高COD高鹽廢液是化工、制藥、印染等行業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的典型污染物，具有濃度高、成分復(fù)雜和難降解等特點，其處理一直是工業(yè)廢水治理領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。這類廢液通常含有大量有機(jī)污染物（COD可達(dá)數(shù)萬mg/L）和高濃度無機(jī)鹽（TDS>3.5%），傳統(tǒng)處理方法難以同時實現(xiàn)有機(jī)物高效去除與鹽分資源化回收。本文將系統(tǒng)分析高COD高鹽廢液的水質(zhì)特性、主流處理技術(shù)原理、工藝組合優(yōu)化及工程應(yīng)用案例，為相關(guān)行業(yè)廢水治理提供技術(shù)參考與解決方案。

水質(zhì)特性與處理難點

高COD高鹽廢液的典型特征表現(xiàn)為污染負(fù)荷高與鹽分抑制強的雙重屬性。以江蘇某化工企業(yè)PO/SM裝置廢液為例，其TOC高達(dá)49630mg/L，鹽含量10.8%，pH值12.6，且含有苯、乙苯、甲苯和苯酚等有毒物質(zhì)。這類廢液的傳統(tǒng)處理面臨三大技術(shù)瓶頸：一是高鹽度（Na+、Cl-、Ca2+等）對微生物的強烈抑制作用，當(dāng)鹽度>3%時，常規(guī)活性污泥法的COD去除率會下降30-50%；二是高濃度有機(jī)物（COD>10000mg/L）直接生化處理易引致系統(tǒng)酸化崩潰；三是復(fù)雜組分（如油類、重金屬）干擾處理過程，增加技術(shù)難度。

環(huán)境工程實踐表明，高鹽高COD廢液的處理需遵循"分質(zhì)預(yù)處理—有機(jī)物降解—鹽分分離"的技術(shù)路線。直接排放或簡單處理這類廢液將造成嚴(yán)重后果：有機(jī)污染物破壞水體生態(tài)平衡，無機(jī)鹽分導(dǎo)致土壤板結(jié)，而苯系物等有毒物質(zhì)更會通過食物鏈威脅人體健康。更棘手的是，廢液中各組分間可能存在拮抗效應(yīng)，如某些有機(jī)-無機(jī)復(fù)合物比單一污染物更具環(huán)境持久性，這要求處理工藝必須具備多污染物協(xié)同去除能力。

傳統(tǒng)焚燒法雖能徹底分解有機(jī)物（去除率>99%），但存在能耗過高（噸水成本約1200元，是物化法的2.5倍）和次生污染（產(chǎn)生NOx及廢鹽）等問題。而單純的蒸發(fā)結(jié)晶雖可回收鹽分，但高COD會導(dǎo)致蒸發(fā)器結(jié)垢與泡沫問題，且結(jié)晶鹽純度低、價值有限。這些局限性促使研究者開發(fā)更經(jīng)濟(jì)高效且環(huán)境友好的處理技術(shù)，其中以濕式氧化、耐鹽生化及高級氧化為核心的組合工藝展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。

主流處理技術(shù)與工藝原理

濕式氧化與催化預(yù)處理

濕式空氣氧化（WAO）技術(shù)是處理高濃度有機(jī)廢液的高效前端工藝，其在亞臨界條件（溫度150-320℃，壓力2-15MPa）下，利用氧氣將有機(jī)物氧化為CO?、H?O和小分子有機(jī)酸。江蘇某化工項目采用265℃、2h的WAO反應(yīng)，在不加催化劑時TOC去除率達(dá)34.7%；而添加專用催化劑CS-2019后，去除率提升至61%，表明催化劑可顯著降低反應(yīng)活化能，促進(jìn)大分子有機(jī)物斷鏈。WAO系統(tǒng)的獨特優(yōu)勢在于反應(yīng)放熱可維持系統(tǒng)能量平衡，高溫尾氣能產(chǎn)生蒸汽回用，實現(xiàn)能量自持。

催化劑的選擇性優(yōu)化是提高WAO效率的關(guān)鍵。對比實驗顯示，催化劑RCT-2021和CS-2019對同一廢液的TOC去除率分別為41%和61%，差異源于催化劑表面活性位點對特定有機(jī)物的親和性。理想的WAO催化劑應(yīng)具備抗鹽中毒特性，在pH12.6的高堿環(huán)境下仍保持穩(wěn)定性，這對傳統(tǒng)鐵基催化劑構(gòu)成挑戰(zhàn)，而復(fù)合金屬氧化物（如Cu-Mn-Ce）催化劑展現(xiàn)出更好的適應(yīng)性。值得注意的是，WAO出水通常含有大量短鏈有機(jī)酸（乙酸、丙酸等），B/C比從原液的0.1提升至0.3以上，這為后續(xù)生化處理創(chuàng)造了有利條件。

耐鹽生物處理技術(shù)

針對高鹽環(huán)境的微生物馴化是生物法成功應(yīng)用的前提。耐鹽菌通過兩種機(jī)制適應(yīng)高鹽環(huán)境：嗜鹽菌（如Halomonas）在細(xì)胞內(nèi)積累相容性溶質(zhì)（如ectoine）平衡滲透壓；而耐鹽菌（如Staphylococcus）則發(fā)展出選擇性離子轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，維持K+高濃度和Na+低濃度的胞內(nèi)環(huán)境。中藍(lán)連海設(shè)計研究院培育的耐鹽菌群可在10%鹽度下保持活性，對WAO預(yù)處理后廢液（TOC 6478mg/L）的降解率達(dá)94.43%（厭氧段）和80.02%（好氧段），總?cè)コ矢哌_(dá)98.9%。

工藝設(shè)計上，厭氧-好氧耦合系統(tǒng)最具應(yīng)用潛力。厭氧段（如UASB）利用產(chǎn)甲烷菌將有機(jī)酸轉(zhuǎn)化為沼氣（CH?含量60-70%），好氧段（如SBR）則通過硝化菌和異養(yǎng)菌協(xié)同去除剩余COD和氨氮。某制藥廢水案例中，序批式活性污泥法（SBR）在pH5.5、反應(yīng)時間4-10h條件下，COD去除率達(dá)76.2%，且抗負(fù)荷沖擊能力強，可通過延長曝氣時間靈活應(yīng)對水質(zhì)波動。生物膜法（如MBBR）因填料提供的保護(hù)作用，在高鹽環(huán)境下比活性污泥法更具優(yōu)勢，其生物量保持量可提高3-5倍。

深度處理與鹽分資源化

生化出水通常需深度處理以滿足嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)。臭氧催化氧化是高效三級處理技術(shù)，當(dāng)投加600mg/L臭氧時，TOC可從443.14mg/L降至21.38mg/L，去除率達(dá)95.2%。臭氧與H?O?或UV聯(lián)用（高級氧化）可產(chǎn)生更多·OH，對難降解有機(jī)物（如苯系物）的礦化效果更徹底。而反滲透（RO）膜技術(shù)則能同步實現(xiàn)鹽分濃縮與產(chǎn)水回用，但需防范膜污染問題，前置超濾（UF）和阻垢劑投加是常用保護(hù)措施。

鹽分結(jié)晶回收是資源化關(guān)鍵環(huán)節(jié)。多效蒸發(fā)（MED）和機(jī)械蒸汽再壓縮（MVR）是主流技術(shù)，前者通過多級能量梯級利用降低汽耗，后者則用電動壓縮機(jī)替代蒸汽噴射泵，能耗降低40%。某工程案例顯示，對TDS 8%的廢水，三效蒸發(fā)系統(tǒng)噸水蒸汽耗量僅0.4噸，而單效蒸發(fā)則需1.2噸，節(jié)能效果顯著。結(jié)晶鹽純度受有機(jī)物殘留影響，采用活性炭吸附或化學(xué)氧化預(yù)處理可提高鹽質(zhì)，使NaCl純度從90%提升至99.5%，滿足工業(yè)回用標(biāo)準(zhǔn)。

工程應(yīng)用與發(fā)展趨勢

在實際工程中，組合工藝的優(yōu)化設(shè)計決定處理成效。廣州某精細(xì)化工項目采用"WAO-厭氧-好氧-臭氧氧化"路線，將TOC從初始49630mg/L降至21mg/L，總?cè)コ?9.7%，且噸水成本控制在485元左右，較焚燒法節(jié)省60%。而山東某園區(qū)廢水處理廠則創(chuàng)新性地將電解法與生化法結(jié)合，利用高鹽度提升廢水導(dǎo)電性，使電解單元電流效率提高20%，后續(xù)生化負(fù)荷降低35%。

未來技術(shù)發(fā)展將呈現(xiàn)三大趨勢：一是新型材料應(yīng)用，如石墨烯改性電極、耐氯反滲透膜等，可提高處理效率并延長設(shè)備壽命；二是能源化資源化，通過微生物燃料電池（MFC）同步處理廢水并發(fā)電，或從廢液中回收高純度鹽（如Na?SO?）和有機(jī)溶劑（如DMF）；三是智慧化運行，基于物聯(lián)網(wǎng)的在線監(jiān)測與AI算法可實時優(yōu)化加藥量、曝氣時間等參數(shù)，使系統(tǒng)始終處于最佳工況。

高COD高鹽廢液處理技術(shù)的選擇需綜合考慮水質(zhì)特性、處理規(guī)模、排放標(biāo)準(zhǔn)和成本約束。隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格和資源回收價值的凸顯，以"預(yù)處理減毒—生物法降耗—深度處理保障—結(jié)晶回收增值"為核心的技術(shù)路線，將成為工業(yè)廢水治理的主流方向，推動化工行業(yè)向綠色可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型。