我國化工行業飛速發展，對中國經濟發展做出了重要貢獻，截至2016 年底，化工企業在全國工業企業中比例已達到7%[1]。但隨著大量化工產品的生產產生大量的化工廢水，如未經處理直接排放到水體中，不僅會造成水體汙染，而且嚴重危害周圍環境，危及人們的身體健康。化工廢水含有大量難降解的有機物，且水質波動大，對微生物具有毒害作用，單工藝處理效果往往達不到預期效果，因此一般採用「預處理+ 二級生化處理」的聯合處理工藝，出水直接排放或接入城鎮汙水處理廠。
1 工藝流程
鹽城市某化工有限公司以生產有機胺和香精香料等精細化學品為主，廢水排放量為600t/d。廠內實現分質分流，在2個工段各鋪設2套汙水管網，對產生的廢水分高低COD 進行收集：2種產品生產工藝廢水、設備衝洗廢水、有機胺生產中產生的45t/d鹽質量濃度115g/L 經三效蒸發除鹽預處理後收集的廢水等為高COD廢水，合併收集至調節池1，廢水中主要含有揮發酚、酯類、甲苯、乙酸等汙染物，產生量為500t/d；車間地面衝洗水、初期雨水以及生活汙水等為低COD廢水，合併收集至調節池2，產生量為100 t/d。其廢水水質如表1。工程出水水質執行「蘇環管[2003]90號」文件中園區汙水處理廠的接管標準(表1)。
根據廢水水質和水量特點，結合實際工程情況和實驗結果，採用「鐵炭微電解+Fenton 催化氧化+中和+ 絮凝沉澱」進行預處理，並與低COD廢水混合，通過「水解酸化+A/O+MBR池+ 氧化池(應急用)」進行處理。如圖1所示。
2 裝置與設計參數
2.1 三效蒸發除鹽系統
化工廠產生的高含鹽廢水主要汙染物為鹽類和有機物，且有機物中大部分屬大分子類。該廢水收集進入三效蒸發除鹽系統進行預處理，使水和非揮發性的溶解物(鹽類，大分子有機物)相分離，降低廢水鹽度，提高其可生化性，為後續處理提供有利條件。
設計參數：蒸發處理能力2t/h；佔地面積l×b=1.5m×4.0m；設備數量：蒸發器3臺，預熱器1臺，冷凝器1臺，冷卻器1臺；配套設備：成套，含蒸發分離器準1.0m×6.5m、預熱器準0.7m×2.6m，混合式冷凝器準0.7m×26m，冷卻器準0.5m×2.4 m，熱壓泵，真空泵，物料泵，平衡槽，離心結晶，電控箱，工作檯，及所有管路、閥門等，單套總運行功率22kW。
2.2 調節池1
調節池1,1座，收集2個工段產生的工藝廢水、設備衝洗水等高COD廢水以及經三效蒸發脫鹽廢水。為避免水質水量不均勻導致處理效率和處理穩定性降低，設置具有調節功能的調節池，以保證後續處理工序長期穩定運行。調節池內加入硫酸，調節廢水pH至2~4，為後續的微電解工藝提供酸性條件，內置曝氣攪拌裝置，防止SS 沉降發臭。
規格：l×b×h=11m×5.2m×3.3m，有效容積170m3，設計體積流量qV=500 m3/d；停留時間8.2 h；地下鋼砼結構，玻璃鋼防腐。
2.3 微電解池
微電解池，2套。接受來自調節池廢水。在酸性條件下，微電解起到吸附絮凝和氧化還原的作用，可降低廢水中的色度、SS、COD，使廢水中的芳香化合物斷鏈、開環，便於被進一步氧化，並降低其毒性提高廢水的可生化性。現有微電解裝置選用成套設備，出水自流進入Fenton 氧化池。微電解池底部設有進水管和曝氣管，上部設溢流口。
規格：準3m×6m。有效容積85m3。停留時間4.1h。
碳鋼結構，玻璃鋼防腐。
2.4 芬頓氧化池
芬頓試劑(H2O2和FeSO4混合製劑)具有較強的氧化性，可充分氧化廢水中經微電解處理後斷鏈、開環的部分難降解的有機物，進一步提高廢水的可生化性。芬頓氧化池，1 座，採用2 點進雙氧水，前段處理已調節廢水pH至2~4，不需再調節pH，出水進入絮凝沉澱池。
規格：5.3m×1.6m×2.3m，有效容積19.5m3。鋼砼結構，玻璃鋼防腐。
2.5 絮凝沉澱池
絮凝沉澱池，1座，接納來自芬頓氧化處理廢水。通過投加NaOH 溶液調節廢水pH，為了改善絮體的沉降效果，向加鹼後的廢水中投加助凝劑PAM，絮凝沉澱後降低廢水中的膠體COD和色度。
中和段l×b×h=1.6m×1.6m×2.3m，絮凝段l×b×h=3.7m×1.6m×2.3m，沉澱區l×b×h=7.3m×5.5m×5.3m，設計qV=500m3/d，沉澱區水力表面負荷0.52m3/(m2·h)，有效容積220m3。鋼砼結構，池內壁玻璃鋼防腐。
2.6 調節池2
調節池2,1座，收集經預處理之後廢水與兩工段產生的車間地面衝洗水、生活汙水、初期雨水等低COD廢水的混合廢水。為避免水質及水量衝擊導致生化處理穩定性降低，設置具有調節功能的調節池，以保證後續處理工序長期穩定運行。
規格：l×b×h=8m×5m×5m，有效容積180m3，設計qV=600m3/d，停留時間7.2h。地下鋼砼結構，池內壁玻璃鋼防腐。
2.7 水解酸化池
水解酸化池，1座，利用異養型兼性細菌將廢水中難降解的大分子有機物轉化為易降解的小分子有機物，將不溶性的有機物轉化為溶解性的有機物，形成有機酸、醇類和醛類等，提高廢水的可生化性，為後續的處理工藝創造有利條件。MBR工藝產生的剩餘汙泥可在厭氧水解池內消化，削減生化汙泥量，降低汙泥處理成本。COD容積負荷NV=0.58 kg/(m3·d)；控制DO的質量濃度不高於0.3mg/L。
規格：l×b×h=11m×7m×5m，設計qV=600m3/d，有效容積350m3。地上鋼砼結構，內壁玻璃鋼防腐。
2.8 A/O 池
缺氧段，1座，進一步對水中有機物進行降解，並通過反硝化菌的作用將回流混合液中的亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮轉化成氮氣釋放NV=0.68kg/ (m3·d)；控制DO質量濃度不高於0.5 mg/L。
規格：l×b×h=11m×7 m×5m，設計qV=600m3/d，有效容積350m3。地上鋼砼結構，池內壁玻璃鋼防腐。
好氧段，1 座，採用接觸氧化法，進一步去除水中的COD。生物接觸氧化池內設置組合填料，廢水與生物膜接觸過程中，有機物被微生物吸附、氧化分解和轉化形成微生物絮凝體以及填料中生物膜。NV=0.44 kg/(m3·d)；控制DO 的質量濃度2.0~3.0mg/L。
規格：l×b×h=15×m 11m×5m；設計qV=600m3/d，有效容積750m3，汙泥質量濃度900mg/L。地上鋼砼結構。
2.9 MBR 池
MBR 池，1座，通過膜的過濾將微生物完全截留在生物反應器中，實現了對汙染物去除效率高、脫氮能力強，出水水質穩定等優點。MBR池選用孔徑在0.08~0.3μm 的浸沒式膜組件，出水經濾膜過濾後由泵抽出。從填料上脫落的生物膜，經汙泥泵打入水解酸化池回用汙泥，絮凝沉澱池汙泥打入板框壓濾機，經加藥後壓濾。
規格：l×b×h=8.2 m×4 m×5 m；設計qV=600m3/d，
有效容積150m3。地上鋼砼結構。
2.10 氧化池
氧化池，1座，用於對MBR池出口的工藝廢水進行深度處理，確保出水中NH4+-N 含量達到排放標準，達標後經清水池直接排入園區汙水處理廠。MBR池出水收集進入氧化池，通過投加氧化劑(次氯酸鈉等)實現深度處理，確定出水達標。水質完全可以達到接管要求後，直接排入清水池。
規格：l×b×h=2.5m×4m×5m，設計qV=600 m3/d，有效容積45m3。鋼砼結構，池內壁玻璃鋼防腐。
2.11 清水池
清水池，1座，處理出水達標之後，排入清水池，經當地環保部門監測並允許後，由泵打入接管園區汙水處理廠。
規格：l×b×h=8.2 m×4m×5m，設計qV=600m3/d，有效容積150m3。地下鋼砼結構。
3 運行情況
該廢水處理設施於2016年11月開始運行調試，穩定運行年，期間出水水質穩定，處理效果明顯。經當地第3方檢測機構對各處理單元的出水進行連續抽樣檢測，檢測數據結果顯示，其主要指標均達到「蘇環管[2003]90 號」接管標準。各處理單元水質檢測數據如表2所示。
該項目工程總投資約為480.6萬元，其中構築物土建投資303萬元，主要設備和裝置投資113.9萬元，其他費用63.7萬元。
動力費用：汙水處理站實際運行功率為96kW，電費按江蘇省一般工業電價為0.8601元/(kW·h)，處理成本為3.3元/m3；藥劑費用：含H2SO4、NaOH、PAM、PAC、H2O2、FeSO4、NaClO等的使用，處理成本為4.59 元/m3；人工費用：含工人工資、維修成本、低值易耗成本，處理成本為1.58 元/m3。總運行費用9.47 元/m3。
4 結論
針對鹽城某化工廠2個工段產生的廢水水質差異大、水量不穩定等特點，採用了2套管網對高COD和低COD廢水進行分類收集，高COD 廢水採用鐵炭微電解+Fenton 催化氧化+ 中和+ 絮凝沉澱工藝進行預處理，處理後廢水與低COD 廢水採用水解酸化+A/O+MBR+ 氧化池(應急用)工藝處理，混合處理後最終出水COD 為465 mg/L，SS、NH4+-N、TP、TN、甲醛、甲苯的質量濃度分別為350、45、1.7、52、0.08、0.1mg/L，各項指標均穩定達到「蘇環管[2003]90 號」接管標準。
針對複合化工廢水難處理的特點，該廢水處理工藝具有處理效果好、使用壽命長、系統抗衝擊能力強、出水水質穩定、社會效益明顯的優點，其運行總費用為9.37元/m3，可為其他化工行業廢水處理及提標改造提供參考借鑑。