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污水厂处理系统处理量为24000m3/d，由2套处理量为12000m3/d的系统并联组成。2套系统的工艺及尺寸相同，其中调节池尺寸为75.3m×26.3m×5.7m，采用搅拌机进行水质混合，混凝沉淀池尺寸为49.1m×7.7m×4.6m，水解酸化池的尺寸为49.1m×24.7m×6.0m，接触氧化池的尺寸为49.1m×25.9m×5.75m，水解酸化池和接触氧化池为2列并联推流式反应池，二沉池为并联的2座辐流沉淀池，尺寸为D12m×6.8m。

　　污水厂提标改造前采用传统的物化+生化+物化的常规处理工艺，印染废水中的悬浮物、胶体态有机污染物及大分子的染料可通过混凝沉淀去除一部分，一部分CODCr、SS及色度得到去除，减轻生物处理负荷。难降解的有机物经过水解酸化后生成小分子有机酸或有机醇，同时含偶氮键的染料分子在水解酸化的过程中发生偶氮键发色基团的断裂，之后出水进入接触氧化池，在好氧菌的作用下，大量有机物分子被快速氧化分解，CODCr得以大幅降低，向二沉池中通过投加药剂控制出水悬浮物及总磷，最终出水CODCr可稳定在90mg/L左右，出水指标都可以控制在GB4287—2012中表1的要求。

　　常规工艺在一般情况下，只要保证较好的混凝沉淀分离效果，并有足够的水解酸化和好氧反应停留时间，出水CODCr基本可达到GB4287—2012中表1的要求，但与表3的要求还相差很远。

　　2.2 污水厂提标改造后状况

　　传统的生物技术难以满足新排放标准中对CODCr的要求。高级氧化、高效生物法和活性炭吸附可用于难降解低浓度废水的深度处理。Fenton反应是成熟的深度处理方法与技术，但Fenton试剂pH调节范围大，酸碱用量大，污泥产量高，在深度处理工程实践中应用价值有限;单独使用臭氧氧化去除CODCr运行成本高，臭氧不能承担主要去除CODCr的任务，需要与其他工艺相结合。膜生物反应器(MBR)是集高效膜分离技术和微生物降解作用于一体的生化反应系统，其通过膜的高效截留分离功能提高反应器中活性污泥的浓度，从而提高处理装置的容积负荷，实现将难降解大分子有机物质截留在反应器中不断反应和降解的过程，但MBR能耗高，对印染废水色度去除效果不佳;曝气生物滤池(BAF)是在生物滤池和普通快滤池的基础上通过强化人工曝气而发展起来的高效低耗污水处理技术，适用于处理低浓度、难降解有机废水。目前越来越多的研究倾向于采用高级氧化与生化联用技术处理生物难降解的工业废水，先通过高级氧化提高废水可生化性，然后再用生物技术进一步降解。

　　该企业对原系统二沉池出水进行深度处理，选择臭氧催化氧化对废水进行预处理，臭氧对印染废水色度有很好的去除效果，同时可以将大分子物质降解为相对质量较小的物质，使出水BOD5/CODCr提高，再经过曝气生物滤池过滤进行深度处理

目前，高纯石墨的生产主要采用氢氟酸法，该生产技术具有除杂效率高、成本低、产出率高、产品性能优良等优势，并且该生产技术已趋于成熟。但是随着石墨深加工技术的不断发展，高纯石墨生产过程中所产生的酸性高浓度含氟废水越来越为人们所关注，因为这些废水如果处理不当，会对周边的水体和自然环境造成严重的污染，严重危害人们的健康和生产生活。这使得利用氢氟酸法生产诸如高碳石墨、高纯石墨、酸化石墨等高附加值深加工产品这一技术受到限制。由于该方法排放的废水危害性极大，这对该行业发展的瓶颈作用日渐突出。因此如何处理高纯石墨生产过程中所产生的酸性高浓度含氟废水已刻不容缓，这也是保障石墨产业能够长期健康发展，使得当地社会经济能够实现可持续发展的一项重要研究工作。

　　粉煤灰是煤炭燃烧后从烟气中收集下来的固体颗粒物，是火力发电、冬季取暖、工业生产等燃煤锅炉煤炭燃烧的副产品。随着我国经济的迅速发展，粉煤灰的产量逐年升高，现已成为影响我国环境最大的固体污染源之一。但是粉煤灰中含有丰富的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等化合物，并且具有良好的化学稳定性好、潜在活性高、颗粒细等优点。因此综合利用粉煤灰能够节约能源、改善生态环境、变废为宝，具有显著的经济效益和环境效益。本研究拟利用粉煤灰来处理生产高纯石墨过程中所产生的酸性高浓度含氟废水，通过实验室烧杯实验的模拟，探索出适宜工艺参数，对实际工艺进行指导，达到变废为宝，以废治废的目的。

　　1、实验部分

　　1.1 实验仪器

　　电动搅拌器(JJ-2型)、数显浊度仪(HACH-2100Q型)、数显pH计(PB-10型)氟离子电极(F-125型)、离心机(TDL-5-A型)。

　　1.2 实验材料及药品

　　粉煤灰采自大唐热电有限责任公司，先将粉煤灰用酸洗方法进行预处理，用改性剂浓度为1mol•L-1的盐酸浸泡5小时，为了防止出现块状大颗粒，在这期间要不断搅拌，将处理后的粉煤灰用超纯水冲洗干净，然后过滤、烘干、过筛备用。石灰，聚合氯化铝(PAC)，NaF等实验所用试剂均为市售分析纯。

由于兰炭生产过程中煤的不氧化，兰炭废水中含有大量的煤焦油和低分子有机物。有机物种类繁多，包括酚类、多环芳烃、苯系物和含氮、氧、硫的杂环化合物等，是一种典型的有机难降解工业废水。下文主要介绍兰炭废水的预处理工艺。

　　2、兰炭废水预处理工艺

　　兰炭废水中的石油类、氨氮及酚类具有一定的经济价值，可进行资源回收。目前预处理的基本处理思路是一方面回收废水中有价值产品，另一方面提高废水可生化性，目的使废水经过预处理后能更好地进行生化处理和深度处理。

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　2.1 除油工艺

　　兰炭废水中的焦油包括重质油、轻质油和乳化油，重质油和轻质油通过重力沉降在企业氨水循环罐中得到较好的分离，但乳化油必须通过化学除油才能较好的去除。经分离、收集的中低温煤焦油可以和荒煤气裂解制氢产生的氢气进行煤焦油加氢工艺生产国V标准气、柴油。

　　除油工艺包括气浮除油、重力除油、化学除油等。气浮除油会产生较多的轻质油沫，在气浮前端还需投加药剂;重力除油不能去除乳化油，更难以在短时间内去除煤焦油内混合的灰分。目前除油工艺一般采用重力除油和化学除油相结合的方式。

　　2.2 脱酸脱氨工艺

　　兰炭废水中含有较多的氨氮，无法直接进行生化处理。兰炭废水经蒸氨塔将废水中的氨和酸性气体分别去除，塔顶由于酸性气体的存在避免了硫酸铵结晶的生成，但冷凝器中结晶问题无法避免。经蒸氨后的废水呈偏弱酸性，减少了后续萃取脱酚工艺的酸用。有机胺则需要通过药剂的作用才能最大限度转化为氨;同时为了避免影响设备运行，通过投加消泡剂来抑制由表面活性剂和单元酚产生的气泡。

　　2.3 除酚工艺

　　兰炭废水中的酚包括单元挥发酚和多元酚。由于酚对微生物的生长繁殖具有抑制作用，因此酚的去除主要是萃取法、焚烧法、高级氧化法、吸附法和化学氧化法等物理化学方法。萃取法是利用酚在难溶于水的有机溶剂和废水中的溶解度之差，将废水中的酚转移至有机溶剂中实现分离，负载萃取剂可通过反萃(碱洗)或精馏法回收多次使用，但多次回收的溶剂会降低萃取效率;焚烧法主要处理酚浓度100g/L以上的高浓度酚水，但焚烧有可能产生有毒气体;高级氧化法利用强氧化性的自由基将废水中有机物矿化成CO2和水，但运行成本昂贵;吸附法包括树脂吸附和活性炭吸附，存在解吸困难，材料价格高的问题，适用于低浓度的酚水;化学氧化法是利用强氧化剂氧化具有还原性的酚，其氧化剂消耗量大。

　　因此酚主要以萃取、吸附回收为主。高浓度的酚用萃取络合，剩余低浓度的酚用吸附富集，在达标的前提下，尽可能多的回收粗酚，又减少了吸附材料的使用。