随着农村城镇化不断加快，工业废水和生活污水产量不断增加，特别是电镀、电子、光电、铝合金制品、机械制造等企业的重污染废水产量较大，废水来源为车间酸洗、磷化、水洗等废水，废水呈强酸性，有时还存在色度高，且含磷200~8000mg/L左右，含镍、铜等重金属，对水环境造成严重的破坏，水体污染问题日益受到社会重视，如果能把重污染废水中的磷进行处理，从而实现磷的循环利用，同时也解决了废水处理后工业污泥处置等一系列问题。
目前普遍采用加碱、聚合氯化铝PAC、氯化钙、PAM、除镍剂、脱色剂等试剂对强酸高磷含镍工业废水进行处理，即使一些企业建设了废水处理成套设备，但是处理后的废水总磷TP依然在200mg/L以上，不仅给下游企业工业污水处理造成压力，处理成本也大幅上升。如果超标的含磷污水排放到自然环境中，加剧了水体富营养化，造成藻类大量暴发，水体缺氧恶化，鱼类死亡，使海水养殖受到巨大威胁，给居民餐桌带来了危机。
1、实验室试验
1.1 新型高效除磷、除镍混凝剂的制备
取一定体积亚铁盐溶于烧杯中，然后按顺序设定的摩尔比定量加入添加剂、助剂，搅拌致完全溶解，在温度70℃的水浴条件下继续反应2h，得棕褐色透明液体，熟化12h即得此产品。
1.2 除磷絮凝试验
试验一：废水来源：上海金山区某电子企业，TP1953.39mg/L，镍1
近年来，我国对环境污染治理问题加大关注力度，并针对石油化工生产的污染物排放标准进行了规划。化工污水需要应用相应的技术进行处理，去除污水中的污染物质，且排出的污水必须达到设定的排放标准。反硝化新技术经过多年的使用和创新，得到了广泛的应用，例如硝化-反硝化工艺、厌氧脱氮工艺以及大孔树脂吸附工艺等，因此对其进行研究具有现实意义。
1、传统A/O生物脱氮工艺
1.1 工艺原理
近年来，由于工业化发展的速度较快，致使工业企业的污水排放量剧增，造成的环境污染问题越来越严重。在工业生产排放的废水中，有机废水的浓度较高、成分繁杂，且具有难降解、含毒性物质等特征。因此，传统的污水处理技术已无法满足当今的污水处理要求，所以，有效处理此类工业废水已成为当务之急。目前，先进的氧化法处理效果好、反应速度快、二次污染概率小且适用范围广。因此，该技术已逐步应用于各种工业废水处理工艺中 。
该技术按反应原理划分可分为臭氧氧化、光化学氧化、催化湿式氧化、电化学氧化、芬顿氧化等。本文对这几种氧化技术的反应原理和特性都进行了概括，期望能给相关研究人员和工程技术人员提供一定借鉴。
该技术主要是从传统化学氧化法的基础上发展出来，也是一种新型的工艺技术。该技术主要是利用化学活性较强的羟基自由基和水体的某些高分子有机物质进行化学反应，再将有机物质加以处理，从而高效地溶解水体的有机物质，达到了良好的效果。需要注意的是，在研发过程中，要注重细节管理、提高生产效率、进一步优化工艺参数等方式，以此研制出具备全新高效催化特性的催化剂和电极等反应流程；还要注重在实际操作过程中完善各种工艺技术，以及认真研讨各种先进氧化工艺技术与其他水处理技术相结合的应用，进而提升氧化速度和效率。同时，在实施过程中，要强化质量管理，注意联系设计和实施；且要认真分析工程细节，并整合运用其他生物处理技术和深度处理工艺等方式，以此提高工业废水的处理效果，实现污染物零排放，从根本上缓解水污染等问题。
1、氧化法处理废水的研究进展
1.1 臭氧氧化
（1）臭氧氧化按照对污染物和臭氧的化学反应方式的不同，可分成二类。一类是用臭氧直接和有机化合物反应，一般称为臭氧直接反应；另一类是臭氧先经过分解形成羟基自由基，再通过羟基自由基和有机产物进行直接化学反应，一般称为臭氧发生器间接化学反应。
在实际应用中，与臭氧的直接反应通常是通过打破有机物的双键结合，将大分子有机质转变为小分子，但总体氧化程度并不高，而破碎成小分子的有机物具备了较大的可生化性。臭氧直接氧化是由于其选择能力较强、化学反应速度慢、以及对污染物的全面净化难度较大等特点，但可以对工业废水进行预处理，以此提高废水的B/C比。
而臭氧的间接处理化学反应基本原理为：臭氧在水体内先溶解形成羟基自由基（OH），然后羟基自由基再去氧化有机物。该方法一般不具备化学选择性，但由于反应速度快、氧化程度高、污水处理效率好等优点，在工业废水处理中取得了较普遍的运用。在臭氧处理间接化学反应中，臭氧在水体形成羟基自由基主要采用两种路径：①在碱性条件下，臭氧迅速溶解形成羟基自由基，且在紫外线光的影响下，臭氧形成羟基自由基；②在各种金属催化的影响下，臭氧形成羟基自由基。国内学者对催化剂展开研究，以负载式二氧化钛为催化剂，对臭氧化合物在强催化作用下氧化对水溶性元素腐殖酸的影响开展了深入研究，结果显示，利用二氧化物能够增加对臭氧的氧化效果，其效果增加到了29.1%，而终的腐植酸氧化物去除率更高达84.9%。此外，国外学者深入研究了钛氧化物用作催化剂对强催化反应的影响，实验表明二氧化锰可以增强臭氧的氧化能力。另外，有学者将纳米β-MnO2添加在臭氧氧化苯酚试验中，试验结果表明，将纳米β-MnO2用作催化时，能明显提高对臭氧的氧化效果，并通过进一步的试验，达到了对纳米粉体催化的高效处理。还有研究表明，将臭氧氧化法和其他生物氧化技术相结合，不但能够改善废水处理过程中的生物氧化速率和效果，还能够解决单纯采用臭氧氧化法快速降解有机污染物。
（2）臭氧-过氧化氢协同氧化法，其基本原理是利用臭氧与双氧水的催化作用形成双羟基自由基。该方法具备了不需要处理杂质的优势。在实际应用中，该方法先应用于水体环境较大的工作场景中，如给水工艺，后来又逐步应用于处理高浓度的工业废水。而臭氧-活性炭的综合技术能提高臭氧氧化的效率，同时，在施工使用中，活性炭的一次利用时间也能够提高，且减少了设备投入和运营的费用。同样臭氧和紫外共同氧化法在处理汽车废气中的配合物质、高氧含量有机物及其他氯代有机物等方面的效果比较好。此外，有国内学者应用超声波臭氧氧化法处理聚乙烯醇（PVA）工业废水，以及应用膜接触臭氧氧化法和超滤技术相结合的方式处理印染工业废水及二级生化出水等。其结果显示，臭氧氧化法和其他工艺技术联用具有低耗能、高效，在工业废水的深度处理中有着很大的优越性；而劣势则体现在臭氧发生器效率低下，反应条件对反应结果的影响较大，终地处理工艺条件也难以确定，且操作成本较高。目前，臭氧-氧联氧化技术正在研究阶段，该技术主要应用于低强度、难降解废物的处置和性质相对简单的工业废水，即便如此该技术在废水处理领域还是有着广泛的应用前景。
1.2 光化学氧化
光化学法的基本原理是：金属氧化物可在太阳光条件下形成羟基自由基，以此实现对有机合成污染物的分解。该方法主要包括光激发氧化和光催化氧化。光激氧化法是利用紫外线照射来提高氧化剂的氧化力，促使氧化剂中产生氧化力较强的阳离子自由基和羟基自由基等化合物。光催化法是指在水处理液中加入适量的光催化剂，使其在紫外线的辐射下形成羟基自由基，是利用羟基自由基的强氧化作用来处理有机废水。在实际应用中，TiO2是光催化氧化方法中使用的重要催化剂。例如，在毛竹活性炭上添加纳米TiO2，通过对活性炭上添加的纳米TiO二和微波技术协同处理技术，可对制药工业废水开展光催化技术的降解效果研究。试验结果显示，经光催化技术处理后的工业废水，其脱色效率和COD去除率分别达到了95.1%和91.6%以上。不过，由于钛白的光带隙能（3.2EV）对更多的光生载流子的利用率很高，制约了TiO2催化剂的深入研发与使用，所以，研制新型的光催化剂是目前光催化氧化法研发的重点课题。
（1）制备光催化剂BiOCl的工艺流程。首先，利用单波长LED灯作光源，在乙二醇的溶液中，以硝镪水铋和氯化钾为原材料，生产出花球状结构的光催化剂BiOCl，再利用单波长LED灯作光源对酚类溶液进行降解，在610min后降到14.9%，之间升至到了75.1%，矿物化率就达到14.9%，在连续光照360min后矿物化率又增加到了41.9%；另外，由于BiOCl的化学稳定性较高，且可带结构调节，抗腐蚀力也较强，无毒，在光催化及氧化法处理工业废水中都有着很大的使用前景。
（2）光催化氧化法在处理抗生素、农药废水，特别是在处理有机磷农药废水方面有较大的优势。其工艺原理是利用微波辅助水热法制备TiO2/ZnO微球催化剂。实验结果证明，当TiO2与ZnO之间的摩尔比为1:1时，水热反应温度控制为140 ℃，水热下停留时间40min为宜；而在500 ℃煅烧条件下生产的TiO2/ZnO光催化剂有较好地降解活性，在49 ℃下对环丙沙星、诺氟沙星和氧氟沙星的降解效率分别为87.09%、94.53%和9.38%。
（3）光化学氧化法具有反应条件温和、投入成本较低、容易和其他先进的氧化技术结合等优势，但在实际应用中也有较多劣势，如催化剂制造成本高昂，光有效性低下，可能会形成危害性很大的中间产品，因此，催化剂回收技术还需进一步研究，以此促进该技术在实际水处理中的广泛使用与普及。
1.3 电化学氧化
（1）电化学氧化法是利用直接产生高催化剂活度的阴极化学反应，可直接或间接地生成羟基自由基，以便更有效地降低难降解污染物特性。目前，该技术广泛应用在废水处理中，是具有高效催化性能的电极发展方向之一。
（2）通过使用酚类化合物作为模拟污染物，研究人员设计了Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2阳极部分，并对其进行了电催化分解相关实验。通过实验显示，在高压下阴极表面形成羟基自由基，并通过电催化剂的分解将酚类表面分解，从而使模拟污染酚消除氧化过程。
在实际应用中，为了解决传统电催化氧化效率低、镀层易剥落的问题，国内学者在钛基表面设计了一种能垂直生长的金属二氧化物纳米管（TiO2-Sb）电极，并在改良基底上采用电镀法制备锡锑电极（TiO2-NTs/SnO2-Sb）。实验结果表明，实际钻井污水经锡锑电极（TiO2-NTs/SnO2-Sb）处理后，其生物活性和COD去除率均较高，经过24h处理后，样品接近无色透亮，其COD去除率可达81.5%，但电极催化氧化反应并没有降低。而另外一些学者设计了一种具有光电和催化协同作用的掺硼金刚石复合电极，并对该电极进行了处理，实验结果表明，经过处理，COD值下降到19mg/L，COD去除率达到了99.6%以上。还有实验结果表明，采用沸石填充式电化学反应器处理低浓度氨氮污水，以铁活化的碳纤维作为负极，在负极上以铁基锡阳极板为中心，再用铁斜发沸石制作填料，模拟氨氮浓缩污水的初始质量浓度为20.01mg/L，出水处氨氮含量去除率为20.01 mg/L，出水处氨氮含量去除率为85.2%。所以，可采用非金属或纳米氮基作电化学氧化反应的阳极催化剂，用其处理尿素、氨基酸、氨水等物质，既提高了废水的处理效率，又产生了一定的能量，是一项很有前途的新技术。
化工污水处理中A/O生物脱氮工艺应用的时间比较长，这种工艺属于传统模式的脱氮技术类型。A/O生物脱氮工艺就是利用微生物将污水中的有机氮转化成氮气，将氨态氮转化成NxO。整体的脱氮流程包括氨化反应、硝化反应和反硝化反应三个阶段，每个阶段的运行均具备独立性，需要应用沉淀池和污泥回流装置，并配备专用的反应器[1]。其中前置反硝化反应需要在缺氧池装置中实现，硝化反应要配备好氧池，当污水进入处理系统中后，会从缺氧池经过好氧池后与沉淀池的污泥进行同步回流，后到缺氧池。然后，污泥与好氧池混合液的回流能够为缺氧池与好氧池补充微生物数量，让其能够实现硝化反应，产出硝酸盐物质。当污水与混合液进入缺氧池之后，内部的碳源有机物含量就会达到比较丰富充足的状态，推动反硝化反应的实现，反应完成之后的出水会进入好氧池，在池内完成BOD5的降解反应。
1.2 存在的问题
传统A/O生物脱氮工艺在实际应用期间，因所有反应器结构的建设材质都是钢筋和混凝土，所以在工艺运行期间传质效果比较低，单位容积状态下，污染物质的去除率也不高，处理的负荷水平处于偏低的状态。因此，通常需要加大反应器的容积，来强化污染物质去除的质量，这样就会使钢筋混凝土反应器建设的规模比较大，成本比较高。并且脱氮流程的运行时间比较久，需要配备的装置比较纷杂，附属设备种类也比较多，所以在脱氮的过程中需要长期对碱度和碳源进行补足，总体工艺应用的成本较高。
.8mg/L左右，水体外观呈紫红色，无明显臭味，pH值：≤1.0。
试验二：上海青浦区某铝制品企业废水，TP7288.71mg/L，镍1.1mg/L左右，水质呈强酸性，透明无色，无明显臭味。
1.3 实验数据统计
（1）电子厂废水处理效果。实验时用4个1000mL烧杯，1#2#3#分别取金山某企业废水1000mL，4#取青浦某企业废水1000mL，分别在烧杯中加入FY715除磷剂15000mg/L、氢氧化钙5000mg/L（pH值6.98）、PAM30mg/L用磁力搅拌器搅拌5min，开始计时，沉降2h后，取样测定原水中的pH值、TP、镍，同时取加药后试验水上清液测定TP、镍，分别计算去除率，实验皆在室温下进行。
（2）强酸性废水处理效果。为了研究不同型号的除磷剂对于强酸性废水处理的效果，本文选取FY-713、FY-714、FY-715三种新型高效除磷混凝剂对青浦区某铝制品厂产生的强酸性废水进行处理分析，首先实验时用3个1000mL烧杯，1#2#3#分别取青浦区某铝制品厂产生的强酸性废水1000mL，采用氢氧化钙将强酸性废水的PH调至中性
