目前，我国石油化工、印染、制药等工业每年废水排放总量超过90亿吨，占工业废水排放总量的47%；这些废水普遍含有高浓度、高毒性、难降解的芳香族有机污染物，而相关治理技术普遍存在“适用技术缺乏、处理工艺复杂、处理成本高昂、难于达标排放”等问题，成为我国废水治理的“难中之难”。 本课题依据我国染料行业的废水排放量巨大、染料废水处理工艺技术落后、处理程度不高、合成染料废水的处理难度大的现状而提出。 本课题选取染料行业目前使用量最大的偶氮类染料、三苯基甲烷染料中的代表物质及染料生产过程中的难降解物质（萘、硝基苯等），提出单独物化、单独生化工艺及物化＋生化联合处理工艺。 研究通过单独的物化处理技术（超声＋臭氧联合法，光催化氧化法），考察处理过程中各因素对脱色率和COD去除率的影响，得出针对每类不同染料的处理工艺条件（接触时间、氧化剂用量、超声强度、反应温度、初始pH等）。阐明污染物在各工艺中的降解途径。 应用生物电化学及厌氧法对典型染料废水的处理进行研究。应用变性梯度凝胶电泳（DGGE）检测手段，确定针对偶氮染料具有降解和脱色作用的功能菌群。同时应用现代检测手段（HPLC-MS）对反应过程中的出水物质进行结构检测，揭示了典型污染物在物化、生化单元中的降解途径。为染料废水的处理提供了有效的、可应用的新工艺选择。 本研究开发了物化＋生化联合处理工艺，以难降解有机废水为处理目标，开发高效、经济、先进的废水处理设备，优化工艺参数，建立工艺定向调控策略；揭示染料废水、制药废水等芳香族污染物的降解途径及其机制，为工艺调控及技术应用提供了理论基础。 本工艺技术具备先进性、高效性、稳定性和经济性等突出特征，脱色处理效能可达到98%，相比传统臭氧氧化节约臭氧投加量 20%，运行成本降低 10%-20%，其污染物去除效果可达60-70%，比国内外同类技术提高50%，解决了传统高级氧化技术运行成本高、传质能力差、处理效果不理想等技术问题。 本工艺技术已实际应用。青海黎明化工有限责任公司含腈污水应急处理工程和腈资源回收工程，采用臭氧-光催化耦合处理技术，项目总投资2980万元，2013-2015年间新增利润647.9万元，节支总额累计达到1727.2万元。废水处理量600立方米/日，进水COD10000mg/L,氨氮2000mg/L,处理后废水达到《污水综合排放标准》（GB8979-1996)一级A标准，并回收了产品腈。每年减少废水COD排放量1968吨、氨氮393吨，每年回收腈198吨。与现行同类废水工艺相比，投资节省313.5万元，每年运行费用节省198万元。湖北仙隆化工股份有限公司农药污水处理工程，采用生物电化学系统阴极还原降解技术，项目总投资2541.46万元，2013-2015年间新增利润1166.31万元，节支总额累计达到1547.11万元。废水处理量350立方米/日，进水COD22000mg/L,氨氮1967mg/L,总磷466mg/L,处理后废水达到《污水综合排放标准》（GB8979-1996)三级标准。每年减少废水COD排放量2541吨、减少氨氮排放量225吨、减少总磷排放量54吨。与现行同类废水工艺相比，投资节省1085.11万元，每年运行费用节省231万元。 采用本工艺技术节省占地面积20-40％，节省工程投资10-30％，降低运行费用20-40％。 本工艺技术有效地解决了印染、制药、化工等行业废水达标减排的技术难题，也解决了困扰企业由于环保政策的严格要求而限制其可持续发展的困顿局面，对我国经济发展及节能减排目标的实现均体现有力的助推作用。

哈尔滨工业大学

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