工业废水生化出水中的难降解有机物的去除一直是我国面临的严峻挑战。为 了满足日益严格的废水排放标准，亟待研发高效率、低成本的废水深度处理技术。 Fenton 氧化工艺由于能够产生氧化性极强的羟基自由基（•OH）而在工业废水深 度处理过程中具有广泛的应用。然而，严苛的 pH 条件（pH 为 3 左右）和昂贵氧 化剂的大量消耗是 Fenton 氧化技术进一步广泛推广应用的制约因素。除了•OH 以外，Fenton 过程中产生的 Fe3+，其水解产物也具有一定的吸附去除有机物的能 力。基于此，开发了一种氧化吸附技术（SOA）用以去除工业废水中的难降解有 机物。首先以焦化废水为例，考察了 SOA 技术对焦化废水中难降解有机物的去 除效果和反应机理；进一步研究了 SOA 技术和富含介孔的粉末活性炭吸附组合 工艺（SOA+介孔 PAC）进一步去除难降解有机物以实现焦化废水直接排放的反 应过程；此外，还考察了 SOA 技术对土霉素生产废水中难降解有机物的去除效 果。同时，将 SOA 技术应用于内蒙古自治区、山西省和河北省等三项实际工程 中，为工业废水深度处理的工程应用提供了参考。

        论文取得以下主要成果：

       1. 本研究针对焦化废水中难降解有机物的去除难题，开发了一种在相对温 和反应条件下（pH 约为 5，较低的 H2O2 与 Fe2+的摩尔比）耦合羟基自由基氧化 作用和原位形成的 Fe 水解产物吸附作用的 SOA 技术。与聚合硫酸铁混凝（PFSC） 相比，SOA 技术具有更高的 COD 去除率。进一步研究发现原位形成的具有更大 比表面积的 Fe 水解产物和羧基化产物的生成是 SOA 高效去除 COD 的两个关键 因素。用富里酸进行的机理研究结果表明，生成的羧基化物质被原位生成的 Fe 水解产物吸附是 SOA 比 PFSC 去除 COD 效果更好的原因。SOA 技术成功应用 于内蒙古自治区某焦化废水实际工程，可以将 PFSC 预处理后的焦化废水生化出 水的 COD 由 118.5 ~198.0 mg/L 降至 61.5 ~104.0 mg/L，满足间接排放标准（COD ≤ 150mg/L）。

       2. 针对焦化废水直排标准实际工程中 PAC 吸附作为工业废水深度处理工艺 成本过高的问题，构建了 SOA+ 介孔 PAC 组合工艺以去除焦化废水中的难降解 有机物。通过考察 9 种 PAC 的吸附效果发现，介孔是 PAC 去除难降解有机物的 关键因素。SOA 预处理可以强化 PAC 的吸附能力和缩短 PAC 的吸附时间，同时 极大地降低了 PAC 的投加量。分子量分级的结果表明，SOA 通过有效地去除大 分子物质来消除孔道堵塞的影响，使得 PAC 对于小分子物质的吸附能力增强。 另一方面，根据“孔径匹配”原则，SOA 处理后残余的腐殖质类物质只能被富含介 孔的 PAC 吸附。SOA+介孔 PAC 组合工艺在山西某焦化厂升级改造实际工程中 成功应用，结果表明该组合工艺可以将 COD 由 254.4 ~ 638 mg/L 降低至 33.6 ~ 80.4 mg/L，满足焦化废水的直接排放标准。同时与现场原有的深度处理工艺（混 凝+PAC）相比可以节约 60%的成本。

      3. 为了考察 SOA 技术对其他种类的工业废水深度处理的适应性，利用 SOA 技 术去除土霉素生产废水中的难降解有机物。结果表明，SOA 技术可以有效地去 除土霉素生产废水生化出水中的 COD，且与 Fenton 氧化相比其药剂成本更低。 与 Fenton 氧化和 PFSC 对比发现，SOA 过程中氧化与吸附都贡献去除难降解有 机物，且 Fe 水解产物的吸附作用至关重要。与 PFSC 相比，SOA 可以强化去除 废水中的疏水酸性物质、荧光性有机物、芳香类物质和部分土霉素水解产物。SOA 技术在河北某土霉素制药厂成功进行了实际工程应用，结果表明 SOA 可以将土 霉素生产废水生化出水的 COD 由 900 ~ 1500 mg/L 稳定降低至 400 mg/L 以下， 成本可以节约 80%以上，满足实际工程需求。