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荧光增白剂生产废水属于难降解工业废水的一种,由于其水质成分复杂、可生化性差等特点,常规的处理工艺通常采用高级氧化和生物处理组合工艺实现污染物的去除,然而对高级氧化处理工艺的选择和后续生物处理工艺的匹配,目前的研究还不够深入,需要进一步深入研究。本课题选取了铁碳微电解工艺和Fenton工艺,分别从处理效能和运行成本等两个因素考察了这两种工艺处理后的出水对后续生物处理工艺运行的影响以及铁碳微电解-EGSB-SBR和Fenton-EGSB-SBR两套组合工艺的整体运行效能。高级氧化处理段采用铁碳微电解工艺和Fenton工艺,铁碳微电解工艺所用铁碳填料一直是这种工艺的研究热点,并已经研究成熟,本试验选用两种已经投入实际应用的铁碳石进行模拟,发现高铁碳比的铁碳石填料在实际处理过程中所得到的处理效果更好,并发现随着反应时间的延长,COD去除效率逐渐增加,反应至7个小时左右基本达到处理的最大程度,COD去除率达到27%,APC去除效率达到30%,处理后出水的B/C比值从0.043提高至0.2,比原水提高4.65倍。Fenton工艺在实验过程中主要针对反应时间、H2O2投加量、H2O2/FeSO4投加比例三种参数进行优化,发现在反应时间为1h、H2O2投加量为0.25mol/L、H2O2/FeSO4投加比例为20:1时,处理效果能达到最好的处理效果,COD去除率可以达到58%左右,APC去除效率达到90%。并针对所得到的数据进行反应曲面优化,拟合结果显示反应时间78.7min、H2O2投加量0.27mol/L、Fe2+投加量0.01mol/L时,能达到最佳的COD去除效果,COD去除率达到62%,根据响应曲面结果进行实验,实际COD去除效果也几乎能达到60%以上,并且出水B/C比值可以从0.043提高至0.329,比原水提高7.65倍。高级氧化单元的出水进入EGSB厌氧反应器,反应器启动初期选用葡萄糖模拟COD废水,随后逐渐提高高级氧化预处理后的废水进水比例,使反应器内微生物适应水质情况,铁碳微电解出水所连接的EGSB反应器出水COD去除率达到14%、TOC去除率达到24.3%、氨氮含量平均提高35mg/L左右,当水力停留时间从2天延长至4天,COD去除率达到15.2%。Fenton出水所连接的EGSB反应器出水COD去除率达到30.3%、TOC去除率达到31.9%、氨氮含量平均增加38mg/L左右,当水力停留时间从2天延长至4天,COD去除率没有明显变化。EGSB厌氧处理反应器出水进入SBR反应器进行好氧生物处理,SBR周期设为12个小时,每个周期内曝气11.5个小时后,沉淀20min,随后换水,实验结果显示铁碳微电解-EGSB组合工艺的出水经过SBR反应器处理后,SBR反应器的COD去除率达到30%,TOC去除率达到26.9%,氨氮去除率达到40%。Fenton-EGSB组合工艺的出水经过SBR反应器处理后,出水COD去除率达到33.3%,TOC去除率达到32.2%,氨氮去除率达到24%。通过对两种高级氧化工艺的经济分析,在实际工程上除去实际基建费用以及设备采购费的成本来算,每吨荧光增白剂APC废水利用铁碳微电解-EGSB-SBR工艺处理的成本为9.98元/吨。每吨荧光增白剂APC废水利用Fenton-EGSB-SBR工艺处理从处理效果最优化的角度来核算的成本为44.87元/吨,如果从经济性的角度来核算成本为16.1元/吨。