隨著全球工業化的快速推進和城市化進程的持續加速，大量有機污染物被排放到水環境和大氣中，對全球生態環境和人類健康構成了前所未有的威脅。統計數據顯示，全球每年排放的工業有機廢水超過4000億噸，其中含有大量難降解的有機污染物，如苯系物、酚類、農藥、染料中間體等。這些污染物具有毒性強、難降解和易蓄積的特點，傳統的物理、化學和生物處理方法在處理這類污染物時面臨著效率低下、能耗過高、易產生二次污染等技術瓶頸。

“三高”廢水預處理技術：

“三高”廢水由于其高濃度的有機物、氨氮和鹽分，處理難度極大，預處理是降低其處理難度的關鍵步驟

1、高濃度難降解有機廢水

高級氧化技術：利用氧化劑產生大量的羥基自由基，與廢水中的有機物進行氧化還原反應，將有機物降解為水、二氧化碳和無機鹽等無害物質。這種技術不僅能去除有機物，還能提高廢水的可生化性，降低色度

2、高濃度氨氮廢水

吹脫法：在強堿性條件下，廢水中的氨氮主要以游離氨的形式存在。通過持續曝氣，使廢水與空氣充分接觸，氨氮從液相轉移到氣相，從而達到去除氨氮的目的

3、高鹽廢水

蒸發結晶：常用技術包括多效蒸發和機械蒸汽再壓縮。通過加熱使水和揮發性有機物蒸出，轉化為含鹽量較低的廢水，同時實現鹽的濃縮結晶

高濃度有機廢水預處理的處理方法：

物理預處理方法

1、隔油/沉淀

適用性：含油脂、懸浮物較高的廢水

工藝：隔油池、沉淀池、旋流分離器等，通過重力分離去除浮油和懸浮顆粒

2、過濾/膜分離

適用性：去除細小懸浮物、膠體或部分大分子有機物

工藝：微濾、超濾或陶瓷膜，常用于高SS廢水的初步截留

3、氣浮法

適用性：含乳化油、膠體或低密度懸浮物的廢水

工藝：溶氣氣浮（DAF）或渦凹氣浮，通過氣泡吸附污染物上浮分離

化學預處理方法

1、混凝沉淀/氣浮

作用：通過投加混凝劑和絮凝劑，去除膠體、色度及部分COD

適用性：含膠體、難沉降顆粒的廢水

2、高級氧化技術

芬頓法：利用鐵離子和過氧化氫生成羥基自由基，高效降解難降解有機物

臭氧氧化：直接氧化或催化臭氧，適用于含酚類、芳香族化合物的廢水。

濕式氧化：高溫高壓下氧化高濃度難降解有機物，適合有毒廢水。

電化學氧化：通過電極反應降解有機物，適用于小水量、高毒性廢水。

3、酸堿中和/調節pH

作用：調整廢水pH至適合后續處理的范圍內

生物預處理方法

1、水解酸化

作用：在厭氧條件下將大分子有機物水解為小分子酸類，提高B/C比

適用性：難生化降解廢水

2、厭氧預處理

工藝：上流式厭氧污泥床、膨脹顆粒污泥床等，通過產甲烷菌降解有機物并產生沼氣。

適用性：高濃度有機廢水，如酒精廢水、淀粉廢水

物化-生物組合工藝

針對復雜高濃度有機廢水，常采用多級預處理組合：

1、典型流程：

隔油/沉淀 → 芬頓氧化 → 中和沉淀 → 水解酸化

適用性：含油脂、難降解COD的廢水

2、其他組合：

氣浮 + 臭氧氧化：適用于含乳化油和酚類廢水

濕式氧化 + 厭氧消化：處理高毒性、高濃度有機廢水

應用案例：

制藥廢水：芬頓氧化 + 水解酸化，降解抗生素殘留并提高B/C比

焦化廢水：蒸氨預處理 + 混凝沉淀 + 臭氧催化氧化，去除氰化物和酚類

食品廢水：氣浮+ UASB，降低COD并回收能源

通過合理組合預處理工藝，可將高濃度有機廢水的COD削減30%~80%，同時為后續生化處理或深度處理創造適宜條件。