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本发明公开了一种去除工业废水中矿物油的深度处理方法,废水依次经过集水井、粗格栅、微泡气浮矿物油吸附装置、矿物油催化重化解吸反应器、一次沉淀池、pH值调节池、曝气硝化池、生物脱氮池、二次沉淀池、净水池处理。本方法创造性的利用了π 烯丙基镍化合物对矿物油分子的催化作用,当废水中的矿物油被改性硅藻土吸附并处于200~250℃的温度下,在π 烯丙基镍化合物的催化下,矿物油分子中的C H键会发生短暂的断裂,并快速再结合为C C键或C H键,而C H键会再次发生断裂,C C键则因π 烯丙基镍化合物的催化作用有限而不会再发生断裂,因此可使碳链较短的矿物油分子逐渐合成为碳链较长的重油分子。