某化工厂的废水处理站曾是企业环保工作的“心病”——随着生产规模扩大，废水日排放量从60立方米猛增到200立方米，老旧设备超负荷运转，处理效率直线下降。更棘手的是，废水中高浓度有机物（COD常超20000mg/L）难以降解，传统工艺出水水质波动大，环保压力与日俱增。面对这一困局，企业决定对废水处理站进行全方位升级改造，最终实现处理能力与水质双提升。
改造前的困境：设备老化，工艺落后原废水处理站设计容量仅60立方米/天，实际处理量却达到200立方米，设备长期超负荷运行导致故障频发。核心工艺依赖芬顿氧化法，虽然能降解部分有机物，但药剂消耗巨大——每处理1吨水需投加2公斤双氧水，年药剂成本超过百万元。更糟糕的是，原有生化系统设计不合理：厌氧池水流混乱，微生物活性低；好氧池溶解氧控制不稳，COD去除率不足60%，出水水质常在150-300mg/L波动，远未达到排放标准。
第一步：物化强化，破解“顽固分子”
针对废水中难降解的大分子有机物（如苯环类物质），新增铁碳微电解+混凝沉淀组合工艺。
- 铁碳微电解：在反应池中填充铁屑和活性炭，形成无数微型“电池”。铁作为阳极释放电子，碳作为阴极接收电子，产生双重作用：一是生成强氧化性的羟基自由基，将大分子有机物“切割”成小分子；二是通过电化学反应使带电污染物脱稳聚集，像磁铁吸附铁屑般形成絮体。
- 混凝沉淀：投加PAC（聚合氯化铝）和PAM（聚丙烯酰胺），通过“电中和-架桥-网捕”机制，让悬浮物和胶体污染物结成致密絮团，最终在斜板沉淀池中快速沉降。
这套组合拳使COD浓度降低40%-60%，并将废水可生化性（B/C比）从0.15提升至0.35，为后续生物处理扫清障碍。
第二步：生物升级，微生物“军团”高效作战
将原厌氧池改造为折流式水解酸化池，水力停留时间延长至12小时。这里如同微生物的“训练营”——水解菌将油脂、树脂等大分子有机物分解为乙酸、丙酸等小分子酸，COD转化率超30%。
紧接着新增UASB厌氧反应器，其内部设计如同双层“过滤网”：
- 下层高速水流带动废水与颗粒污泥充分接触，COD负荷提升至10kg/(m³·d)；
- 上层三相分离器精准分离沼气、污泥和水，确保微生物高效富集。
反应器每年可产沼气30万立方米，满足厂区15%的热能需求，真正实现“变废为宝”。
第三步：深度净化，水质“精益求精”
生物处理后的废水进入多级接触氧化池，池中填料的比表面积超过300㎡/m³，相当于给微生物建造“高层公寓”。通过渐减曝气技术，溶解氧从4mg/L逐步降至2mg/L，既保证处理效率又节省能耗，COD去除率稳定在85%以上。
最后一道关卡是中性催化氧化塔，采用铁-锰-铈复合催化剂，在无需调节pH的条件下，将双氧水转化为羟基自由基，彻底分解残留有机物。与传统芬顿工艺相比，运行成本降低60%，且无酸碱消耗和污泥产生。
改造成效：成本降四成，水质稳达标升级后的处理站日均处理能力达200立方米，出水COD稳定在40mg/L以下，比改造前提升近4倍。吨水处理成本从12元降至7元，年节约运维费用超200万元。更值得一提的是：
- 抗冲击性强：铁碳微电解可缓冲水质波动，避免生化系统崩溃；
- 资源化收益：沼气回收年创收40万元，污泥产量减少62%；
- 智能管控：在线监测系统实时调控药剂投加与曝气量，运行稳定性大幅提升。
1. 高效稳定：处理能力提升3倍以上，出水水质稳定达标，彻底解决了环保压力。
2. 节能降耗：吨水处理成本降低40%，年节约运维费用超200万元。
3. 资源化利用：UASB反应器年产沼气30万立方米，满足厂区15%的热能需求，真正实现“变废为宝”。
4. 智能化管理：在线监测系统实时调控药剂投加与曝气量，运行稳定性大幅提升。
总结这次改造不仅解决了化工厂废水处理的燃眉之急，更为企业未来发展奠定了坚实基础。通过精准诊断瓶颈、优化工艺组合、融合资源化技术，废水处理站从“勉强维持”升级为“高效可靠”，真正实现了环保与效益的双赢。
