臭氧氧化-生物活性炭滤池深度处理制革废水二级出水

　　制革和印染废水水量大、有机物含量高、色度深、难生物降解成分多[1-3]，通常采用混凝沉淀与生物降解组合工艺进行处理，但出水水质仍很难达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》[4]中的一级排放标准。

　　臭氧氧化—生物活性炭滤池组合工艺结合了高级氧化、活性炭吸附和生物处理等多种工艺技术的优势[5-6]。首先利用臭氧的强氧化作用将难降解大分子有机物分解为易降解小分子有机物，再通过活性炭吸附和微生物降解的协同作用实现有机物的高效去除。近年来关于臭氧氧化—生物活性炭滤池深度处理硝基苯废水[7]、印染废水[8]、焦化废水[9]等难降解废水的研究已有报道。当臭氧加入量为 6~40 mg/L 时，出水水质较好。但将臭氧氧化—生物活性炭滤池工艺应用于制革废水深度处理的研究和应用仍未见报道。

　　浙江省某制革园区污水处理厂采用“水解酸化—周期循环活性污泥法（CASS）”处理园区生产废水。污水处理厂进水 COD 波动大、难降解污染物浓度较高、可生化性较差，经生化处理后出水 COD 为 80~120 mg/L。随着节能减排要求的提高，污水处理厂必须提高出水水质，方可达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级 B 排放标准。

　　本工作采用臭氧氧化—生物活性炭滤池工艺对该制革园区污水处理厂的生化出水进行深度处理，考察了污染物的去除机理及效果。

　　1 实验部分

　　1.1 材料和仪器

　　实验用废水取自某制革园区污水处理厂的CASS 池出水。废水水质及 GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级 B 排放标准见表 1。

表1 废水水质及排放标准

　　CF - G - 3 - 10 型臭氧发生器：青岛国林实业有限责任公司；TOC - VCSN 型 TOC 分析仪：日本岛津公司；UV-2450 型紫外-可见分光光度计：日本岛津公司；6173 型 pH 计：上海禾工科学仪器有限公司。

　　1.2 实验装置及流程

　　臭氧氧化—生物活性炭滤池组合工艺流程见图 1。

　　CASS 池出水经进水泵打入臭氧氧化柱，在臭氧氧化柱中通入臭氧，臭氧加入量为 25 mg/L。

　　臭氧氧化柱出水流入贮水箱，通过鼓风曝气消除残余臭氧。再用泵将废水送入生物活性炭滤池。臭氧氧化柱和生物活性炭滤池都采用向上流方式运行，气水同向。臭氧氧化柱内径为 100 mm，填装粒径为 1~3 mm 的陶粒填料，填充高度 1 300 mm，填装密度 40%，底部承托层高 100 mm，臭氧氧化时间约 25 min。生物活性炭滤池内径为 150 mm，内填直径约 1 mm、长 3~5 mm 的煤质颗粒活性炭，填装高度 1 500 mm，填装密度 35%，承托层高 150 mm，HRT 约为 1 h。

　　1.3 分析方法

　　COD 采用重铬酸钾法测定[10]；氨氮质量浓度采用纳氏试剂光度法测定[10]；TN 采用过硫酸钾氧化紫外分光光度法测定[10]；臭氧质量浓度采用改进后的碘量法进行测定[11]；TOC 采用 TOC 分析仪测定；UV254（波长 254 nm 处单位比色皿光程下的吸光度）采用紫外-可见分光光度计测定；废水 pH采用 pH 计测定。