石油化工废水有机物含量高,处理难度大,经传统生化工艺处理后的二级出水中仍然含有大量难降解有机物,同时废水中磷的浓度普遍超标。环境保护部在2015年颁布了石油化工行业新的排放标准,提高COD的排放限值到50mg/L以下。在此大环境的要求下,我国许多石化综合污水处理厂亟需对石化二级出水进行深度处理,满足新的排标准,减少有机物和氮、磷营养元素的排放,减轻环境的负荷。本文采用强化除磷BAF-臭氧组合工艺深度处理石化二级出水,研究了不同量的FeSO4.7H2O对BAF小试反应器对除磷、脱氮和对微生物活性的影响；考察了运行参数对有机物和营养物质去除效果研究,考察了不同滤层高度有机物和营养物质变化情况,BAF进出水采用三维荧光光谱对有机物的变化情况进行了考察；洗优化了反冲洗强度参数；强化除磷BAF-臭氧组合工艺深度处理石化二级出水进行了优化研究。实验结果表明：1、当FeS04的投量为9mg/L时,TP的去除率为51.7%,未投加药剂的去除率仅为12.4%；COD的去除率提高了4.1%,FeSO4.7H2O的投量不高于9mg/L时能提高氨氮的去除效率,投加药剂造成的微环境缺氧对TN的去除有利；投加亚铁盐后微生物的量减少,活性增强,亚铁盐的投量在12mg/L时表现出对SOUR的抑制作用,再进一步增大投量至15mg/L时表现出对脱氢酶活性的抑制。2、当HRT为3h,气水比为3：1时,COD、氨氮、]TN、TP、SS的去除率效率最大,分别为18.43%、70%、15.64%、49.71%、48.64%,BOD5的去除率为70.29%；滤层的高度为95cm时,COD、氨氮、TP、SS的去除效率最高；BAF对荧光类有机物去除效果不明显。3、水洗强度为6 L/(m2·s),气洗强度为12 L/(m2·s)是本研究采用强化除磷BAF中试反应器的最优反冲洗强度,反冲洗排水中SS的峰值在3min时达到峰值,该最终反冲洗排水中SS的浓度为50 mg/L,反冲洗排水中泥的呼吸速率为05mg/(mg·h),距离进水口1.3和2.2 m处的微生物量分别损失了4.4%和5.3%；提高气洗强度会造成微生物的量损失增大,且对后期的恢复有较大影响,而气洗强度减小则会冲洗不彻底。反冲洗后COD和NH4+-N的去除能力有一定下降,但很快去除能力得以恢复,并且随着运行的继续慢慢下降。4、中试研究表明,当臭氧投量为10mg/L时,COD的平均去除率达到了38.03%,出水COD达到35.54mg/L,TOC的去除率为11.45%；TP的浓度从0.47mg/L降低到0.094mg/L UV254从0.65下降到了0.167；出水色度均在25以下,含氮有机物经臭氧氧化变成NH4+-N造成了氨氮浓度有一定升高,但是不影响出水达标排放。5、BAF单元出水中Fe2+对后续臭氧氧化单元有促进作用,COD的平均去除率为39.59%,臭氧出水的浓度为38.62mg/L,而未投加FeSO4的COD去除率为20.75%,UV254平均下降了0.549,而未投加FeSO4的UV254的平均下降了0.406,且投加FeSO4对色度的去除也有一定的效果。经臭氧氧化后,荧光类物质明显减少,一部分有机物矿化成了CO2和H2O,各相对分子质量的物质的量均有很大程度的减少。