在现代工业体系中，化工产业作为支柱型行业，为经济发展提供强大动力。然而，其生产过程中产生的化工废水，却成为高悬于生态环境之上的 “达摩克利斯之剑”。这类废水以成分复杂、浓度超高、可生化性差的 “三高” 特性，成为工业污染治理领域公认的 “硬骨头”。传统单一处理工艺的局限性，促使组合处理工艺成为化工废水从高浓度污染转化为达标排放的核心解决方案。

化工废水成分复杂，其复杂性源于多元生产原料和工艺。在精细化工、石油化工等生产中，苯、甲苯、重金属离子、氨氮等污染物相互交织，构成成分复杂的 “化学鸡尾酒”。以某农药生产企业废水为例，其中不仅有有机磷、有机氯农药残留，还混杂酸碱调节剂、催化剂等，协同作用增加了处理难度。

从浓度看，化工废水化学需氧量（COD）普遍在 5000 - 50000mg/L，部分甚至超 100000mg/L，远高于生活污水的 300 - 500mg/L，处理需消耗更多能源和药剂。

化工废水可生化性差，生化需氧量与化学需氧量比值（B/C）常低于 0.2，意味着多数有机物难被微生物分解。像含硝基苯、多环芳烃的废水，其分子结构稳定，微生物缺乏相应代谢酶系，难以降解。

传统单一处理工艺难以应对化工废水。芬顿氧化法虽能降解难降解有机物，但吨水处理成本高达 8 - 15 元，某印染企业每月药剂费超百万。纯生化处理则受微生物耐受能力限制，当 COD 超 8000mg/L，有毒有害物质会抑制微生物活性，甚至致其 “中毒” 死亡，使处理效率大幅下降。

1. 预处理：为微生物铺路

预处理是化工废水处理的关键前奏，其目的是改善废水水质，降低污染物浓度，提高可生化性，为后续生化处理创造有利条件。

蒸发结晶（针对高盐废水）：在氯碱化工、制药等行业，高盐废水较为常见。蒸发结晶工艺通过加热使废水中的水分蒸发，盐分结晶析出，从而实现固液分离。以某氯碱企业为例，其废水含盐量高达 20%，采用多效蒸发结晶技术，去盐率超过 95%，同时 COD 降低 40%。该工艺不仅减少了高盐对微生物的毒害，还能回收盐分，实现资源再利用。

吹脱法（针对高氨氮废水）：吹脱法主要用于处理高氨氮废水。在碱性条件下（通常将pH 调节至 11 左右），氨氮以氨气的形式存在于废水中。通过曝气，使空气与废水充分接触，氨气从水中逸出。当气水比控制在 3000:1 时，氨氮去除率可达 85% 以上。某化肥厂采用吹脱法处理氨氮浓度为 1500mg/L 的废水，处理后氨氮降至 200mg/L 以下，为后续处理减轻了负担。

微电解（提高可生化性）：微电解工艺利用铁碳填料在废水中形成的原电池效应。铁作为阳极发生氧化反应，产生亚铁离子和电子；碳作为阴极，电子与水中的氢离子结合生成初生态的 [H]。[H] 和亚铁离子具有强还原性，能够破坏有机物分子结构，将大分子断链为小分子，从而提高废水的可生化性。该工艺吨水运行成本仅 2 - 3 元，某化工厂采用铁碳微电解处理含酚废水，B/C 值从 0.1 提升至 0.35，为后续生化处理奠定了基础。

2. 生化处理：微生物军团作战

生化处理是化工废水处理的核心环节，依靠微生物的代谢作用分解有机物。

厌氧处理明星工艺：

UASB 反应器：上流式厌氧污泥床（UASB）是厌氧处理的经典工艺。其容积负荷可达 8 - 15kg/(m³・d) ，内部形成的颗粒污泥具有良好的沉降性能和生物活性。某食品添加剂厂采用 UASB 处理 COD 为 10000mg/L 的废水，经过处理后，COD 降至 2000mg/L。废水从反应器底部进入，自下而上流动，与颗粒污泥充分接触，有机物在厌氧微生物的作用下分解为甲烷、二氧化碳等。

IC 反应器：内循环（IC）反应器是 UASB 的升级版，处理能力是 UASB 的 3 倍，占地面积节省 40%。它通过内循环系统，将反应器上部的部分处理水回流至底部，提高了废水与污泥的接触效率，增强了抗冲击负荷能力。在处理高浓度酒精废水时，IC 反应器能将 COD 从 15000mg/L 降至 3000mg/L。

好氧处理双雄：

活性污泥法：活性污泥法通过维持混合液悬浮固体浓度（MLSS）在 3000 - 5000mg/L，控制溶解氧（DO）在 2 - 4mg/L，利用悬浮生长的微生物絮体吸附和分解有机物。在处理过程中，微生物通过新陈代谢将有机物转化为二氧化碳和水，同时自身得以生长繁殖。某造纸厂采用活性污泥法处理废水，COD 去除率达到 80%。

生物膜法：生物膜法依靠比表面积大于 200m²/m³ 的填料，微生物附着在填料表面形成生物膜。废水流经生物膜时，其中的有机物被微生物摄取利用。生物膜法抗冲击负荷能力强，适用于处理水质波动较大的化工废水。接触氧化法作为生物膜法的一种，兼具活性污泥法和生物膜法的优点，在化工废水处理中应用广泛。

3. 深度处理：最后的 "美颜"

经过预处理和生化处理后，废水中仍可能残留部分难降解有机物、重金属离子或溶解性无机物，需要进行深度处理。

活性炭吸附：活性炭具有巨大的比表面积和丰富的孔隙结构，对有机物有很强的吸附能力。选用碘值大于 1000mg/g 的椰壳活性炭，能有效吸附废水中残余的有机物，进一步降低 COD。某电镀厂采用活性炭吸附处理含氰废水，出水 COD 从 80mg/L 降至 30mg/L 以下。

高级氧化：臭氧催化氧化利用臭氧的强氧化性，在催化剂的作用下，产生具有更高氧化能力的羟基自由基，能够有效去除废水色度和难降解有机物。光催化氧化则利用光催化剂（如二氧化钛）在光照条件下产生的电子 - 空穴对，氧化分解持久性有机物。某染料厂采用臭氧催化氧化处理废水，色度去除率达到 90% 以上。

案例 1：农药废水处理

某农药生产企业的原水 COD 高达 35000mg/L，含盐量 8%，含有多种有机磷、有机氯农药残留。采用 “蒸发结晶→铁碳微电解→IC 反应器→MBR” 工艺。首先通过蒸发结晶去除大部分盐分，然后利用铁碳微电解提高可生化性，IC 反应器进一步降解有机物，接触氧化法去除废水内得污染物，保证出水水质。经过处理，最终出水 COD 低于 100mg/L，回用率达 60%，不仅实现了达标排放，还节约了水资源。

案例 2：染料中间体废水

某染料中间体生产企业的废水色度高达 1000 倍，含有苯系物等难降解有机物。采用 “混凝气浮→水解酸化→接触氧化→臭氧氧化” 组合工艺。混凝气浮去除废水中的悬浮物和部分胶体物质，水解酸化将大分子有机物分解为小分子，接触氧化进一步降解有机物，臭氧氧化去除色度和残余有机物。

随着科技发展，化工废水处理技术不断创新。第三代厌氧技术如厌氧氨氧化，突破传统脱氮工艺的限制，可实现脱氮节能 60%；微生物燃料电池将废水处理与发电相结合，实现能源的回收利用。同时，智慧化运维成为趋势，在线水质预警系统能够实时监测水质变化，及时发现异常；数字孪生工艺优化技术通过建立虚拟模型，模拟不同工况下的处理效果，为工艺优化提供科学依据，助力化工废水处理向智能化、高效化迈进。

化工废水处理没有放之四海而皆准的 “万能药”，需要根据废水的具体特性 “辨证施治”。通过预处理破局、生化处理主攻、深度处理收尾的三段式组合工艺，结合精准的工艺选型、科学的运行管理与前沿技术应用，定能实现化工废水稳定达标排放，推动化工行业在绿色发展的道路上稳步前行。