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水资源短缺是21世纪人类面临的最为严峻的资源问题之一，我国水资源短缺的形势尤为严重。另一方面，我国每年又有大量的污水排入环境，其中城市生活污水的排放量占了污水排放总量的一半以上，因此对生活污水进行处理再回用具有很重要的现实意义。本论文在对生活污水进行一级、二级生化处理的基础上，寻求一种较佳的深度处理工艺，参照二级出水水质标准，采用臭氧氧化法、O3/H2O3联用和Fenton试剂氧化法等对二级生化出水进行深度处理，以期达到生活污水零排放并循环回用的目的。试验以二级生化出水为原水，分别使用单独投加臭氧、O3/H2O2联用和Fenton试剂对之进行处理。
研究结果表明，单独用臭氧对生活污水的二级生化出水进行处理时，当臭氧投加量为2.7mg/L时，其15min和30min反应时间后，CODCr去除率分别为30.4％和34.6％，挥发酚去除率分别为99.1％和99.5％；当臭氧投加量为5.2mg/L时，其15min和30min反应时间后，CODCr去除率分别为49.0％和54.6％，挥发酚去除率分别为99.2％和99.5％。使用O3/H2O2联用处理，臭氧浓度为2.7mg/L、30％H2O2投加量为50mg/L时，经过15min的氧化反应，CODCr去除率为53.8％，挥发酚去除率为99.1％。使用Fenton试剂对二级生化出水进行氧化处理时，分别考察了废水pH值，H2O2投加量，FeSO4投加量对氧化效果的影响，实验结果显示，Fenton试剂氧化处理的最佳条件为：pH=3.0，30％H2O2投加量为1.50ml/l、10％FeSO4投加量2.00ml/l，在此条件下对二级生化出水进行处理，CODCr去除率为60.8％，挥发酚去除率为54.9％。
实验结果表明：该工艺技术运行稳定，操作虽复杂，但处理效率高，出水水质佳，技术也比较可行。采用该工艺能在环境保护的同时实现其经济价值。