在化工产业的日常运营中，会产生各类废水，涵盖工艺废水、冷却水、洗涤水以及生产场地的冲洗水。这些化工废水具有鲜明的特点，污染物浓度颇高，种类繁杂多样，并且有害物质的含量也处于较高水平。随着化工企业的持续发展壮大，废水的水质浓度和产生量都呈现出上升趋势，这使得许多原有的废水处理站难以负荷，无法确保废水达标排放。

以山东某专注生产聚酯产品的新材料企业为例，其产生的废水化学需氧量（COD）浓度高达 30000mg/L ，每日废水量达 60m³，远超原有废水处理站的承受范围。

因此，对废水处理站进行改造扩建，并优化废水处理工艺迫在眉睫。针对这类原水的特性，需选用技术成熟可靠、处理效果优良、运行成本低廉且操作便捷的污水处理工艺。在该项目中，采用以生化处理为主导的处理方式，力求使废水达到 COD 浓度低于 300mg/L 的排放标准。

在进入生化处理环节之前，聚酯废水首先要进行预处理，其核心任务是去除废水中的悬浮物质，并调节废水的 pH 值 。常用的预处理方法包含自然沉淀法、过滤器过滤法、气浮法以及油水分离法。自然沉淀法是借助重力作用，使废水中的悬浮颗粒在静置过程中逐渐沉降至底部，实现固液初步分离。过滤器过滤法则是让废水通过具有特定孔径的过滤介质，如滤网、滤布或砂滤层等，拦截废水中的悬浮杂质 。

为进一步提升废水处理站的处理效能，在预处理阶段增设混凝气浮工艺十分必要。

此工艺在去除废水中悬浮杂质及浮油等方面效果显著。其原理是向废水中投加聚合氯化铝（PAC）等混凝剂，PAC 水解产生的 Al³⁺通过电中和作用压缩胶体颗粒的双电层，使微细悬浮物脱稳。随后，聚丙烯酰胺（PAM）的长链分子发挥吸附架桥作用，将脱稳后的颗粒连接成较大的絮体 。与此同时，溶气系统在 0.3MPa 左右的压力下，释放出大量直径在 30 - 50μm 的微气泡，这些微气泡与絮体紧密结合。

由于气泡与絮体组合后的密度小于水，它们在浮力作用下快速上浮至水面，形成浮渣层，通过刮渣机将浮渣清除，不仅能降低一定的有机负荷，还为后续生化处理创造了有利条件 。

若化工废水浓度超高，且含有大量难降解有机物或其他高浓度污染物，就需要采用针对性的处理方法 。

例如，对于高浓度、难降解有机废水，可采用 “铁碳微电解” 或者将其与芬顿氧化法联合使用 。

铁碳微电解利用铁和碳在电解质溶液中形成无数微小原电池，铁作为阳极不断释放电子，对废水中的有机物进行氧化还原反应，将大分子有机物分解为小分子，提高废水的可生化性 。而芬顿氧化法是在废水中加入亚铁离子（Fe²⁺）和过氧化氢（H₂O₂），Fe²⁺催化 H₂O₂产生极具氧化性的羟基自由基（・OH），・OH 能够强力氧化分解难降解有机物，进一步提升废水的可生化性，为后续生化处理铺平道路 。

生化处理是解决该项目废水问题的关键所在，主要借助好氧或厌氧微生物，利用废水中的有机物进行新陈代谢活动，将有机物转化为 CH₄、CO₂和 H₂O 等无害物质，从而达到去除有机污染物的目的 。鉴于该项目废水属于化工废水，含有难降解大分子物质，仅依靠好氧处理难以彻底去除这部分污染物 。因此，增设 UASB 反应池成为提升废水处理效果的重要举措 。

UASB 反应器即上流式厌氧污泥床，废水从反应器底部进入，反应器主体内富含大量的厌氧污泥 。由于废水以一定流速自下而上流动，以及生物降解过程中产生大量沼气的搅拌作用，废水与污泥得以充分混合 。在这个过程中，厌氧微生物中的水解酸化菌率先将大分子有机物分解为挥发性脂肪酸等小分子物质，产氢产乙酸菌进一步将其转化为乙酸和氢气，最后产甲烷菌将乙酸裂解为甲烷、二氧化碳和水等 。通过这一系列复杂的微生物代谢过程，不仅提高了废水的可生化性，还去除了大量的有机物 。

经过 UASB 反应器处理后的化工废水，进入好氧生物处理阶段，采用多段式的接触氧化池对其中剩余的有机物进行进一步降解，实现深度净化 。

生物接触氧化法融合了活性污泥法和生物滤池的优势，属于生物膜法工艺 。在接触氧化池中，填充着比表面积较大的填料，如弹性立体填料、组合填料等 。微生物在填料表面生长形成一层生物膜，其中包含菌胶团、原生动物等多级生态系统 。好氧菌在充足氧气的环境下，通过 β - 氧化途径将废水中的有机物逐步分解 。同时，硝化菌将废水中的 NH₄⁺逐步氧化为 NO₃⁻，实现对氮的去除 。

该工艺具有容积负荷高、占地面积小、无需污泥回流、不会产生污泥膨胀、运行费用低以及便于维护管理等诸多优点 。

好氧出水的化工废水还需增加深度处理工艺，该项目采用以 “臭氧氧化法” 为主体的深度处理方式 。臭氧（O₃）具有极强的氧化性，在水中能够分解产生具有更高氧化电位的羟基自由基（・OH） 。

这些强氧化剂可以与生化处理后残留的有机物发生反应，破坏有机物的分子结构，将其进一步降解为小分子物质，甚至彻底矿化为 CO₂和 H₂O 。经过臭氧氧化处理后，废水的 COD 浓度能够稳定低于 300mg/L，成功达到排放标准，有效解决了化工废水的污染问题 。

总之，化工废水处理是一个复杂且系统的工程，需要根据废水的具体特性，合理选择预处理、针对性处理、生化处理以及深度处理等多种工艺，并使其协同运作，才能实现废水的达标排放，助力化工企业绿色可持续发展 。