石化废水具有有机物浓度高、污染物成分复杂、可生化性差的特点,其处理技术一直是污水处理领域的研究热点之一。本研究以某典型石化污水处理厂进水为研究对象,参考污水厂采用的工艺,设计了水解酸化-缺氧-好氧一体式小试装置,通过试验研究确定了工艺最佳运行参数,并重点对水解酸化单元的优化进行了研究,同时对出水中的溶解性有机物进行了分级解析,研究成果为污水厂的提标改造和水解酸化-缺氧-好氧工艺在石化废水处理中的运行优化提供了技术支持。本研究中,通过改变单一变量得出工艺的最佳参数如下：污泥回流比(R)为100%,曝气池水力停留时间(HRT)为15h,污泥龄(θc)在17d-24d,曝气池的溶解氧(DO)应控制在2mg/L～3mg/L,该条件下出水水质最好,出水平均COD为62.5mg/L,去除率高达88%。研究表明,水解酸化最佳水力停留时间为14h,工业废水与生活污水的最佳配比为1：1,此时进出水的生化性最好、COD浓度最低、UV254值最小。投加聚氨酯改性填料可使水解酸化单元对COD的去除率提高至50%。通过水解酸化单元回流污泥和强化混合传质进行强化水解酸化,其出水的可生化性较进水提高98%。水解酸化单元进行微曝气可以起到强化混合传质的作用,微氧环境对水解酸化还原环境的破坏不大,对大分子物质的水解酸化影响不大。试验对水解酸化单元出水和最终出水行了分级解析研究,结果表明,小试研究与污水厂水解酸化出水中溶解性有机物以分子量<1000的小分子物质为主,所占比例(以TOC计)分别为86%和54%。三维荧光光谱分析表明,水解酸化出水中的有机物主要是色氨酸芳香族类蛋白物质。亲水性物质和疏水酸性物质分别占水样中溶解性有机碳的49%和29%,是二级出水中的主要物质类别。亲水性物质含有较多的生物源腐殖质类物质,疏水中性物质含有较多的芳香族蛋白质和溶解性微生物代谢产物类物质。红外光谱图中600cm-1～1200cm-1波数的指纹区波峰数量最多,多为芳香类同分异构体化合物。采用GC-MS对整个处理工艺各单元中的有机物进行了定性分析,结果表明,污水厂水解酸化-缺氧-好氧工艺进出水水质中含有大量的苯系物和烃系物。小试对水解酸化进行强化后出水中此类物质明显比污水厂水解酸化单元出水中含有的物质类型少,很大程度上减轻了后续工艺单元的处理压力。