加氫石油樹(shù)脂生產(chǎn)廢水是石油化工行業(yè)典型的高濃度有機(jī)廢水，其水質(zhì)復(fù)雜、污染物濃度高、毒性大且可生化性差，主要源于樹(shù)脂合成、加氫精制、洗滌分離等工藝環(huán)節(jié)，含大量芳香烴、環(huán)烷烴、長(zhǎng)鏈烷烴、樹(shù)脂低聚物及少量催化劑金屬離子（如Ni、Pd）。若直接排放，將對(duì)水體生態(tài)系統(tǒng)與人體健康造成嚴(yán)重危害。因此，需采用“預(yù)處理-深度處理-資源化回收”的組合工藝，實(shí)現(xiàn)廢水的達(dá)標(biāo)排放與資源循環(huán)利用。本文系統(tǒng)解析該類(lèi)廢水的水質(zhì)特性，梳理主流處理技術(shù)與資源化路徑，探討工藝優(yōu)化方向與應(yīng)用前景。

一、加氫石油樹(shù)脂生產(chǎn)廢水的水質(zhì)特性

加氫石油樹(shù)脂生產(chǎn)廢水的核心水質(zhì)特征決定了處理技術(shù)的選擇，主要表現(xiàn)為：

高COD與低BOD₅：COD濃度通常為10,000~50,000mg/L，部分高濃度廢水可達(dá)100,000mg/L 以上，而BOD₅僅為500~3,000mg/L，BOD₅/COD比值（B/C）＜0.1，屬于典型難生化降解廢水，需強(qiáng)化預(yù)處理提升可生化性；

復(fù)雜有機(jī)污染物組分：含芳香族化合物（苯、甲苯、二甲苯衍生物）、脂環(huán)族化合物、長(zhǎng)鏈脂肪酸、樹(shù)脂低聚物（分子量500~2,000Da）等，部分污染物具有生物毒性與持久性，易在環(huán)境中蓄積；

高鹽與PH波動(dòng)：廢水含鹽量（主要為NaCl、Na₂SO₄）可達(dá)1,000~5,000mg/L，pH值通常為4~9，部分工藝廢水呈強(qiáng)酸性（pH＜3）或強(qiáng)堿性（pH＞11），需預(yù)處理調(diào)節(jié)以保障后續(xù)工藝穩(wěn)定運(yùn)行；

微量重金屬污染：因加氫工藝使用Ni、Pd等貴金屬催化劑，廢水中含有微量重金屬離子（Ni²⁺、Pd²⁺濃度通常為0.1~5mg/L），需針對(duì)性去除以滿(mǎn)足排放標(biāo)準(zhǔn)。

二、加氫石油樹(shù)脂生產(chǎn)廢水的核心處理技術(shù)

（一）預(yù)處理技術(shù)：去除難降解污染物，提升可生化性

預(yù)處理的核心目標(biāo)是降低廢水COD負(fù)荷、去除毒性物質(zhì)、調(diào)節(jié)水質(zhì)參數(shù)，為后續(xù)深度處理奠定基礎(chǔ)，主流技術(shù)包括：

1. 物理化學(xué)預(yù)處理

隔油與氣?。簭U水首先經(jīng)隔油池去除浮油（油含量可從500~1,000mg/L降至50~100mg/L），再通過(guò)加壓溶氣氣?。?/span>DAF），利用微氣泡吸附細(xì)小油滴與懸浮顆粒物，進(jìn)一步降低油含量至10~20mg/L，同時(shí)去除部分COD（去除率15%~25%）；

高級(jí)氧化預(yù)處理（AOPs）：針對(duì)難生化降解有機(jī)物，常用高級(jí)氧化技術(shù)破壞污染物分子結(jié)構(gòu)，提升B/C比值：

芬頓氧化法：在pH2~4條件下，Fe²⁺與H₂O₂反應(yīng)生成・OH自由基，氧化分解芳香族與脂環(huán)族化合物，COD去除率可達(dá)30%~50%，B/C比值從＜0.1提升至0.2~0.3；

臭氧氧化法：利用O₃的強(qiáng)氧化性（氧化還原電位2.07 V）斷裂有機(jī)物雙鍵與苯環(huán)結(jié)構(gòu)，尤其適用于去除芳香族污染物，COD去除率20%~30%，且無(wú)二次污染；

電催化氧化法：采用Ti/RuO₂、Ti/SnO₂等電極，通過(guò)電解產(chǎn)生・OH、O₂⁻等自由基，深度氧化難降解有機(jī)物，COD去除率40%~60%，同時(shí)可去除部分重金屬離子，但運(yùn)行成本較高（電費(fèi)0.8~1.5元/m³）。

2. 化學(xué)預(yù)處理

酸堿中和與絮凝沉淀：針對(duì)酸性或堿性廢水，采用石灰、NaOH或H₂SO₄調(diào)節(jié)pH至6~9；再投加PAC（200~500mg/L）與PAM（5~10mg/L），通過(guò)絮凝作用去除懸浮顆粒物、膠體態(tài)有機(jī)物與部分重金屬離子，COD去除率10%~20%，重金屬去除率可達(dá)80%~90%；

催化濕式氧化（CWAO）：在高溫（120~250℃）、高壓（0.5~10MPa）條件下，以Cu、Fe 等為催化劑，利用空氣中的O₂氧化分解有機(jī)物，適用于高濃度廢水（COD＞50,000mg/L），COD去除率可達(dá)70%~90%，但設(shè)備投資與運(yùn)行成本較高，適用于規(guī)模較大的生產(chǎn)企業(yè)。

（二）深度處理技術(shù)：實(shí)現(xiàn)COD與污染物達(dá)標(biāo)

預(yù)處理后廢水COD仍為1,000~5,000mg/L，需通過(guò)深度處理進(jìn)一步降低污染物濃度，滿(mǎn)足《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31571-2015）要求（COD≤50mg/L，氨氮≤5mg/L），主流技術(shù)包括：

1. 生物處理技術(shù)（需預(yù)處理提升可生化性）

厭氧生物處理：采用UASB、IC等厭氧反應(yīng)器，在缺氧條件下利用厭氧菌降解大分子有機(jī)物為小分子有機(jī)酸，COD去除率40%~60%，適用于預(yù)處理后B/C＞0.2的廢水；運(yùn)行溫度控制在30~35℃（中溫厭氧），停留時(shí)間12~24h，可顯著降低后續(xù)好氧處理負(fù)荷；

好氧生物處理：

傳統(tǒng)活性污泥法：適用于中低濃度廢水（COD＜3,000 mg/L），通過(guò)好氧微生物代謝分解有機(jī)物，COD去除率 60%~80%，但占地面積大，污泥產(chǎn)量高；

生物膜法（MBBR、A/O）：MBBR 反應(yīng)器中添加懸浮載體，微生物附著生長(zhǎng)形成生物膜，COD去除率70%~90%，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，停留時(shí)間8~12h；A/O工藝可同步去除 COD 與氨氮，氨氮去除率＞95%，適用于含氮廢水處理；

高效好氧技術(shù)（如 MBR）：膜生物反應(yīng)器（MBR）結(jié)合生物降解與膜分離，COD去除率可達(dá) 85%~95%，出水水質(zhì)穩(wěn)定（COD≤50mg/L），但膜污染問(wèn)題需通過(guò)定期清洗與藥劑投加控制。

2. 物理化學(xué)深度處理

吸附法：采用活性炭、沸石、改性膨潤(rùn)土等吸附劑，吸附殘留的難降解有機(jī)物與色度，COD去除率20%~40%，適用于生物處理后出水的深度凈化；其中，顆?；钚蕴浚?/span>GAC）吸附容量大（碘值≥1,000mg/g），可再生重復(fù)使用，降低運(yùn)行成本；

膜分離技術(shù)：

超濾（UF）+反滲透（RO）：UF去除懸浮物與膠體，RO截留溶解態(tài)有機(jī)物與鹽類(lèi)，COD去除率≥98%，出水可達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，但RO膜易受污染，需嚴(yán)格控制進(jìn)水水質(zhì)（SDI＜5）；

納濾（NF）：介于UF與RO之間，可截留有機(jī)物與部分鹽類(lèi)，COD去除率90%~95%，運(yùn)行壓力低于RO，能耗較低，適用于廢水回用預(yù)處理；

高級(jí)氧化深度處理：針對(duì)生物處理后殘留的難降解有機(jī)物，采用UV-Fenton、光催化氧化等技術(shù)，進(jìn)一步降低COD至達(dá)標(biāo)水平，COD去除率15%~30%，確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

（三）重金屬去除技術(shù)

針對(duì)廢水中的Ni²⁺、Pd²⁺等重金屬離子，常用處理技術(shù)包括：

化學(xué)沉淀法：投加Na₂S、NaOH等藥劑，使重金屬離子形成硫化物或氫氧化物沉淀（如NiS、Pd (OH)₂），去除率可達(dá)90%~95%，但需控制PH值避免二次污染；

螯合樹(shù)脂吸附法：采用含氨基、羧基等螯合基團(tuán)的樹(shù)脂，特異性吸附重金屬離子，去除率≥99%，且可回收貴金屬（如Pd），實(shí)現(xiàn)資源回收；

膜分離法：RO、NF膜可有效截留重金屬離子，去除率≥99%，適用于深度處理階段同步去除重金屬。

三、加氫石油樹(shù)脂生產(chǎn)廢水的資源化路徑

加氫石油樹(shù)脂生產(chǎn)廢水的資源化核心是回收水資源、能源與有價(jià)物質(zhì)，降低處理成本與環(huán)境壓力，主要路徑包括：

1. 水資源回收利用

中水回用：經(jīng)“預(yù)處理-生物處理-膜分離”深度處理后，廢水水質(zhì)可達(dá)到《城市污水再生利用 工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T 19923-2005）要求，用于生產(chǎn)工藝補(bǔ)水（如洗滌、冷卻用水）、綠化用水、道路沖洗等，回用率可達(dá)60%~80%，顯著降低新鮮水消耗；

脫鹽回用：RO膜分離產(chǎn)生的淡水可直接用于工藝生產(chǎn)（如加氫反應(yīng)的洗滌水），濃水經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶去除鹽類(lèi)后，鹽渣可作為工業(yè)副產(chǎn)品回收（如NaCl用于其他化工工藝），實(shí)現(xiàn)水資源的閉路循環(huán)。

2. 有機(jī)污染物資源化回收

溶劑回收：采用蒸餾、萃取等技術(shù)，從高濃度廢水（COD＞50,000mg/L）中回收甲苯、二甲苯等有機(jī)溶劑，回收率可達(dá)80%~90%，回收的溶劑可重新用于樹(shù)脂生產(chǎn)工藝，降低原料消耗；

熱能回收：厭氧生物處理過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣（CH₄含量60%~70%）可通過(guò)燃燒發(fā)電或供暖，每立方米沼氣可發(fā)電1.5~2.0kWh，實(shí)現(xiàn)能源回收；同時(shí)，高濃度廢水處理前可通過(guò)換熱器回收余熱，用于加熱厭氧反應(yīng)器，降低能耗。

3. 重金屬與鹽類(lèi)資源化

貴金屬回收：采用螯合樹(shù)脂吸附或電解沉積技術(shù)，從廢水中回收Pd、Ni等貴金屬，純度可達(dá) 99% 以上，作為催化劑原料循環(huán)使用，降低貴金屬采購(gòu)成本；

鹽類(lèi)回收：膜分離濃水或蒸發(fā)結(jié)晶產(chǎn)生的鹽類(lèi)（如NaCl、Na₂SO₄），經(jīng)純化處理后可作為工業(yè)鹽銷(xiāo)售或用于其他化工生產(chǎn)，避免鹽渣填埋造成的環(huán)境壓力。

四、典型處理工藝路線(xiàn)與應(yīng)用案例

1. 典型工藝路線(xiàn)（中高濃度廢水）

高濃度廢水（COD＞50,000mg/L）：隔油→氣浮→催化濕式氧化（CWAO）→中和絮凝→UASB厭氧→MBBR 好氧→活性炭吸附→RO膜分離→中水回用+鹽類(lèi)回收+貴金屬回收；中濃度廢水（COD 10,000~50,000mg/L）：隔油→氣浮→芬頓氧化→中和絮凝→A/O好氧→MBR→NF膜分離→工藝回用+重金屬回收。

2. 應(yīng)用案例

某大型加氫石油樹(shù)脂生產(chǎn)企業(yè)：采用“隔油-氣浮-芬頓氧化-UASB-MBBR-MBR-RO”組合工藝，處理規(guī)模1,000m³/d，進(jìn)水COD 20,000~30,000mg/L，B/C＜0.1；預(yù)處理后COD去除率40%~50%，B/C提升至0.25~0.3；生物處理階段COD去除率80%~85%；深度處理后出水COD≤50mg/L，回用率70%，回收的Pd貴金屬年收益超百萬(wàn)元，顯著降低了處理成本與原料消耗；

某中小型樹(shù)脂企業(yè)：采用“隔油-氣浮-臭氧氧化-A/O-活性炭吸附”工藝，處理規(guī)模200m³/d，進(jìn)水COD 10,000~15,000mg/L，出水COD≤50mg/L，達(dá)標(biāo)排放；同時(shí)，回收廢水中的甲苯溶劑，年回收量約50噸，降低原料成本約30萬(wàn)元。

五、挑戰(zhàn)與優(yōu)化方向

1. 現(xiàn)存挑戰(zhàn)

高鹽高COD協(xié)同處理難題：廢水中高鹽含量會(huì)抑制微生物活性，影響生物處理效果，需開(kāi)發(fā)耐鹽微生物或強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)；

難降解有機(jī)物去除不徹底：部分樹(shù)脂低聚物與芳香族衍生物難以通過(guò)常規(guī)處理技術(shù)完全去除，易導(dǎo)致出水COD波動(dòng)；

運(yùn)行成本較高：高級(jí)氧化與膜分離技術(shù)運(yùn)行成本（能耗、藥劑、膜更換）較高，中小型企業(yè)難以承受；

資源化效率低：目前多數(shù)企業(yè)以達(dá)標(biāo)排放為目標(biāo)，水資源與有價(jià)物質(zhì)回收利用率較低，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

2. 優(yōu)化方向

技術(shù)集成創(chuàng)新：開(kāi)發(fā)“高級(jí)氧化-厭氧-好氧-膜分離”一體化工藝，提升處理效率，降低能耗；例如，將電催化氧化與MBBR結(jié)合，強(qiáng)化難降解有機(jī)物去除，縮短處理流程；

耐鹽微生物馴化：通過(guò)基因工程或長(zhǎng)期馴化培養(yǎng)耐鹽微生物（耐鹽濃度＞5%），提升高鹽廢水的生物處理效果，降低預(yù)處理成本；

新型材料研發(fā)：開(kāi)發(fā)高效、低成本的吸附劑（如改性生物質(zhì)炭、MOFs材料）與膜材料（抗污染RO膜、納濾膜），提升污染物去除效率與材料使用壽命；

資源化深度挖掘：優(yōu)化溶劑回收工藝，提升回收率；開(kāi)發(fā)貴金屬高效回收技術(shù)，提高資源回收價(jià)值；構(gòu)建“廢水-水資源-能源-有價(jià)物質(zhì)”的全鏈條資源化體系，實(shí)現(xiàn)環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益雙贏；

智能化控制：采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廢水水質(zhì)與處理工藝參數(shù)，優(yōu)化藥劑投加量與運(yùn)行條件，降低運(yùn)行成本，提升處理穩(wěn)定性。

加氫石油樹(shù)脂生產(chǎn)廢水的處理需遵循“預(yù)處理-深度處理-資源化”的技術(shù)路線(xiàn)，通過(guò)物理化學(xué)、生物、膜分離等技術(shù)的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)COD、重金屬等污染物的高效去除與達(dá)標(biāo)排放。預(yù)處理階段以高級(jí)氧化與絮凝沉淀為主，核心是提升廢水可生化性；深度處理階段結(jié)合生物處理與膜分離，確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)；資源化階段重點(diǎn)回收水資源、有機(jī)溶劑、貴金屬與鹽類(lèi)，降低處理成本與資源浪費(fèi)。

本文來(lái)源：河南向榮石油化工有限公司 http://www.lagoufu.com/