化工廢水因涉及農藥、化肥、石油化工、醫藥、染料等多個領域，具有成分復雜（含有機物、重金屬、鹽類、有毒物質等）、水質波動大、可生化性差、毒性強等特點，處理難度較高。其處理方法需根據廢水特性（如污染物類型、濃度、毒性）和排放標準，采用預處理→主體處理→深度處理的組合工藝，必要時結合資源化技術。以下是常見處理方法及技術路線：

一、預處理：降低毒性，改善可生化性

目標：去除懸浮物、調節水質水量、分解有毒物質（如氰化物、酚類）、降低鹽度或提高可生化性（B/C 比）。

調節池

作用：均衡水質水量，避免沖擊負荷影響后續工藝。

設計：設攪拌裝置防止懸浮物沉淀，停留時間 8-24 小時。

物理處理

隔油 / 氣浮：適用：含油廢水（如石油化工廢水），通過隔油池去除浮油，氣浮法去除乳化油。

設備：平流式隔油池、溶氣氣浮（DAF）。

過濾：介質：砂濾、袋式過濾，去除懸浮物（SS）和膠體。

應用：預處理高 SS 廢水（如化工生產清洗水）。

化學處理

中和法：目的：調節 pH 至中性（如酸性廢水投加石灰，堿性廢水投加硫酸）。

化學氧化：適用：降解高毒性物質（如氰化物、硫化物、酚類）。

方法：氯氧化：次氯酸鈉氧化氰化物（兩級反應：CN?→CNO?→CO?+N?）。

Fenton 氧化：H?O?+Fe2?生成羥基自由基（?OH），氧化難降解有機物（如農藥殘留）。

臭氧氧化：臭氧分解大分子有機物，提高 B/C 比（如印染化工廢水）。

混凝沉淀 / 絮凝：藥劑：PAC（除懸浮物、膠體）、PAM（助凝）、鐵鹽（除磷、重金屬）。

作用：去除色度、部分有機物和重金屬離子（如 Cu2?、Ni2?）。

氧化技術（AOPs）

原理：通過強氧化劑（?OH、O?等）徹底分解難降解有機物（如多環芳烴、抗生素）。

工藝：臭氧 / UV 聯合：增強臭氧分解效率，適用于高色度廢水。

濕式氧化（WAO）/ 超臨界水氧化（SCWO）：高溫高壓下氧化有機物，適合高濃度難降解廢水（如農藥母液）。

二、主體處理：降解有機物與氮磷

（一）生物處理法

適用條件：廢水可生化性較好（B/C＞0.3），或經預處理提高可生化性后。

厭氧生物處理

原理：在無氧條件下，利用厭氧微生物（產酸菌、產甲烷菌）分解有機物，生成沼氣（CH?）。

工藝：UASB（升流式厭氧污泥床）：適合高濃度有機廢水（如酒精、發酵廢水），容積負荷高。

厭氧濾池（AF）：微生物附著在填料上，抗沖擊負荷強。

優點：能耗低、污泥產量少、可回收能源；缺點：對毒性物質敏感，需控制溫度（中溫 30-35℃或高溫 50-55℃）。

好氧生物處理

傳統活性污泥法改良：AO/A2O 工藝：脫氮除磷（如化工廢水中的氨氮、磷酸鹽）。

SBR 及其變種（如 CASS 工藝）：間歇運行，耐水質波動，適合中小型項目。

生物膜法：生物接觸氧化法：填料掛膜，污泥產量低，適合低濃度廢水。

曝氣生物濾池（BAF）：集生物降解與過濾于一體，出水水質較好。

MBR（膜生物反應器）：優勢：膜分離提高污泥濃度（MLSS 可達 8-12g/L），出水懸浮物近零，適合用地緊張場景。

厭氧 - 好氧聯合工藝

典型流程：預處理→UASB（厭氧）→接觸氧化（好氧）→二沉池，適用于高濃度有機廢水（如制藥化工廢水）。

（二）物理化學法（非生物處理）

適用場景：可生化性差（B/C＜0.2）、毒性高或含鹽量高的廢水。

膜分離技術

類型：超濾（UF）：截留大分子有機物、膠體（如乳化油）。

納濾（NF）：分離小分子有機物、二價鹽（如硫酸鈉），實現鹽分與有機物的初步分離。

反滲透（RO）：去除溶解性鹽類和小分子有機物，出水可回用（需預處理防止膜污染）。

挑戰：膜易受污染，需定期清洗或更換，高鹽廢水需結合預處理（如軟化）。

蒸發濃縮

適用：高含鹽廢水（如化工母液、農藥廢水），鹽分濃度＞10000mg/L 時優先考慮。

工藝：多效蒸發（MEE）：利用蒸汽余熱，降低能耗。

機械蒸汽再壓縮（MVR）：通過壓縮機循環利用蒸汽，節能效果顯著。

產物：冷凝水可進一步處理，結晶鹽需鑒別是否為危廢（如含重金屬鹽需安全處置）。

吸附法

吸附劑：活性炭：吸附有機物（如苯系物、酚類）、色度，常用于深度處理。

樹脂吸附：大孔吸附樹脂針對性去除特定污染物（如廢水中的苯胺、硝基苯），可再生重復使用。

粉煤灰 / 膨潤土：低成本吸附懸浮物和重金屬，適合預處理。

三、深度處理：確保達標或回用

目標：去除殘留有機物（COD＜50mg/L）、色度、重金屬、鹽分等，滿足《污水綜合排放標準》（GB8978）或回用要求。

氧化技術（續）

臭氧催化氧化：在催化劑（如 TiO?、活性炭）作用下增強氧化效率，降低 COD 和色度。

電化學氧化：通過電極反應產生強氧化劑（如 ClO?、?OH），適用于低濃度難降解廢水。

離子交換

用途：去除重金屬離子（如 Cu2?、Zn2?）、氨氮（如沸石吸附）。

樹脂類型：陽離子交換樹脂（除金屬離子）、陰離子交換樹脂（除磷酸鹽、硫酸鹽）。

催化還原

案例：硝基苯廢水通過鐵碳微電解（Fe-C）還原為苯胺，再經生物處理降解。

四、污泥與副產物處理

化工廢水處理過程中產生的污泥和濃縮液含有毒有害物質，需分類處置：

污泥穩定化厭氧消化：降低有機物含量，減少污泥體積，同時產沼氣（需排除重金屬影響）。

化學穩定化：投加重金屬螯合劑（如 DTCR）固定重金屬，滿足填埋標準。

危廢處置焚燒：熱值高的污泥（如含油污泥）經焚燒減量化，需配套廢氣處理（如布袋除塵 + 活性炭吸附）。

安全填埋：重金屬超標的污泥經穩定化后送入危廢填埋場。

資源回收鹽類結晶：蒸發濃縮產生的鹽分，若為可利用資源（如 NaCl、Na?SO?），經提純后回用或出售。

五、典型化工廢水處理案例

石油化工廢水

特點：含油、酚類、硫化物，可生化性中等。

工藝：

格柵→調節池→氣浮（除油）→A2O（脫氮除磷）→臭氧氧化→BAF→RO（回用）。

農藥廢水

特點：高毒性（含農藥殘留、有機磷）、低 B/C 比。

工藝：

預處理（Fenton 氧化破環解毒）→UASB（厭氧降解大分子）→MBR（截留微生物）→活性炭吸附→達標排放。

煤化工廢水

特點：高氨氮、含酚類、氰化物，鹽分高。

工藝：

蒸氨（回收氨）→A2O（脫氮）→臭氧催化氧化（除酚類）→蒸發結晶（除鹽）→冷凝水回用。

六、發展趨勢

分質處理與資源化清污分流：高濃度廢水單獨處理，低濃度廢水合并處理，降低整體成本。

資源回收：從廢水中提取有用物質（如農藥廢水中的貴金屬催化劑、廢酸回收）。

低能耗與智能化太陽能驅動的小型處理設備，適用于偏遠化工園區。

物聯網（IoT）監控系統實時調節工藝參數，優化處理效率。

新型組合工藝厭氧氨氧化（Anammox）：針對高氨氮廢水，減少曝氣能耗和碳源需求。

膜 - 生物反應器與氧化集成（如 MBR + 臭氧），實現 “零排放” 目標。