近些年来，我国经济快速发展的同时，也形成了大量废气。化工园区废气主要来自园区化工企业在生产过程中形成的污水和废水，其主要富含随水流失的化工生产原料、中间产物和生产过程中形成的污染物等。因为园区化工企业种类繁杂，致使形成的污水性质差别较大。虽然目前化工园区普遍采用企业预处理+园区污水处理厂集中处理模式，但污水处理难度较大、运行成本较高，非常是对难降解有机物的清除，成为新形势下高排放标准化工园区污水达标排放的关键。
化工园区污水中难降解有机物主要以溶化态存在，这部份溶化性有机物（DOM）是处理的难点和重点，其污染物种类复杂，甚至富含有毒有害物质，不同物理组分性质差别较大，具有潜在的环境健康风险。深入解析污水中DOM的组成和结构特点是其有效清除的前提，也是选择处理工艺和优化运行性能的先决条件。目前，比较欠缺对化工园区污水中DOM的组成和结构特点变化的研究，因而全面系统剖析化工园区污水处理过程中DOM的特点变化对于提升工艺处理效率、降低运行成本等具有重要意义。
中间水池设置粉末活性炭投加系统，反硝化深床氧化沟未投加碳源，实际以砂氧化沟方式运行。取样时间为2021年12月9日、13日、17日，采集的水样分别为调节池出水、初沉池出水、ABR酯化池出水、改良A2O池出水、二沉池出水、中间水池出水、高效澄清池出水、臭氧催化氧化池出水、活性炭氧化沟（BAC）出水、反硝化深床氧化沟出水和活性炭滤罐出水。采样完成后，将样品保存于4℃冰箱中，并于48h内完成常规水质指标剖析；同时部份样品经0.45μm滤器过滤后保存于4℃冰箱中待用。
亲疏水性的变化
沿程处理单元出水DOM亲疏水性变化如图2所示。可以看出，化工园区污水的DOM以亲水性物质为主，占DOM的比列为53.1%。其他组分中，HOA占23.9%、HON占18.2%、HOB占4.9%。经沿程各单元处理之后，出水的亲水性明显提高（活性炭罐出水中亲水性物质增至76.9%），亲疏水性组分发生了显著变化。据悉，ABR酯化池出水DOM中HIS和HON含量显著增加，表明酯化酸化才能在一定程度上改变难降解有机物的分子结构，并借助微生物需氧代谢作用分解有机物。这可能是由于微生物表面及胞内酶为亲水性，易与亲水性物质结合进行生物降解或吸附清除。同时，需氧微生物才能改变部份疏水中性物质的氢键结构，使亲水性发生变化，进而有效清除有机物。中间水池出水中HIS占比降低、HON占比减小，表明活性炭才能有效吸附疏水中性物质和少量亲水性物质。反硝化深床氧化沟出水的HON占比明显增加至1.4%，说明生物过滤可以有效拦截疏水中性物质。活性炭罐出水HOA、HON、HOB含量均增加，非常是HIS和HOA，其中HIS占比降低到76.9%，HOA占比减小到17.1%，可见出水以亲水性物质为主，表明活性炭对亲疏水性物质均有较好的吸附疗效。有研究表明，絮凝、臭氧催化氧化和活性炭吸附更易除去水底疏水性物质，而生物处理和膜过滤可以用于亲水性物质的消除。因为化工园区污水DOM中HIS无法生物降解，因而活性炭吸附或膜过滤将是进一步消除该组分的选择。
为进一步剖析不同表观分子质量DOM组分在沿程处理单元的变化情况，对凝胶色谱峰进行积分，结果见表2。可知，调节池出水中DOM的分子质量主要分布在1000~3000u，占比为71.6%，其次是分子质量为3000~5000u和500~1000u，占比分别为12.2%和11.0%。经ABR酯化池、中间水池、高效澄清池、臭氧催化氧化池和活性炭罐处理后，对1000~3000u的DOM清除率达到89.8%。其中，需氧酯化、中间水池、臭氧催化氧化和活性炭罐对1000~3000u的DOM消除贡献率分别为21.9%、14.6%、10.0%和48.2%，表明活性炭罐对此区间内DOM的清除作用最显著，而酯化池的需氧微生物降解作用次之。这与沿程处理单元亲疏水性物质的变化规律一致。研究表明，活性炭才能有效吸附分子质量高于10ku的DOM。由表2可知，活性炭罐对各分子质量区间有机物的清除率超过48%，非常是高于1000u的有机物。
沿程处理单元出水DOM中萤光组分的变化如图6所示。可以看出，污水经各工艺单元处理后，DOM中萤光特点峰硬度明显增加，非常是活性炭罐出水，组分3被完全清除，其他4种组分的最大萤光值接近于0，表明组合工艺对萤光物质具有高效的消除疗效。据悉还发觉，相比于对DOC和UV254的清除，各工艺单元对萤光组分的消除疗效更好，说明对污水中非萤光特点DOM的消除疗效较差。解析出的5种萤光组分硬度具有明显差别，组分3的萤光硬度最大，调节池出水的最大萤光值为19665A.U.，其次是组分1、组分5、组分2和组分4。ABR酯化池、改良A2O池、中间水池、高效澄清池、臭氧催化氧化池、BAC池和活性炭罐对组分3的清除率分别为32.4%、39.8%、37.5%、21.6%、25.0%、26.7%和100%。其中生化处理（需氧酯化、好氧生化）和活性炭吸附对组分3的消除贡献最大。组分5呈现相像的变化规律，这可能与两种组分均属于芳香蛋白类物质有关。它们可能主要来始于化肥化工生产的原料或中间产物，具有典型的侧链结构，随着沿程处理单元而缩减，萤光讯号逐渐减小，这与污水芳香性的增加趋势一致。
全流程处理工艺对化工园区污水中DOM有较好的消除疗效，出水COD和DOC满足四川省《化学工业水污染物排放标准》（DB32/939—2020）。对沿程处理单元出水DOM进行亲疏水性测试发觉，DOM主要以亲水性物质为主，且随沿程处理单元亲水性提高。分子质量分级结果显示，污水中DOM的分子质量主要分布在1000~3000u，经ABR酯化池、中间水池、高效澄清池、臭氧催化氧化池和活性炭罐处理后，对DOM的清除率达到89.8%，且活性炭罐的贡献最大。
