破解重污染废水排放与资源化回收难题的关键技术

工业高负荷废水（如化工、电镀、制药等行业废水）成分复杂，含有高浓度有机物、重金属及难降解污染物，传统处理方法难以满足排放与回用要求。破解这一难题需结合预处理、深度净化及资源回收技术，以下为关键解决方案：

1. 预处理：削减污染负荷

• 氧化技术（AOPs）：
  通过臭氧（O₃）、芬顿试剂（Fe²⁺/H₂O₂）或电催化氧化，将大分子有机物分解为小分子，提高可生化性，尤其适用于高COD废水。

• 混凝-沉淀强化：
  采用新型混凝剂（如聚硅酸铝铁）或磁性纳米材料，快速去除悬浮物、胶体及部分重金属，降低后续处理压力。

2. 深度净化：靶向去除污染物

• 膜分离技术：

  • 超滤/纳滤（UF/NF）：截留大分子有机物及部分离子。

  • 反渗透（RO）：脱盐率达95%以上，适合废水回用。

  • 耐污染膜材料：如石墨烯改性膜，抗结垢、延长寿命。

• 生物强化技术：
  投加降解菌（如厌氧氨氧化菌）或固定化生物填料，提升对苯系物、等有毒物质的降解效率。

3. 资源化回收：变废为宝

• 重金属回收：

  • 电沉积法：从电镀废水中提取铜、镍等金属，回收率超90%。

  • 吸附法：使用低成本吸附剂（如改性沸石、生物炭）富集重金属，解吸后再生利用。

• 盐分结晶：
  通过蒸发结晶（MVR机械压缩蒸发）回收工业盐，减少固废排放。

• 能源转化：
  高有机负荷废水可经厌氧发酵产沼气（CH₄），实现能源回收。

4. 智能控制与零排放系统

• 物联网（IoT）监控：
  实时监测水质参数（pH、COD、浊度），自动调节药剂投加量，优化运行成本。

• 分质回用工艺：
  将处理后的水分级利用（如RO产水用于生产线，浓水用于冲渣），实现厂内循环。

典型案例

• 某化工厂废水处理：采用“芬顿氧化+MBR膜+RO”组合工艺，COD去除率＞98%，回用水占总量70%。

• 电镀园区废水：通过电沉积回收镍，年收益超百万元，废水排放达标。

结语

破解高负荷废水难题需“分类处理、分质回用”，结合物化-生物-膜技术的优势，同步实现污染削减与资源回收。未来方向是开发低能耗、高回收率的集成化装备，推动工业废水近零排放。