H2O2/UV高级氧化工艺对工业废水大肠菌群去除率的研究：中试规模试验

工业废水成分复杂，大肠菌群作为典型致病菌指示菌，其超标排放会引发水体污染与公共健康风险。传统废水消毒技术（如氯消毒）存在消毒副产物生成、杀菌不彻底等局限，难以满足严格的环保排放标准。H₂O₂/UV 高级氧化工艺通过产生强氧化性的羟基自由基（・OH）破坏微生物结构，具有消毒效率高、无二次污染等优势，已在水处理领域受到关注，但中试规模下针对工业废水大肠菌群去除的系统研究较少。

图1. H₂O₂/UV高级氧化工艺去除废水中的大肠菌群

研究方法

试验规模与装置：采用中试级反应系统，含UV照射模块、H₂O₂投加单元及废水循环装置，处理量贴合实际工程场景。

废水水质：选取典型工业废水（如化工、食品加工废水），测定进水大肠菌群浓度、pH、COD、浊度等基础水质指标。

工艺参数调控：设置不同H₂O₂投加量（如5-50 mg/L）、UV 照射强度（如10-50 mW/cm²）、水力停留时间（如5-30 min），形成多组对照试验。

检测方法：采用平板计数法（或标准膜过滤法）测定进出水大肠菌群数量，计算去除率；同步监测反应过程中H₂O₂残留量、・OH 生成量等指标。

广东环凯微生物科技有限公司，提供微生物检测控制整体解决方案，具有结晶紫中性红胆盐琼脂(VRBA)培养基 250g/瓶，能够检测废水中的大肠菌群。

图 2. 环凯培养基示例

主要结果

工艺去除效果显著：在最优参数组合下（如H₂O₂投加量20-30 mg/L、UV强度 30-40 mW/cm²、水力停留时间15-20 min），大肠菌群去除率可达99%以上，出水符合污水排放标准。

关键参数影响规律：H₂O₂投加量与UV 强度存在协同作用，过量H₂O₂会抑制・OH生成，降低消毒效率；水力停留时间延长可提升去除率，但超过临界值后效果增幅趋缓。

工艺适应性强：在不同水质（COD、浊度波动）条件下，该工艺仍能保持较高的大肠菌群去除率，且无明显消毒副产物生成。

研究结论

本研究以工业废水中的大肠菌群为处理目标，采用中试规模的H₂O₂/UV 高级氧化工艺开展试验。通过探究H₂O₂投加量、UV照射强度、水力停留时间等关键参数对大肠菌群去除率的影响，确定工艺最优运行条件。结果表明，该工艺能高效去除工业废水中的大肠菌群，在最优参数下去除率可达较高水平，且工艺运行稳定、适应性强，为工业废水消毒处理提供了可行的技术方案。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.07.231