臭氧催化氧化-微生物反应联合处理工业园区污水实验研究
摘要
随着我国各地工业园区规模不断扩大和数量持续增加，工业污水种类繁多且成分
复杂，如何确保复杂多变水质条件下污水站稳定运行，成为工业园区急需解决的问题。
工业园区污水经生物处理后仍含有多种结构复杂、毒性强、难降解的有机物，这是影
响园区污水稳定达标的根本原因。本文针对我国南方以精细化工产业为主的某工业园
区污水，以难降解吡啶为目标物，制备了MgO-AlO/蜂窝陶瓷催化剂，进行了臭氧催
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化氧化工业园区出水的实验，采用间歇式生物反应器（SBR）并通过向臭氧氧化后的
出水中添加碳源等营养物，提高SBR处理效果。
为便于工程应用和保持较高比表面积，选择蜂窝陶瓷作为催化剂载体，采用溶胶
凝胶-超声浸渍法制备MgO-AlO/蜂窝陶瓷催化剂。首先通过溶胶凝胶法在蜂窝陶瓷表
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面负载γ-AlO涂层，再通过超声浸渍法在γ-AlO涂层上负载活性MgO成分，并在优
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化出的500℃最佳煅烧温度下制备出了高催化性能的MgO-AlO/蜂窝陶瓷催化剂。通
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过BET、SEM、XRD、XPS方法对催化剂表面特性进行了表征，结果表明，催化剂具
有较大的比表面积，MgO负载均匀，存在MgO、AlO活性成分。以吡啶为目标污染
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物，采用非均相臭氧催化氧化法进行降解去除，在pH为10、臭氧浓度15mg/L、催化
剂投加量75g/L条件下，氧化30min时吡啶去除率可达99%。同时，对其它有机污染
物进行降解实验的结果表明，该催化剂对苯酚、苯胺、邻苯二甲酸氢钾及嘧啶等难降
解有机污染物去除效果均较好，催化剂对这些污染物无选择性。
应用MgO-AlO/蜂窝陶瓷催化剂对南方某地工业园区出水进行臭氧催化氧化室内
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实验，COD去除率可达44%，TOC去除率达60%，总氮、有机氮含量均有一定程度降
低，可生化性提高；在臭氧有效利用方面，使用MgO-AlO/蜂窝陶瓷催化剂的臭氧利
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用率是未使用催化剂时的1.57倍；催化剂循环使用5次，去除效果没有明显变化。
利用SBR反应器对臭氧催化氧化后的出水进行处理，反应器启动后，通过添加碳
源、氮源以及磷源对污水中的有机物进行逐步驯化，当全部添加氧化后出水时，对
COD及氨氮有一定效果，出水约为50mg/L，符合城镇污水处理厂污染物排放标准
（GB18918-2002）一级标准的A标准。
关键词：臭氧催化氧化；MgO-AlO/蜂窝陶瓷；吡啶；工业园区出水；SBR
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臭氧催化氧化-微生物反应联合处理工业园区污水实验研究
ABSTRACT
Withthecontinuousexpansionofthescaleandquantityofindustrialparksinvariousparts
ofChina,thevarietyandcompositionofindustrialsewagearediverse,andhowtoensurethe
stableoperationofsewagestationsundercomplexandvariablewaterqualityconditionshas
becomeanurgentproblemfori