石化废水排放量大、污染面广、成分复杂且毒害强,处理难度较大,迫切需要一种环保、便捷和经济性高的处理技术。微纳米气泡具有停留时间长、传质效率高和氧化性强的特点,在实现废水深度处理方面极具潜力。本文以微纳米气泡为关键技术,结合絮凝浮选和臭氧高级氧化,对石化行业产生的含油、含酚等典型石化废水进行净化处理,主要开展了以下研究工作:首先,对微纳米气泡进行综合表征及相关特性分析。应用溶气释气法产生微纳米气泡,发现随着时间的增加,微气泡数量明显增多,气液混合效果趋好。通过激光粒度分析仪分别对微米气泡和纳米气泡进行粒径及其分布测量,发现微米气泡粒径主要分布在25 μm附近,纳米气泡粒径主要分布在1 μm附近。对微纳米气泡在水中悬浮停留时间进行探究,结果表明当制备30min时,微米气泡能悬浮64.7s,而纳米气泡可以在无干扰下稳定存在数天时间。氧化还原电位测试结果表明,含有微气泡的水溶液氧化还原电位明显升高,其中微气泡和臭氧结合,会再次提高溶液的氧化能力。其次,针对含油石化废水,探究了微气泡协同絮凝浮选除油的主要影响因素（时间、负载气体、气泡大小、温度、pH和初始含油浓度）对除油率的影响规律。模拟含油废水属于难去除的乳化油,最佳无机絮凝剂为PAC,添加浓度为80 mg/L,PAC与PAM复配比为15:1。在总浮选时间20 min,絮凝浮选时间1 min,静置时间10 min,初始温度25℃,pH=7,负载空气时除油效率最好。初次絮凝浮选后,仅用微气泡浮选进一步深度处理,除油率提升7.43个百分点至93.18%。结合处理前后絮凝剂进行红外光谱分析,含油废水进行油滴粒径测量和显微镜观察,除油机理为絮凝剂通过电中和作用破坏乳化油滴稳定性,然后进一步桥接卷捕形成絮状物,絮状物为微气泡提供纠缠位点,组成牢固的絮状物-油滴-微气泡聚集体,最终在浮力作用下快速上浮至表面达到去除目的。然后,针对含酚石化废水,探究了微气泡协同臭氧高级氧化的主要影响因素（臭氧浓度、苯酚初始浓度、pH、温度和气泡大小）对苯酚降解率的影响规律,进行动力学计算,并对除酚机理进行分析。苯酚降解率随着臭氧浓度增加而上升,考虑经济性,本研究选择臭氧浓度40 mg/L,在处理温度35℃,且碱性环境下最有利于苯酚的去除。针对上述因素分别计算其回归方程,得到微气泡协同臭氧氧化含酚废水的准一级动力学方程,与实际结果相吻合,可以用来预测苯酚的降解过程。通过检测苯酚降解中间产物,推测降解路径,提出除酚机理为微气泡促进臭氧和自身破裂时产生大量·OH,·OH和臭氧共同氧化降解实现水中酚类物质的深度净化。最后,利用微气泡协同絮凝浮选和臭氧氧化对石化真实废水进行处理,发现先除油再除酚效果更好,其中除油效率和除酚效率分别达到78.90%和82.38%,与模拟废水试验结果相吻合。研究结果对于含油含酚石化废水的深度处理具有指导意义和参考价值。