化工行業(yè)是我國(guó)工業(yè)廢水排放的主要來(lái)源之一，其廢水具有成分復(fù)雜、毒性高、難降解等特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，化工廢水占全國(guó)工業(yè)廢水總量的15%以上，其中含有重金屬、有機(jī)溶劑、氨氮等3000余種污染物。若直接進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，不僅導(dǎo)致微生物中毒，還會(huì)造成后續(xù)工藝癱瘓。因此，預(yù)處理環(huán)節(jié)成為化工廢水治理成敗的關(guān)鍵。

近年來(lái)，《化工廢水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ 2046-2018）、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 8978-1996）等標(biāo)準(zhǔn)對(duì)化工廢水預(yù)處理提出了更嚴(yán)格的要求。本文將從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的核心要點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合實(shí)際案例，深入解讀化工廢水預(yù)處理的技術(shù)要求、工藝選擇及合規(guī)要點(diǎn)，為企業(yè)提供可落地的實(shí)施指南。

一、化工廢水預(yù)處理的核心目標(biāo)

1. 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的預(yù)處理目標(biāo)

根據(jù)HJ 2046-2018，化工廢水預(yù)處理需實(shí)現(xiàn)：

? 毒性削減：消除對(duì)生化系統(tǒng)的抑制性（如重金屬、氰化物、酚類等）

? 可生化性提升：BOD/COD比值從<0.2提高至>0.3

? 負(fù)荷均衡化：調(diào)節(jié)pH（6-9）、溫度（<40℃）及水質(zhì)波動(dòng)  

2. 預(yù)處理不達(dá)標(biāo)的后果

? 生化系統(tǒng)崩潰：某農(nóng)藥廠因未徹底破氰，導(dǎo)致活性污泥全部死亡，損失超500萬(wàn)元

? 行政處罰風(fēng)險(xiǎn)：2023年江蘇某化工廠因總銅超標(biāo)3倍被罰款120萬(wàn)元

? 后續(xù)工藝失效：高硬度廢水導(dǎo)致反滲透膜在72小時(shí)內(nèi)結(jié)垢報(bào)廢

二、關(guān)鍵污染物預(yù)處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)解讀

1. 重金屬?gòu)U水（以GB 8978表1標(biāo)準(zhǔn)為例）

(1) 允許排放限值

? 總鉻：0.5mg/L

? 六價(jià)鉻：0.1mg/L

? 總鎳：0.5mg/L

(2) 達(dá)標(biāo)技術(shù)路線

? 化學(xué)沉淀法：

? 鉻還原：焦亞硫酸鈉（Na?S?O?）將Cr??還原為Cr3?，pH控制在2.5-3.0

? 中和沉淀：投加NaOH調(diào)節(jié)pH至8-9，形成Cr(OH)?沉淀

? 新型技術(shù)補(bǔ)充：

? 特種螯合樹(shù)脂對(duì)鎳的選擇性吸附容量達(dá)100mg/g

? 電絮凝技術(shù)可同時(shí)去除砷、鎘等微量重金屬

案例：

山東某染料廠采用"還原沉淀+樹(shù)脂吸附"組合工藝，總鉻從50mg/L降至0.05mg/L。

2. 高濃度有機(jī)廢水（COD>5000mg/L）

(1) 標(biāo)準(zhǔn)要求

HJ 2046-2018規(guī)定：進(jìn)入生化系統(tǒng)前COD應(yīng)<2000mg/L  

(2) 技術(shù)選擇

? 高級(jí)氧化法（AOPs）：

? 芬頓氧化（Fe2?/H?O?）：適合含酚廢水，COD去除率40%-60%

? 臭氧催化氧化：MnOx/Al?O?催化劑使臭氧利用率提升至70%

? 微電解技術(shù)：

? 鐵碳填料產(chǎn)生原電池效應(yīng)，BOD/COD提升0.15-0.25

案例：

浙江某制藥廠采用"微電解+催化臭氧"預(yù)處理，廢水可生化性從0.12提升至0.38。

3. 含氰廢水（CN?>1mg/L）

(1) 排放限值

GB 8978一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：CN?≤0.5mg/L

(2) 破氰技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

? 堿性氯化法（HJ 484-2009）：

? 一級(jí)破氰：CN? + ClO? → CNO?（pH≥10，ORP>300mV）

? 二級(jí)破氰：2CNO? + 3ClO? + H?O → N?↑ + 2HCO?? + 3Cl?

? 創(chuàng)新替代技術(shù)：

? 過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化：無(wú)需調(diào)pH，無(wú)余氯殘留

案例：

某黃金冶煉廠采用次氯酸鈉自動(dòng)投加系統(tǒng)，破氰效率穩(wěn)定在99.9%以上。

三、預(yù)處理設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)

1. 設(shè)計(jì)規(guī)范（HJ 2046-2018）

? 分流收集系統(tǒng)：

? 高濃度廢水、低濃度廢水、初期雨水必須分質(zhì)收集

? 管道材質(zhì)需耐腐蝕（如PPH、PVDF）

? 事故應(yīng)急池容積：

≥最大單批次廢水量的1.5倍

2. 運(yùn)行管理要求

? 在線監(jiān)測(cè)：

? pH、ORP、重金屬等指標(biāo)實(shí)時(shí)傳輸至環(huán)保部門(mén)

? 數(shù)據(jù)保存≥3年

? 藥劑投加記錄：

包括種類、用量、投加時(shí)間，與DCS系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

3. 安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

? 防爆區(qū)域劃分：

揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）收集區(qū)需符合GB 50058防爆要求

? 危廢暫存間：

含鉻污泥貯存滿足《危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18597）

四、預(yù)處理工藝選擇決策樹(shù)

1. 水質(zhì)診斷：

? 檢測(cè)COD、BOD、重金屬、特征污染物（如苯系物）

? 開(kāi)展生物抑制性測(cè)試（如呼吸速率法）

2. 技術(shù)比選：

? 高鹽廢水→蒸發(fā)濃縮/膜分離

? 高毒性廢水→高級(jí)氧化/濕式氧化

? 高懸浮物廢水→混凝沉淀/氣浮

3. 經(jīng)濟(jì)性評(píng)估：

? 噸水處理成本控制在3-8元（視水質(zhì)復(fù)雜度）

? 優(yōu)先選擇可回收資源的工藝（如酸回收、金屬提取）

案例：

某化工園區(qū)通過(guò)"水質(zhì)指紋分析+中試驗(yàn)證"，最終選擇鐵碳微電解替代傳統(tǒng)芬頓法，年節(jié)約藥劑費(fèi)280萬(wàn)元。

五、預(yù)處理技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1. 標(biāo)準(zhǔn)化與智能化融合

? AI加藥系統(tǒng)：

基于機(jī)器學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)氧化劑投加量，某項(xiàng)目減少藥劑消耗25%

? 數(shù)字孿生應(yīng)用：

虛擬工廠模擬不同預(yù)處理工藝組合效果

2. 低碳預(yù)處理技術(shù)

? 電催化氧化：

利用綠電驅(qū)動(dòng)污染物降解，無(wú)二次污染

? 生物預(yù)處理：

耐鹽菌株（如嗜鹽菌）處理含鹽有機(jī)廢水

3. 資源回收導(dǎo)向

? 酸/堿回用：

擴(kuò)散滲析膜回收廢酸純度≥90%

? 貴金屬提取：

分子印跡技術(shù)選擇性回收鈀、鉑等

結(jié)語(yǔ)：預(yù)處理是化工廢水治理的"咽喉工程"

預(yù)處理環(huán)節(jié)雖只占全流程成本的20%-30%，卻決定了后續(xù)80%的處理效果。隨著《重點(diǎn)管控新污染物清單》等新規(guī)出臺(tái)，化工企業(yè)必須從"達(dá)標(biāo)排放"思維轉(zhuǎn)向"過(guò)程控制-資源回收-末端治理"的全鏈條管理。

未來(lái)已來(lái)：某實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的"納米催化自清潔膜"，或?qū)?shí)現(xiàn)預(yù)處理環(huán)節(jié)零藥劑消耗。在這場(chǎng)環(huán)保與效益的雙贏之路上，讀懂標(biāo)準(zhǔn)、用對(duì)技術(shù)，才是化工企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的制勝關(guān)鍵。