与传统方法相比，浸没式超滤膜的循环冷却水排污水回用技术有两次机组水循环系统，两次过滤。可将水中的含油量和含盐量降低到1mg/L，反渗透技术的运用正是为了达到这种目的，反渗透技术原本是为了解决淡水量不足的问题，在高压渗透的压力下将水和其他物质进行物理分离，将反渗透装置应用到污水过滤中，应先优化过滤器，在进入高压泵进行反渗透之前，使用过滤器进行过滤，将直径为1微米以上的物质过滤出去，保证脱盐处理的水质稳定。过滤杂质越多阻力也会随之增大，为保持进水和出水的压力差可达到0.05Mpa以上，应经常清洗过滤器。反渗透组件是反渗透技术提高脱盐率的关键，反渗透组件的膜组采用浸没式超滤膜，化学稳定性和脱盐率都很高。
污水出游的工艺工分为三步，基于油脂的密度采用沉淀方式进行步脱油，在脱盐后的污水中加入混凝剂，混凝剂可以快速达到油水分离的效果，油脂和油脂中包裹的杂质会迅速的漂浮在水表面，通过二次机器过滤将油脂和杂质过滤出去，使用硬颗粒过滤介质吸附水中的剩余油脂，将污水中的油含量降低到小于3mg/L后再使用浸没式超滤膜进行悬浮微粒去除，水中的盐和油脂去除之后，再分离出有害的细菌和有机物质，终将油含量和浊度降低到符合排放要求。
2、采用二级超滤膜进行COD去除
通过上一步基础的脱盐脱油处理，可以通过二次的过滤系统进行的杂质处理。浸没式超滤膜排污水回用使污水在反渗透作用截留杂质，在此过程中，去除水中的溶解于水的溶解盐，而细菌病毒和油脂物质只能去除一部分，想要达到污水有害物质的去除率在97%以上，需要提高出水的电阻率。电阻率至少达到0.5M°cm才说明污水可以进入循环利用阶段，一级除盐工艺在用反渗透方法，整个污水处理的过程在常温环境中进行，污水在淡化盐分和去除有害物质的过程中，没有发生任何化学物质的改变。但进行COD去除就要使用化学药剂和酸碱综合，化学药剂使用不当容易在使用过程中引发二次污染，传统的处理方法就经常造成化学废液有害物质超标，在一级脱盐的废水中加入混凝剂，再加入0.2Mg/L的助凝剂，使用机器进行快速搅拌，等待混凝剂和助凝剂与废水充分融合之后，静置沉淀促进絮体的沉降。COD去除后，循环水的浊度在一定程度上也会降低。
3、测试实验
为了验证本文提出的循环冷却水污水排回用技术的污水处理能力，设计对比实验，对比MBR膜法排污水回用技术、活性炭过滤技术和本文的循环冷却水污水排回用技术的污水处理能力。
污水处理厂主体工艺为“除硬度沉淀池+臭氧预氧化+调节池+AO-AO-MBR膜+消毒工艺”。污水处理厂进水成分复杂，在臭氧催化塔中，部分有毒有害物质得到降解，难降解的大分子有机物被氧化成易降解生化的小分子物质，从而提高了废水的可生化性。
1.3 存在的问题
由于废水以园区内部经预处理后的皮革废水为主，CODCr含量高，BOD5含量低，B/C小于0.2，并且进水的氯离子含量较高，较高浓度的氯离子会抑制菌胶团微生物的生长，影响了生物法处理废水的效率。采用“除硬度沉淀池+臭氧预氧化+调节池+AO-AO-MBR膜+消毒工艺”处理后，出水的CODCr、色度还是存在季节性波动，主要是冬天存在波动性问题。
1.4 解决思路
针对该污水处理厂废水的特点和处理工艺中存在的季节性波动问题，拟对现有工艺进行改进。因常规工艺对于难降解的CODCr和色度的去除效果一般，故可以采用深度处理技术直接对生化出水进行深度处理，以去除污水中的CODCr并进行脱色，使其能够达标排放。
臭氧是一种极强的氧化剂，很容易氧化废水中的大部分有机物，本文仅对臭氧催化氧化进行深入探讨。臭氧作为氧化技术在工业废水的预处理上包括前置预处理和后置深度处理，前置预处理主要是提高废水的可生化性，而后置深度处理主要是对经过生化处理后难降解的少量有机物催化氧化，从而达到去除的目的，而后置深度处理在废水深度处理上应用得较少。
考虑到运行成本，选择臭氧催化氧化法作为MBR膜出水深度处理技术，可以先通过现场中试模拟实验，论证该深度处理工艺的可行性。
2、试验材料和方法
2.1 中试装置
中试装置由两部分组成，臭氧装置系统及臭氧冷却系统。中试装置安装在污水处理厂的MBR膜池附近，MBR膜出水经计量泵抽升至臭氧装置系统，观察中试设备对MBR膜出水CODCr和色度的降解效果。
2.2 试验方法
（1）根据设计的解决思路，安装好中试装置设备，实验方案采用MBR膜出水作为中试臭氧系统进水。
（2）固定进水流速，分别采用臭氧浓度为20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L投加方案，氧化停留时间为2h，连续进水，取混合样检测出水CODCr和色度指标，终确定佳臭氧投加量。
2.3 试验结果
（1）中试试验是2021年3月5日开始设备安装，到3月11日设备运行稳定后，3月12号开始分别采用臭氧浓度为20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L进行投加，开始连续运行7天，取混合样进行化验室监测，分析出水CODCr平均值分别是62mg/L、54mg/L、47mg/L、36mg/L、34mg/L、32mg/L，出水色度（倍）平均值分别为29、12、4、2、2、2。
（2）综合考虑出水情况及运行成本，确定臭氧投加浓度在60mg/L为宜，这样能保证出水CODCr和色度均能稳定达标排放，臭氧浓度过低或者过高会造成出水CODCr和色度不稳定及运行成本高的现象。
3、工艺优化概况
3.1 优化规模
根据现场中试试验可以看出，MBR膜出水只需增加一道臭氧氧化深度处理工艺，即可解决此问题。优化规模根据现有提标规模，设计处理规模为5000吨/天，新增构筑物1座（钢筋混凝土结构），旧池利旧改造，设计流量：Q=210m3/h，主要尺寸：平面尺寸：18m*9m，池深：6.55m，氧化停留时间：2.5h，配套设施：尾气处理系统一套。优化后污水厂处理工艺变为“除硬度沉淀池+前臭氧预氧化+AO-AO-MBR膜+后臭氧氧化”组合工艺。新增后臭氧氧化池于2021年3月底完成。
目前，国内草甘膦生产工艺主要有甘氨酸法和亚氨基二乙酸法，其中采用甘氨酸法生产工艺的厂家约占80%。甘氨酸法生产工艺废水主要包含母液和甲醇塔蒸馏出水。生产厂家采用多效浓缩工艺预处理母液，分离出其中的有机物与盐分，进而可通过定向转化焚烧处理回收磷，大大降低了废水中的COD、TP、NH3-N等主要水质指标。草甘膦生产废水具有排水量大，有机质、有机磷、无机盐含量高等特点，一直是农药行业废水处理的难题。常见的处理方法主要分为物理法、化学法和生物法3大类。但单一的处理方法难以满足废水排放要求，实际生产中通常会采用不同工艺的组合处理草甘膦废水，以实现达标排放的目的。
本研究选取江苏某化工厂经过四效浓缩预处理后的草甘膦生产废水为目标水体，拟采用基于化工过程强化的固定化微生物处理技术，通过厌氧生化处理系统+好氧生化处理系统+化学深度除磷组合工艺1，与厌氧生物处理系统+好氧生物处理系统+反硝化生化处理系统+化学深度除磷组合工艺2作用，验证2组工艺对该厂草甘膦废水的处理效果，为其工业化应用提供基本参数依据。
1、实验部分
1.1 草甘膦废水
实验采用江苏某化工厂草甘膦废水，体积流量2200～2672m3/d，其pH为6.5～7.5，COD为630～1450mg/L，总磷（TP）、氨氮（NH3-N）、总氮（TN）的质量浓度分别为60～111、0.5～32、22～73mg/L。
1.2 实验方法
采用固定化微生物技术，通过化工过程手段强化载体内外物质的传递速率，减少因过水导致的微生物流失，进而增强生化处理效果。设置保温系统，其进水控制生化反应器温度在30～35℃。厌氧生化反应系统溶解氧（DO）的质量浓度控制0.5mg/L以下，好氧生化反应系统DO的质量浓度控制在2mg/L以上，各反应器停留时间（HRT）设置为6h。
固定化微生物载体及高效微生物菌群采购于兰州某大学。微生物的培养及驯化过程为：载体投加约为反应器体积的80%，菌种投加质量浓度为1g/L。在自来水中添加葡萄糖，控制水中COD由500mg/L在1周内逐渐上升至目标水体污染水平。培养2周后，反应器内已有足够的微生物，根据工艺条件设置，对厌氧、好氧、反硝化3种生化反应器系统内的微生物进行定向驯化强化，分别得到以厌氧细菌、好氧细菌、反硝化细菌为主体的微生物，进而针对性地降解废水中的污染物质。
