化工行业废水因生产工艺、原料差异，水质复杂多变，常具有 “高 COD（可达 10⁴-10⁵ mg/L）、高毒性（含苯系物、酚类、物等）、高盐度（TDS＞10000 mg/L）、水质波动大” 等特点，处理需结合行业特性与污染物类型，采用 “分质预处理 - 强化净化 - 资源回收” 的组合工艺。以下从废水特性、处理技术、典型案例及前沿方向展开分析：
化工废水的典型分类与处理难点
1. 按行业与污染物特性分类
• 石油化工废水：含油类、烃类、酚类、硫化物，COD 达 5000-20000 mg/L，常伴乳化现象；
• 煤化工废水：含氨氮（500-2000 mg/L）、物（1-100 mg/L）、多环芳烃（PAHs），pH 呈碱性；
• 精细化工废水：含农药、医药中间体、染料等，有机物结构复杂（如杂环、卤代烃），B/C 比＜0.3（可生化性差）；
• 盐化工废水：TDS＞50000 mg/L，含 NaCl、Na₂SO₄及重金属，部分呈强酸性（pH＜2）或强碱性（pH＞12）。
2. 核心处理难点
• 毒性抑制：高浓度有机物（如苯胺）、重金属（Hg、Cr⁶⁺）及氯离子（＞10000 mg/L）对微生物具有毒害作用；
• 有机物降解难：卤代烃、等顽固性有机物需特殊工艺破环；
• 盐分干扰：高盐度导致生化法效率下降（微生物脱水失活），膜处理易结垢；
• 水质波动大：间歇生产导致 COD、pH 等指标瞬间波动倍数可达 10 倍以上，系统抗冲击性要求高。
主流处理工艺与技术路线
（一）预处理阶段：去除悬浮物、毒性物质及调节水质
1. 物理化学法
◦ 气浮法：通过投加 PAC/PAM 使油类、胶体颗粒附着气泡上浮去除，适用于石油化工含油废水，除油效率＞90%；
◦ 混凝沉淀 / 氧化组合：
◦ 对高浓度有机废水，先投加 Fe²⁺/H₂O₂（Fenton 试剂）或臭氧（O₃）氧化，破坏有机物结构，提高 B/C 比至 0.3 以上；
◦ 对含重金属废水，采用硫化物沉淀（如 Na₂S）+ 螯合剂（DTCR）处理，使重金属浓度＜0.5 mg/L；
◦ 蒸发脱盐（适用于 TDS＞50000 mg/L 废水）：
◦ 采用 MVR（机械蒸汽再压缩）先去除部分盐分，降低后续生化或膜处理负荷，产水 TDS 可降至 10000 mg/L 以下。
2. 水质调节与毒性削减
◦ 调节池 + 中和罐：通过大容积调节池（停留时间 24-48 h）缓冲水质波动，加酸 / 碱调节 pH 至 6-9；
◦ 吹脱法：对煤化工高氨氮废水，调节 pH 至 11-12 后吹脱，氨氮去除率＞80%，吹脱出的 NH₃用稀吸收制备铵。
（二）生化处理阶段：有机物与氮磷的规模化降解
1. 厌氧 - 好氧组合工艺（A/O、A²/O）
◦ 厌氧段（UASB/EGSB）：利用产甲烷菌降解大分子有机物，COD 去除率 60%-80%，同时将硝态氮反硝化脱氮；
◦ 好氧段（MBR / 曝气生物滤池）：通过活性污泥或生物膜进一步降解有机物，COD 降至 500 mg/L 以下，氨氮＜5 mg/L；
◦ 案例：某农药厂废水经 “水解酸化 + UASB+MBR” 处理，COD 从 15000 mg/L 降至 80 mg/L，B/C 比从 0.15 提升至 0.45。
2. 高盐废水生化技术
◦ 嗜盐菌驯化：在活性污泥中接种耐盐菌（如 Halomonas 属），可在 NaCl 浓度 10%-15% 条件下保持降解效率，适用于盐化工废水；
◦ 膜生物反应器（MBR）：膜分离与生物处理结合，污泥浓度维持在 8000-12000 mg/L，抗盐冲击能力强，产水 SS＜1 mg/L。
（三）深度处理与资源化阶段
1. 膜法回用（RO/NF）
◦ 工艺路线：生化出水→UF（超滤）→NF（纳滤）→RO（反渗透），产水 TDS＜100 mg/L，回用于循环水或工艺补水；
◦ 关键问题：
◦ 纳滤分离一价 / 二价盐，实现盐与氯化物分离，为结晶盐资源化奠定基础；
◦ RO 浓水（TDS＞50000 mg/L）需进一步蒸发结晶，避免二次污染。
2. 氧化技术（AOPs）
◦ 臭氧催化氧化：在催化剂（TiO₂、活性炭）作用下，O₃分解产生・OH 自由基，降解 COD 至 50 mg/L 以下，适用于印染、医药废水；
◦ 电化学氧化：通过 BDD（硼掺杂金刚石）电极直接氧化有机物，甚至矿化至 CO₂和 H₂O，无二次污染，但能耗较高（5-10 kWh/m³）。
3. 结晶盐资源化
◦ 对 RO 浓水或蒸发冷凝液，采用 “多效蒸发 + 结晶器” 析出 NaCl 晶体，若重金属（Hg＜0.1 mg/kg、As＜1.0 mg/kg）达标，可作为工业盐回用于氯碱行业；
◦ 对混盐（NaCl+Na₂SO
