一、物理法：基础预处理，去除悬浮 / 大颗粒污染物

1. 沉淀法
   • 核心原理：利用重力作用，使废水中密度大于水的悬浮颗粒自然沉降，实现固液分离。
   • 分类：平流式沉淀池（适配大流量废水）、竖流式沉淀池（适配小流量高浓度悬浮废水）、斜管 / 斜板沉淀池（沉淀效率高，占地小，主流选型）。
   • 适用场景：去除洗砂、矿山、造纸、印染废水中的泥沙、纤维、浮渣等，SS 去除率 60%-80%。
2. 过滤法
   • 核心原理：废水通过多孔过滤介质（石英砂、活性炭、陶粒、滤网），截留悬浮颗粒、胶体杂质。
   • 常用设备：石英砂过滤器、多介质过滤器、精密过滤器、袋式过滤器。
   • 适用场景：沉淀法后续深度除杂，或作为反渗透、超滤等膜处理的前置预处理，SS 去除率 80%-95%。
3. 气浮法
   • 核心原理：向废水中通入微气泡，使气泡吸附在悬浮颗粒 / 油滴表面，提升颗粒浮力，使其随气泡上浮至水面，通过刮渣机去除。
   • 分类：溶气气浮（主流，溶气水释放微气泡，效果稳定）、涡凹气浮（适配含油、高悬浮物废水，成本低）。
   • 适用场景：去除电镀、食品、炼油、屠宰废水中的油类、乳化油、轻质悬浮颗粒（颗粒密度接近水，沉淀法难处理），油类去除率 90% 以上，SS 去除率 70%-90%。
4. 离心法
   • 核心原理：利用离心力，使废水中的固液、液液混合物因密度差产生分离，离心力远大于重力，分离效率高。
   • 常用设备：离心机、旋流分离器。
   • 适用场景：小流量、高浓度悬浮废水（如化工母液、电镀污泥废水），或需快速分离的精密处理环节，设备成本较高，适合精细化处理。

二、化学法：分解 / 转化污染物，去除溶解性无机 / 有机污染物

1. 中和法
   • 核心原理：向酸性 / 碱性废水中投加中和剂，使废水 pH 值调节至中性（6-9），避免酸碱腐蚀设备、抑制后续生物处理。
   • 酸性废水中和：投加石灰、氢氧化钠、碳酸钠、石灰石等；碱性废水中和：投加硫酸、盐酸、二氧化碳等。
   • 适用场景：化工、电镀、冶金、制药废水中的酸碱废水，是生物处理的前置必要环节。
2. 混凝沉淀法
   • 核心原理：投加混凝剂（无机：PAC、PFS、硫酸铝；有机：PAM），使废水中的胶体、细微悬浮颗粒失去稳定性，聚集形成大絮体，通过沉淀去除。
   • 关键要点：先投加无机混凝剂中和电荷，再投加 PAM 架桥絮凝，控制药剂投加量和搅拌速度。
   • 适用场景：印染、造纸、化工废水中的胶体、色度、SS 去除，色度去除率 60%-85%，COD 去除率 30%-50%。
3. 氧化还原法
   • 核心原理：利用氧化剂 / 还原剂的氧化还原作用，将废水中的有毒污染物（如重金属离子、氰根、酚类）转化为无毒 / 低毒、易分离的物质。
   • 氧化法（主流）：投加次氯酸钠、二氧化氯、双氧水、臭氧，或采用芬顿氧化（Fe²+ + H₂O₂，适配难生物降解有机废水），去除酚类、氰化物、COD、色度；
   • 还原法：投加铁粉、亚硫酸钠、硫酸亚铁，将电镀废水中的 Cr⁶+ 还原为 Cr³+，再通过中和沉淀去除。
   • 适用场景：电镀废水（重金属离子）、化工废水（酚、氰、硝基化合物）、印染废水（脱色），有毒污染物去除率 90% 以上。
4. 化学沉淀法
   • 核心原理：向废水中投加沉淀剂，与溶解性无机污染物发生化学反应，生成难溶性盐类沉淀物，通过沉淀分离去除。
   • 常用沉淀：氢氧化物沉淀（中和法去除重金属）、硫化物沉淀（投加硫化钠，去除汞、镉、铅等重金属，效果优于氢氧化物）、磷酸盐沉淀（去除氨氮、总磷）。
   • 适用场景：电镀、冶金废水的重金属离子去除，化工、食品废水的总磷去除，重金属去除率 95% 以上。

三、物理化学法：结合物理 + 化学作用，去除溶解性 / 胶体污染物

1. 吸附法
   • 核心原理：利用吸附剂（活性炭、沸石、硅藻土、树脂）的多孔结构和表面吸附力，吸附废水中的溶解性有机物、色度、重金属离子。
   • 主流吸附剂：颗粒活性炭（GAC，适配废水深度脱色、除味）、粉状活性炭（PAC，适配应急处理）、离子交换树脂（针对性吸附重金属，可再生）。
   • 适用场景：印染、化工、制药废水的深度脱色、COD 去除，饮用水 / 工业回用水的精制处理，COD 去除率 40%-60%，色度去除率 80%-95%。
2. 离子交换法
   • 核心原理：利用离子交换树脂中的可交换离子，与废水中的溶解性阴阳离子发生交换，实现污染物去除，树脂可通过再生重复使用。
   • 常用树脂：阳离子交换树脂（去除重金属离子、铵根）、阴离子交换树脂（去除硝酸根、硫酸根、氰根）。
   • 适用场景：电镀废水的重金属深度去除、化工废水的盐类去除、纯水制备的前置处理，重金属去除率 99% 以上。
3. 膜分离法
   • 核心原理：利用半透膜的选择透过性，在压力差作用下，使废水中的水和污染物分离，按膜孔径大小分为不同类型，是工业废水回用、零排放的核心工艺。
   • 主流类型：
     • 微滤（MF）：去除悬浮颗粒、细菌，作为膜处理前置预处理；
     • 超滤（UF）：去除胶体、大分子有机物，适配印染、食品废水的预处理；
     • 纳滤（NF）：去除小分子有机物、色度、二价盐，适配废水深度处理、回用；
     • 反渗透（RO）：去除几乎所有溶解性盐、有机物，适配工业回用水、纯水制备，废水零排放核心工艺。
   • 适用场景：所有行业废水的深度处理和回用，电镀、化工废水的零排放，COD 去除率 90% 以上，盐去除率 98% 以上。
4. 萃取法
   • 核心原理：利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度差异，将废水中的溶解性有机物（如酚类、芳烃）转移至萃取剂中，实现水相和有机相分离，萃取剂可再生重复使用。
   • 常用萃取剂：煤油、苯、醇类，或专用萃取剂。
   • 适用场景：化工、制药、焦化废水的高浓度酚类、芳烃去除，酚类去除率 90% 以上。

四、生物法：利用微生物分解污染物，去除有机污染物 / 氨氮

（一）好氧生物处理：有氧环境，分解易生物降解有机物

1. 活性污泥法
   • 核心原理：将废水与活性污泥（富含好氧微生物的絮体）混合，在曝气池内充氧，微生物吸附、分解有机污染物，混合液进入二沉池实现固液分离，污泥回流至曝气池循环使用。
   • 主流变种：传统活性污泥法、氧化沟（工艺简单，抗冲击负荷强）、SBR（序批式，适配小流量废水，占地小）、MBR（膜生物反应器，结合活性污泥 + 超滤膜，污泥浓度高，处理效率高，占地小，主流升级选型）。
   • 适用场景：食品、屠宰、印染、市政污水的有机污染物去除，是大流量废水的主流选择。
2. 生物膜法
   • 核心原理：微生物附着在填料（陶粒、塑料环、蜂窝填料）表面形成生物膜，废水流经填料时，生物膜吸附、分解有机污染物，微生物代谢产物随水流排出。
   • 主流设备：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池（结合活性污泥 + 生物膜，抗冲击负荷强，操作简单，主流选型）。
   • 适用场景：中小流量、中低浓度有机废水，如食品、造纸废水，耐冲击负荷优于活性污泥法，适合水质波动较小的废水。

（二）厌氧生物处理：无氧环境，分解高浓度有机污染物

1. 厌氧消化池
   • 传统工艺，结构简单，适配低浓度高悬浮物厌氧废水，处理效率较低。
2. UASB（升流式厌氧污泥床）
   • 主流厌氧工艺，利用颗粒厌氧污泥分解有机物，废水自下而上流经污泥床，处理效率高，占地小，适配食品、啤酒、造纸、化工高浓度有机废水。
3. IC（内循环厌氧反应器）
   • UASB 升级款，自带内循环系统，抗冲击负荷强，处理效率更高，适配 COD≥5000mg/L 的超高浓度有机废水（如制药、化工母液）。

（三）兼氧 - 好氧组合工艺

（四）脱氮除磷生物工艺

五、典型行业工业废水主流处理工艺组合

1. 印染废水（含色度、染料、COD、悬浮物，可生物降解性一般）：格栅 + 调节池 + 气浮法 + A²/O + 混凝沉淀 + 活性炭吸附→达标排放；若需回用：上述工艺 + 超滤 + 反渗透→回用水。
2. 电镀废水（含重金属、酸碱、氰化物，有毒，难生物降解）：格栅 + 调节池 + 中和沉淀 + 氧化还原 + 硫化物沉淀 + 精密过滤 + 离子交换 / 膜分离→达标排放 / 回用。
3. 食品 / 屠宰废水（含高浓度有机物、氨氮、总磷，可生物降解性好）：格栅 + 隔油池 + 调节池 + UASB/IC+A²/O + 二沉池→达标排放；若需深度处理：+MBR + 消毒→回用。
4. 化工废水（含酚、氰、硝基化合物、COD，难生物降解、有毒）：格栅 + 调节池 + 芬顿氧化 / 臭氧氧化 + UASB+MBR + 活性炭吸附→达标排放；高浓度难降解母液：萃取法 + 上述工艺。
5. 洗砂 / 矿山废水（含高悬浮物、泥沙，无有机污染物）：格栅 + 沉砂池 + 斜管沉淀池 + 石英砂过滤→达标排放 / 回用。
6. 造纸废水（含纤维、COD、色度、SS）：格栅 + 调节池 + 气浮法 + IC + 接触氧化池 + 混凝沉淀→达标排放；回用工艺：+ 超滤 + 反渗透。

六、工业废水处理核心原则与注意事项

1. 预处理优先：所有废水先通过物理法（格栅、沉淀、过滤）去除悬浮颗粒、油类，降低后续工艺负荷，避免堵塞设备、抑制微生物。
2. 匹配可生化性：先检测废水 BOD/COD（可生化性指标），≥0.3 优先采用生物法（成本低）；＜0.3 需先通过化学氧化（芬顿、臭氧）提高可生化性，再用生物法。
3. 分类分质处理：同厂区不同类型废水（如酸碱废水、重金属废水、有机废水）先单独预处理，再混合处理，避免不同污染物相互反应，降低处理效率。
4. 考虑回用与零排放：高耗水行业（印染、电镀、化工）优先设计废水回用工艺，通过膜分离实现零排放，降低水资源消耗，符合环保政策。
5. 配套污泥处理：物理、化学、生物处理过程中产生的污泥（物化污泥、生化污泥、重金属污泥）需单独收集、脱水（板框压滤、带式压滤）、处置（安全填埋、资源化利用），避免二次污染。
6. 抗冲击负荷：设计调节池，缓冲废水水质、水量的波动（如生产工艺调整、季节变化），保证后续处理工艺稳定运行。