在保持进水流量为 0.5 m3/h，pH 值为 6.5~7.1 的条件下将中试装置连续运行 5 d。其中 Fenton 药剂FeSO4·7H2O 和 H2O2 投加量约 200 mg/L，臭氧投加量约 45 mg/L。根据各阶段停留时间在不同时间点取样，分别考察各阶段出水的 CODCr含量，结果如图 3 所示。
二沉池出水 CODCr质量浓度均值为 113.0 mg/L，臭氧出水均值为 99.0 mg/L，Fenton 出水均值57.0mg/L。其中，发现第 4 d 生化段出水、臭氧出水、Fenton 出水趋势异常，可能原因在于当天厂区生化段检修，导致废水中成分发生变化。活性炭出水 CODCr质量浓度均值为 20.0 mg/L，活性焦出水 CODCr质量浓度均值为 27.0 mg/L。增加臭氧段后，CODCr均值依然不满足 GB 18918—2002 中一级 A 排放标准。对中试装置正常运行时的各阶段出水进行了 EEM 分析，结果如图 4 所示。根据已有文献，对激发波长（Ex）和发射波长（Em）所形成的荧光区域进行分区，如图所示 A~D 各区域代表性物质依次为微生物代谢产物、芳香性蛋白类物质、类腐植酸和类富里酸类物质。
由图 4 可知，生化出水中 CODCr的主要组成成分为微生物代谢产物及类腐植酸物质。臭氧过程对类腐植酸有很好的降解效果，对微生物代谢产物也有一定的降解能力，并产生了芳香性蛋白类物质。在经过Fenton 处理后，各类物质进一步降解。经过活性炭 BAF 后，几乎所有污染物质均被吸附或降解。
2.3 Fenton-臭氧组合工艺试验研究
2.3.1 最优投加量的验证
参考 2.1.2 的试验方法，本试验同样以 200 mg/L 为基准，增加 H2O2 投加量或/和减少 FeSO4·7H2O 投加量，二者的投加量与表 2 相同，将 Fenton 反应的 pH 值固定为 3.00，臭氧投加量固定为约 45 mg/L，臭氧和 Fenton 的反应时间分别控制在 30 min 和 2 h，观察组合工艺小试系统对生化出水 CODCr的去除效果。试验阶段生化出水 CODCr 质量浓度约为 150.0 mg/L，TOC 质量浓度约为 65 mg/L。试验结果如图 5 所示。
根据参数优化试验结果，Fenton 药剂投加量的提升并不能提高 CODCr 的去除率，但根据 TOC 的测试结果，发现投加量的提升对 CODCr 的组成造成了一定的影响。在经过臭氧处理后，废水的 CODCr 和 TOC得到了进一步去除，可以认为 Fenton 过程一定程度上将大分子有机物降解为小分子有机物，臭氧过程则能有效地将其去除。
H2O2、FeSO4·7H2O、臭氧的投加量分别为 200、200、45 mg/L 时，Fenton-臭氧组合工艺的出水 CODCr质量浓度最低，达到了 46.2 mg/L，满足 GB 18918—2002 中一级 A 排放标准，此时出水 TOC 质量浓度为36.4 mg/L。在降低 H2O2投加量后，出水 CODCr质量浓度高于 50 mg/L，不满足排放要求。故 Fenton-臭氧组合工艺中最适宜的 H2O2、FeSO4·7H2O 和臭氧投加量分别为 200、200 mg/L 和 45 mg/L。
此外，发现 Fenton-臭氧组合工艺最优投加量下 TOC 要高于臭氧-Fenton 组合工艺的测试结果，其可能原因在于本试验中 TOC 的测试方法为 NPOC，两组试验中的两次氧化反应过程使大分子有机物被降解为小分子有机物，产生部分可吹扫有机碳（POC），该部分物质在酸化曝气过程中被去除。
原标题：Fenton-臭氧组合工艺深度处理工业园区废水试验
原作者：刘 琪 余琴芳 许江军 王洋江 奚 浩 万年红
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