池出水COD的去除率为39.8%,且出水COD均在60mg/l以下;对浊度、细菌总数、总铁及SS的去除效率分别为99.3%、92.28%、88.6%和86.88%;磷的去除率在30%左右.③超滤出水除氯离子超标外,其他各项指标均已达到回用于循环水补充水的水质标准.超滤出水完全能够满足反渗透的进水水质要求,经反渗透除氯,即可安全回用于循环水补充水.采用"曝气生物滤池+超滤+反渗透"的组合工艺,对该厂二级生化出水进行深度处理,完全可以满足回用于循环水补充水的水质要求.该工艺具有经济可行性.