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当前，水资源短缺问题在北京市乃至全国都非常突出，因而开展污水回用技术研究具有重要的现实意义。当今世界各国在解决缺水问题时，已将生活污水当作城市第二水源。生活污水就近可得、易于收集，而且基建投资比远距离引水经济，因此发展污水回用技术既可以解决城市生活污水对环境的严重污染，又可以节约水资源。 城乡结合部由于其特殊的地理位置，无论中心城区污水处理厂还是新城建设再生水厂，都没有考虑城乡结合部入河口的污水回用。而这一部分水资源，占温榆河很大比重。温榆河其他的污水处理工程大部分还停留在污水二次处理达标排放的标准，对于污水资源循环再利用的研究还没有深入开展。因此，对城乡结合部河流污水开展深度处理研究，十分必要。 传统深度处理技术采用混凝、沉淀等，进一步去除水中胶体、有机污染物，这些方法一般处理规模大，工艺复杂，出水不易达标，并不适用于入河口污水深度处理。膜分离技术虽然处理效果好，但膜的寿命有限、清洗繁琐、成本太高。因此，本文开发了UV/O3/TiO2氧化催化工艺对城乡结合部入河口污水进行深度处理再生，并对工艺条件进行了探索。 研究具体内容主要从氧化催化反应器的研制、氧化催化深度处理工艺以及在入河口污水深度处理再生中的应用三个方面开展。本文对氧化催化处理工艺进行了系统研究，根据各工艺单元的原理找出了工艺处理的最优参数。 本文首先通过TiO2光催化剂的固定技术研究和光催化反应器的设计，制备了用于入河口污水深度处理的氧化催化反应器。该反应器采用间歇式闭路循环的运行方式，可不断产生大量活泼的羟基自由基·OH，诱发链式反应，提高有机物质的降解率。 本文重点研究了UV/O3/TiO2氧化催化过程中O3投加量、O3溶解浓度、UV光辐照强度、反应时间对污水中有机物质的降解率的影响，所得具体结论为：每6t水为一个间歇的UV/O3/TiO2催化氧化反应中，40g·h-1的O3投加量，7×10-5mol·L-1的O3溶解浓度，6.3×103μw·cm-2的UV光辐照强度，40min的氧化反应时间是适宜的氧化催化工艺参数。试验还针对污水中的主要水质指标进行了氧化催化工艺验证，得出结论如下：在上述工艺参数下，对COD的去除率可达45％～65％，对UV254的去除率可达80％～90％，对浊度和色度均有非常好的去除效果。 在氧化催化过程降解有机物质的同时，也会产生很强的灭菌作用，UV/O3/TiO2氧化过程中的灭菌率达到了89％，效果非常好，与通常消毒工艺相比，大大减少了消毒剂的用量，有效降低了处理成本。 试验将UV/O3/TiO2氧化催化工艺在温榆河入河口污水深度处理再生中实际应用，出水均达到了城市杂用水再生标准，处理能力适用于入河口的大水量。一年来，对其出水各项指标进行了跟踪检测表明各项出水指标变动不大，也说明了此处理装置及工艺对于入河口水污染控制及深度处理再生有很好的适应性。 本研究首次将UV/O3/TiO2氧化催化技术成功应用于实际污水深度处理中。氧化催化工艺具有流程设备简单、工艺先进、占地面积小、处理效果稳定可靠、运行维护管理方便，投资运行费用节省等特点。通过氧化催化处理工艺的研究，实现了入河口水污染控制技术的创新与实践，为温榆河的水资源利用，为北京市乃至全国开发新水源提供技术支撑。