精细化工生产废水普遍面临高盐分、高COD（化学需氧量）和高氨氮的复合污染问题，其成分复杂、毒性高、可生化性差，传统单一工艺难以实现有效治理。针对这一挑战，需构建“预处理减毒—生物强化降解—深度脱氮除盐”的多级协同处理体系，以实现废水达标排放与资源化回收。
预处理：破解高毒性屏障
高盐分和高COD废水的预处理核心在于降低毒性并提升可生化性。电絮凝-臭氧催化氧化组合工艺展现出显著优势：电絮凝通过铝/铁电极产生的絮凝剂和微气泡，高效去除悬浮物和部分有机物；随后臭氧在催化剂（如MnO₂）作用下生成羟基自由基（·OH），直接矿化难降解有机物。实验表明，该工艺可使废水的BOD₅/COD比值从0.1提升至0.4以上，同时去除率可达60%-80%。
针对高氨氮废水，短程硝化-厌氧氨氧化（PN/A）预处理成为新选择。通过控制溶解氧（DO）在0.5-1.0 mg/L，选择性富集亚硝酸菌（Nitrosomonas），将氨氮部分转化为亚硝酸盐，再利用厌氧氨氧化菌（Anammox）直接将氨氮和亚硝酸盐转化为氮气。该工艺可减少60%以上的碳源需求，显著降低后续处理负荷。
生物处理：耐盐耐氨氮微生物的定向调控
预处理后的废水进入生物单元，其核心在于构建耐盐耐氨氮的微生物群落。复合生物膜反应器通过固定化技术负载耐盐菌（如Halomonas和Bacillus），在盐度5%-8%条件下仍能保持较高活性。同时，投加耐氨氮菌（如Nitrospira）和反硝化菌（如Pseudomonas），形成“好氧-缺氧-厌氧”微环境，实现同步硝化反硝化（SND），氨氮去除率可达90%以上。
工艺选择上，EGSB（膨胀颗粒污泥床）与移动床生物膜反应器（MBBR）联用成为高效解决方案。EGSB通过高流速强化传质，提高有机负荷至15 kg COD/(m³·d)；MBBR则通过悬浮载体增加生物量，强化脱氮能力。两段工艺组合可使COD去除率稳定在85%-95%，氨氮降至10 mg/L以下。
深度处理：脱盐与资源化协同
深度处理单元需同步解决高盐分残留和微量污染物问题。电容去离子（CDI）与高级氧化耦合技术展现出潜力：CDI通过电极吸附去除单价离子（如Na⁺、Cl⁻），能耗仅为传统蒸发法的1/5；随后UV/H₂O₂或光催化氧化进一步降解残留有机物，确保出水COD低于30 mg/L。
对于盐分浓缩液，分盐结晶技术实现资源化回收。通过纳滤膜分离一价（Na⁺、K⁺）和二价离子（Ca²⁺、Mg²⁺），再经蒸发结晶得到工业级NaCl和硫酸钠，纯度可达97%以上，直接用于氯碱或印染行业。
工程实践与未来方向
在山东某精细化工园区项目中，采用“电絮凝-臭氧氧化+PN/A预处理+EGSB-MBBR+CDI”组合工艺，处理规模3000 m³/d。运行数据显示，出水COD≤40 mg/L，氨氮≤5 mg/L，盐分TDS≤1000 mg/L，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级A标准。
未来技术趋势聚焦于：
耐极端环境微生物的筛选：如嗜盐古菌（Halobacterium）和高氨氮降解菌的基因工程改造；
低碳能源耦合：利用光伏电解产氢补充反硝化碳源，或太阳能驱动膜蒸馏脱盐；
智慧化运维：通过数字孪生模型实时优化工艺参数，降低能耗10%-15%。
结语
高盐分、高COD和高氨氮精细化工废水的治理需打破传统单一技术局限，通过预处理解毒、生物强化降解和深度资源化的全链条协同，实现环境效益与经济效益的双赢。随着新材料和智能技术的融入，这一领域将持续向高效、低碳、循环的方向迈进。
