水处理领域的 “硬骨头”，精细化工废水是如何实现达标排放？

在化学工业的版图中，精细化工行业占据着重要地位，其产品广泛应用于染料、农药、制药等多个领域 。然而，随之而来的废水污染问题，却如同高悬的达摩克利斯之剑，若不能妥善解决，将严重制约行业的可持续发展。

精细化工废水以成分复杂、污染物浓度高、含难降解及有毒有害物质等特性，成为水处理领域的 “硬骨头”，单一处理工艺难以奏效，采用组合式处理工艺已成为必然趋势。

一、精细化工废水的特性与处理挑战

精细化工产品生产技术复杂，原辅料使用繁多，这使得工艺废水成为浓度极高的有机废水。

其不仅含有醇、酚、醛等各类有机污染物，还可能包含重金属、生物毒性物质，甚至苯系物、长链聚合物等生物难降解成分。

例如，某染料生产企业废水 COD 浓度高达 35000mg/L，其中复杂的有机染料分子结构稳定，常规处理方法难以分解；制药企业废水中残留的抗生素成分，会抑制微生物活性，导致生物处理工艺失效 。高浓度与低可生化性的双重难题，让精细化工废水处理举步维艰。

二、组合式处理工艺：分阶段突破污染困境

针对精细化工废水的特性，目前主流的处理工艺分为预处理、生化处理和深度处理三个阶段，各阶段协同作用，逐步降低废水污染程度。

（一）预处理：为后续处理 “扫清障碍”

预处理是整个处理流程的关键前奏，主要采用物理法和化学法，目的是降低废水浓度与毒性，改善可生化性，为生化处理创造条件。若未经预处理直接进入生化阶段，高浓度污染物和有毒物质会抑制甚至毒害微生物，导致处理系统崩溃。

物理法：针对含大量盐分或氨氮的废水，常采用蒸发结晶去除盐分，利用盐分与水沸点差异，通过加热使水分蒸发，盐分结晶析出；吹脱法去除氨氮污染物，基于氨在水中的平衡原理，向废水中通入空气或蒸汽，使氨从液相转移到气相，从而达到去除目的。

化学法 - 高级氧化法：其核心原理是产生强氧化性的羟基自由基（・OH），羟基自由基氧化电位高达 2.8V，仅次于氟，能无选择性地与废水中几乎所有有机物发生反应，将其氧化分解为二氧化碳、水等小分子无机物。

Fenton 氧化法：应用最为广泛，通过亚铁离子（Fe²⁺）与双氧水（H₂O₂）反应生成羟基自由基。该方法操作简单，但会产生大量铁泥。在此基础上衍生出的光 Fenton、电 Fenton 等工艺，通过引入光照或电场，提升羟基自由基产生效率。
臭氧高级氧化法：臭氧（O₃）在催化剂（如 MnO₂、活性炭）作用下分解产生羟基自由基，能有效降解苯系物等顽固污染物。
电化学氧化法：利用电极反应产生强氧化性物质，直接氧化或间接氧化有机物，具有反应速度快、可控性强的特点。

（二）生化处理：微生物的 “污染净化战”

生化处理是精细化工废水处理的核心环节，借助微生物新陈代谢降解污染物。根据微生物对氧气需求不同，分为厌氧生物处理和好氧生物处理，二者优势互补，组合工艺应用愈发广泛。

厌氧生物处理：适用于高浓度有机废水，以 UASB（升流式厌氧污泥床）反应器为代表。UASB 内部形成颗粒污泥床，废水自下而上流动，与污泥充分接触。微生物通过水解、酸化、产乙酸和产甲烷等阶段，将大分子有机物分解为沼气（主要成分是甲烷和二氧化碳）、水和少量污泥 。其具有能耗低、造价低的优势，还能产生沼气作为清洁能源，实现资源回收。例如，在处理食品、化工、制药等高浓度有机废水时，UASB 可使 COD 去除率达 60% - 80% 。

好氧生物处理：在有氧条件下，好氧微生物利用废水中有机物作为碳源和能源，通过自身代谢将其分解为二氧化碳和水。常见工艺如活性污泥法、生物膜法等。与厌氧处理组合时，厌氧处理先去除大部分有机物，降低废水浓度，好氧处理则进一步降解剩余污染物，并实现脱氮除磷。例如 “UASB + 缺氧池 + 好氧池 + 沉淀池” 的组合工艺，在某精细化工企业应用中，使出水水质达到排放标准。

（三）深度处理：确保水质达标

经过预处理和生化处理，废水污染物浓度大幅降低，但可能仍存在微量难降解有机物、色度、盐分等。深度处理阶段采用膜分离（如反渗透、纳滤）、吸附（活性炭吸附）、高级氧化（如臭氧 - 生物活性炭联合工艺）等技术，进一步去除污染物，确保出水水质满足排放标准或回用要求 。

三、结语：多技术协同，攻克污染难题

解决精细化工废水污染问题，关键在于科学合理地运用预处理、生化处理和深度处理的组合工艺。从预处理打破污染物结构、降低毒性，到生化处理利用微生物降解污染物，再到深度处理实现水质精细净化，每个环节都不可或缺。随着技术不断创新发展，未来将有更多高效、经济的处理技术涌现，助力精细化工行业实现绿色可持续发展。