一、引言

工业生产活动产生的废水涵盖化工、印染、冶金、食品等多个领域，其含有重金属、挥发性有机物、高盐组分等多种污染物，具有毒性强、难降解、处理难度大等特点。据《2024年中国环境状况公报》显示，我国工业废水排放量约为200亿吨，其中仅30%实现深度处理与回收利用。在全球水资源供需矛盾日益突出的背景下，传统“末端治理”模式已难以满足可持续发展需求，推动工业废水综合治理与回收利用技术创新，不仅能降低水污染风险，更能实现水资源循环利用与资源回收，对缓解水资源短缺、降低工业生产成本具有重要现实意义。

二、工业废水综合治理的核心原则与技术体系

（一）核心治理原则

1.源头减量原则：通过优化生产工艺、改进原料配比、采用清洁生产技术等方式，从源头减少废水产生量与污染物浓度，例如化工行业采用无毒催化剂替代有毒试剂，可降低废水中毒性物质含量40%以上。

2.分级处理原则：根据废水污染物特性与处理目标，采用“预处理-主体处理-深度处理”的分级处理模式，逐步降低污染物浓度，实现达标排放或回收利用。

3.资源化优先原则：在治理过程中优先考虑水资源与有价物质的回收利用，实现“治理-回收-效益”的良性循环，提升工业废水处理的经济价值。

4.因地制宜原则：结合区域水资源状况、产业结构及废水特性，选择适配的治理技术与回收模式，避免技术选型与实际需求脱节。

（二）技术体系构成

工业废水综合治理技术体系涵盖三个核心环节，各环节技术相互衔接、协同作用，形成完整的污染控制与资源回收链条。预处理环节主要去除废水中的悬浮物、油类及部分难降解物质，为后续处理降低负荷；主体处理环节通过物理化学或生物方法降解核心污染物，实现水质初步净化；深度处理环节进一步去除微量污染物，提升水质以满足回收利用标准。

三、工业废水综合治理关键技术

（一）预处理技术

预处理是工业废水综合治理的基础，其效果直接影响后续处理单元的效率与稳定性。

1.物理预处理技术：格栅与筛网用于去除废水中的粗大悬浮物，如纺织废水中的纤维杂质；沉淀法通过重力沉降去除悬浮颗粒，平流式沉淀池对粒径大于50μm的颗粒去除率可达80%；气浮法利用微小气泡吸附油类及轻质悬浮物，在含油废水处理中，油类去除率可超过95%。

2.化学预处理技术：混凝沉淀法通过投加聚合氯化铝、聚丙烯酰胺等混凝剂，使胶体颗粒凝聚沉淀，适用于印染废水的脱色预处理；氧化预处理采用芬顿试剂、臭氧等氧化剂，破坏难降解有机物结构，如采用芬顿氧化预处理化工废水，可使COD去除率提升20-30%，提高后续生物处理的可行性。

（二）主体处理技术

主体处理技术是去除废水中核心污染物的关键，主要分为生物处理法与物理化学处理法两类。

1.生物处理技术：活性污泥法通过曝气培养微生物菌群，降解废水中的有机污染物，适用于城市工业混合废水处理，COD去除率可达80-90%；厌氧生物处理技术（如UASB反应器）在无氧环境下利用厌氧菌分解有机物，产生甲烷等沼气，既能去除污染物（BOD5去除率达90%以上），又能实现能源回收，适合高浓度有机废水处理；膜生物反应器（MBR）结合膜分离与生物处理技术，通过膜组件截留微生物与污染物，出水水质稳定，浊度可低于0.1NTU，但膜污染问题需重点控制。

2.物理化学处理技术：吸附法利用活性炭、分子筛等材料吸附有机污染物与重金属，活性炭对苯系物的去除率可达95%以上，但需定期再生；离子交换法通过树脂交换去除废水中的重金属离子，如阳离子交换树脂对铜、镍离子的去除率超过98%，适合电镀废水处理；高级氧化技术（如光催化氧化、电催化氧化）产生羟基自由基等强氧化剂，彻底降解难降解有机物，在制药废水处理中，可使难降解有机物去除率提升至70%以上。

四、工业废水回收利用技术与模式

（一）水资源回收利用模式

1.循环冷却用水：经“预处理+超滤+反渗透”处理后的工业废水，水质达到《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050-2017）要求，可回用于企业冷却系统。例如，某钢铁企业采用该工艺处理焦化废水，日回收水量1.2万吨，年节约新鲜水成本430万元。

2.工艺补充用水：食品、电子等行业对工艺用水水质要求较高，需通过“深度过滤+反渗透+EDI（电去离子）”组合工艺处理废水，使出水电阻率达到18MΩ・cm以上，可作为生产工艺补充用水。某电子企业采用该技术，废水回用率从35%提升至82%。

3.杂用水回用：经简单深度处理（如超滤+消毒）的废水，可用于厂区绿化灌溉、道路冲洗等杂用，某化工园区采用此模式，日减少新鲜水消耗800吨，降低了市政供水压力。

（二）有价物质回收利用技术

1.重金属回收：电镀废水通过“化学沉淀+离子交换+电解”工艺，可回收铜、铬、镍等重金属。某电镀企业采用该技术，年回收铜12吨，创经济效益70余万元，同时降低了重金属污染风险。

2.盐类回收：高盐工业废水经“蒸发结晶+分盐”处理，可回收氯化钠、硫酸钠等工业用盐。某化工企业处理高盐废水时，采用MVR（机械式蒸汽再压缩）蒸发结晶技术，年回收工业盐2000吨，盐纯度达99.5%，实现了盐资源的循环利用。

3.有机物回收：制药、化工废水通过“萃取+精馏”工艺，可回收丙酮、乙醇等有机溶剂。某制药企业采用该技术，有机溶剂回收率达90%，年节约原料成本200万元。

五、结论

工业废水综合治理与回收利用是实现水资源可持续利用、降低工业污染的核心路径。预处理、生物处理、物理化学处理及膜分离等关键技术的协同应用，可实现废水的高效净化；水资源回用、有价物质回收、能源转化等模式，赋予废水“资源属性”，提升了处理的经济价值。工程案例表明，合理选择治理与回收技术，既能实现污染物达标排放，又能创造显著的经济与环境效益。未来，随着技术集成化、智能化、低碳化发展，以及政策与市场的双重驱动，工业废水将逐步从“污染源”转变为“资源库”，为工业绿色低碳转型提供有力支撑。

参考文献:

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