衔接“双碳”目标，密集出台的政策已逐步构建起严格的化工废水治理框架，园区成为核心战场，资源化与降碳协同突破在即。在“第二届化工园区技术创新与产业升级绿色发展论坛”上，以《绿色低碳背景下化工废水处理技术与展望》为题，华衍环境投资(江苏)有限公司副总经理、苏州工业园区清源华衍水务有限公司总工程师关永年发表演讲，全方位分析化工园区废水特点及面临的挑战、当下主要处理技术及技术未来发展方向等，并结合具体案例针对不同类型化工废水展开讨论，明确重难点，分享高效率处理方案。
关永年
化工园区废水处理：“难”字当头
关永年指出，“化工园区废水普遍具有水质波动大、成分复杂、毒性强、高盐分、含难降解有机物等特点，如何妥善处理好这些废水，不仅关乎园区发展的可持续性，对于周边生态系统和居民生活质量也会造成深远影响。”综合各类园区特征，他认为，除去废水本身的复杂性，水量波动、处理成本及过程风险也存在着种种限制。
具体来看，水量波动要求废水处理设施能够适应短时间内的波动，保持性能稳定；而如何达到成本与效果的平衡，实现经济与环保效益兼得，一直都是困扰工业绿色发展的重要因素；过程风险控制则要求严防严控所有可能出现的二次污染，比如防止含重金属废水渗入地下水层、控制异味与气溶胶等等。
显然，这对化工园区内企业及环保服务商而言都是不小的考验。比如其中最为突出的高浓度有机废水问题，关永年以“严峻”一词形容当前的形势。通常情况下，化工生产过程中许多环节都会产生高浓度有机污染物，其化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)数值远超一般市政污水浓度，对微生物还具有毒性和抑制作用，使得传统生物处理法难以发挥，但如果选用物化方法，成本压力也会倍增。
“废水排放要达标，企业的环保投入也要控制，找到两者之间的最佳平衡点，正是从业者所要突破的方向。”关永年总结了目前应用广泛应用的一、二、三级废水处理工艺流程，点明多种工艺耦合的优势，包括“臭氧+高效沉淀+反硝化+氯消毒”、“高效沉淀+臭氧氧化+反硝化滤池+气浮”等等，表示园区目前只有通过综合性施策才能达到理想的废水治理效果。“绿色低碳处理技术是化工废水处理未来的发展方向。”他强调。
末端治理到资源化：“绿”是关键
历经30余年发展，走过了高速扩张阶段，我国化工园区已来到提质增效新时期。七部门联合印发《关于加快推动制造业绿色化发展的指导意见》，提出要“以实现碳达峰碳中和目标为引领，构建绿色增长新引擎，锻造绿色竞争新优势，擦亮新型工业化生态底色”。绿色化发展成为重中之重，节能降碳潜力亟待进一步深挖。
据关永年分析，要想实现化工废水绿色低碳处理，可以从以下五个方面发力↓
①新工艺低碳化
通过开发低能耗工艺进行替代，推动各关键环节减排或实现资源化利用，最终达到整体绿色运行的效果。如微生物燃料电池，无需外部能量输入，即可将废水中有机物化学能转化为电能，仅产生二氧化碳和水，在治理污水的同时还能够回收能源，一举多得。
②研发新材料
选择更高性能、更绿色的废水处理药剂、膜材料等，也有助于提高处理成效。如当下热门的新型非均相催化剂，反应物与催化剂不完全处在同一个相内的催化过程，具有高活性、高选择性、可重复使用性和环境友好性；如抗污染膜材料，由高品质材料制成，较普通膜具有更强的抗沉积、抗氧化、抗菌、耐高温等特性，使用寿命更长，净化效果更好。
③AI技术的应用
在设备运维与维护、工艺优化与节能、污染监测与响应、管网管理与调度、视觉分析与自动化等方面，AI较传统人力巡管模式更具优势。据悉，AI不仅可以根据实时数据进行动态参数调整，实现系统稳定高效运行，还能够大大提升应急响应与决策效率。比如，无人机巡检等应用在污水处理中，降耗可达20%-40%、成本下降最高50%，合规效率提升80%。
④数字孪生技术
与实际运行系统一比一构建虚拟系统，有利于实现实时监控和异常处理、流程优化和效率提升、智能管理和自动化控制、预测性维护和决策支持。如在处理过程中，可通过事先模拟各阶段化学反应和物质交换等，对比进行优化，以提高处理效率。
⑤形成循环体系
深度处理后的废水可用于冷却、冲洗；通过沼气发电等回收能源，可补充生产用能；用蒸发结晶等手段回收盐分，用萃取或蒸馏回收有机物，如甲醇、丙酮等，可当做工业原料进行二次利用。形成“废水-资源-能源协同回收体系”，从传统的污水处理方式转向资源回收利用，更有利于实现打造零碳园区的目标。
多重困境之下破局：“新”启未来
如何将绿色低碳理念落到实处？关永年列举了含氟化工废水处理、化工电子机加工综合废水处理、煤工废水处理、生物制药废水处理领域的四个实践案例，以具体论证推进水处理环节节能降碳改造对于化工园区发展的重要意义。
如某高新技术产业园区，集聚化工、电子、光伏、机械制造等多种类型工厂，产生的废水不仅污染物浓度高、成分复杂、可生化性差，还有着大量有机物、重金属等。为推动清洁生产，该园区最终选择了分质预处理与“混凝沉淀+水解酸化+两级AO/MBR+臭氧催化氧化+高效沉淀池+反硝化滤池+次氯酸钠消毒”多种技术耦合的方案，最终实现COD、BOD5、SS、NH3-N、TP去除率均达到95%以上，直接处理成本约3.44元/m³，出水水质稳定达到设计要求。
以当前政策风向来看，绿色低碳正加快从“合规成本”转化为“竞争资产”，未来将属于那些率先将“政策压力”转化为“技术动力”、以循环经济重塑产业价值链的先锋军。“要实现化工行业高质量发展，还需社会各界一同努力，携手应对挑战。”演讲的最后，关永年呼吁道。
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