印染废水因成分复杂、毒性高且可生化性差，其深度处理一直是行业难题。传统工艺中，臭氧氧化虽能改善可生化性，但单独使用矿化率低；生物法虽经济高效，却受限于进水毒性及碳源不足。O3-SBBR联合技术通过将高级氧化与生物脱氮深度融合，实现了“1+1>2”的效果，成为当前研究热点。
技术原理：氧化-生物协同机制
O3-SBBR联合技术的核心在于利用臭氧的强氧化性与SBBR（序批式生物膜反应器）的微生物代谢协同作用。臭氧直接氧化分解难降解有机物，将其转化为低分子量、易生物降解的中间产物，同时破坏毒性基团，提升废水可生化性。随后，SBBR中的复合生物膜通过好氧-缺氧-厌氧微环境，利用臭氧氧化产生的中间产物作为碳源，高效去除总氮（TN）及残余有机物。
实验表明，臭氧在pH 8.0~8.5、投加量100mg/L条件下，可将印染生化尾水中难降解的苯胺降解90%以上，同时显著降低废水毒性，使BOD₅/COD比值从0.28提升至0.30，为后续生物脱氮创造有利条件。
工艺创新：功能互补与动态平衡
传统臭氧-生物法联合工艺常面临臭氧利用率低、生物碳源不足等问题。O3-SBBR技术通过两大创新实现突破：
臭氧精准调控：采用微孔曝气盘分配臭氧，结合反应时间优化（90~120min），在避免过度氧化的同时，定向转化有机氮为氨氮和硝酸盐氮，减少后续脱氮负荷；
SBBR生物膜强化：以柱状活性炭为载体构建多级生态位，富集氨氧化细菌（AOB）、亚硝酸盐还原菌（nirS/nirK）等功能菌群。数据显示，臭氧预处理后，SBBR中脱氮功能基因（如amoA、nosZ）丰度提升5~10倍，TN去除率从单独SBBR的19.8%跃升至32.9%。
工程应用与效能验证
在华南某印染园区中试项目中，O3-SBBR联合工艺处理规模为500m³/d，进水COD 80mg/L、TN 3.5mg/L。运行结果显示：
水质提标：出水COD稳定≤30mg/L，TN≤1.5mg/L，达到《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB 4287-2012）及中水回用要求；
经济性优势：吨水处理成本0.74~1.07元，较传统芬顿-反渗透工艺降低40%以上；
抗冲击能力：在进水COD波动±30%时，系统仍能保持85%以上的TN去除率。
挑战与优化方向
尽管技术优势显著，实际应用仍需关注：
臭氧传质效率：需开发高效微界面反应器，减少臭氧逸散；
生物膜稳定性：通过定期反冲洗与碳源调控，避免功能菌群流失；
全流程集成：探索与膜分离、高级氧化的耦合应用，应对极端高盐废水。
结语
O3-SBBR联合技术通过氧化-生物协同作用，突破了印染生化尾水深度处理的瓶颈。其“精准氧化+定向脱氮”的模式不仅为工业园区废水提标提供了高效解决方案，更为高毒性有机废水的资源化利用开辟了新路径。未来，随着智能控制与新型催化材料的引入，该技术有望在全球范围内实现更广泛的应用。
