引言
随着我国经济的快速发展，各类工业园区不断增多，废水排放量也不断增加，因此，工业园区废水处理问题越来越受到关注。工业园区废水具有高浓度、高悬浮物、高毒性、高色度等特点，对水环境质量与生态环境造成了较大的威胁。近年来，我国出台了一系列政策对工业园区废水的处理提出了严格要求。如何实现工业园区废水的治理与回收利用是当前工业园区发展面临的重要问题之一。针对该问题，本研究采用多因子协同监测方法，对某工业园区综合废水中的特征污染物进行了监测研究，并进行了工艺应用研究，为工业园区废水特征污染物的治理提供参考。
一、工业园区废水概述
工业园区废水是指在工业生产过程中产生的各种废水，包括生产废水和生活污水两类。工业废水中含有大量的污染物，主要有无机污染物、重金属以及各种有毒有害物质等。生活污水主要是指城市居民生活产生的污水，由于其水量小、成分复杂等原因，直接排放会对环境造成一定的影响。因此，必须要对工业废水进行处理，确保其排放达到相关标准，实现达标排放。对于工业园区而言，工业废水的排放量占园区总排放量的70%以上。因此，工业园区废水治理是当前亟须解决的问题。本文将针对工业园区综合废水特征污染物监测与组合处理工艺应用进行探讨[1]。
二、废水中VOCs与POPs的理化特性
工业园区废水中特征污染物主要包括挥发性有机物（VOCs）和持久性有机物（POPs），其中挥发性有机物（VOCs）是由水、蒸汽以及含氮化合物所组成的混合物，其主要成分是烷烃、烯烃、芳烃类以及芳香烃等物质， VOCs主要来源于石油化工产品，如乙烯、丙烯、甲苯、二甲苯等；持久性有机物（POPs）主要来源于石油化工产品，如汽油、柴油、油漆等， POPs具有易迁移、难降解的特点，其主要成分为多氯联苯、多溴二苯醚以及多溴联苯醚等物质， POPs具有较强的持久性与生物累积性特点，会对生态环境造成严重危害[2]。
三、废水特征污染物监测方法
3.1监测技术与仪器选择
工业园区综合废水特征污染物监测项目中，挥发性有机物和持久性有机物采用气相色谱法，总有机碳、总挥发性脂肪酸采用气相色谱-质谱联用法，总有机碳采用火焰原子吸收光谱法，总挥发性无机物采用离子色谱法。多环芳烃采用紫外-可见分光光度法检测，持久性有机污染物采用高效液相色谱-串联质谱联用法检测。大气中 VOCs和持久性有机污染物的监测项目包括：苯、甲苯、乙苯、丙苯、间二甲苯、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、五氯乙烯和1,2-二氯乙烷等。其中，气相色谱-质谱联用仪作为核心检测设备，其应用在挥发性有机物和持久性有机物监测方面具有明显优势[3]。
3.2 VOCs与POPs的采样与前处理
废水样品采集前，应在采样容器中加入少量的氮气，确保样品不会与空气混合。在采样容器中装入吸附管，并将吸附管放置于采样容器中。将吸附管固定在样品采集装置上，然后将采集装置与检测仪器连接。根据相关标准对水样进行检测。样品提取和净化：在完成采样工作后，需要对样品进行提取和净化处理。首先要对样品进行浓缩，然后使用正己烷将样品溶液进行萃取。萃取液加入到净化装置中，并对其进行浓缩、保存，以备后续分析。净化：将萃取液和浓缩后的样品溶液倒入装有吸附管和正己烷的净化装置中，并用正己烷对吸附管进行冲洗，确保吸附管表面的正己烷完全去除后再进行分析。
3.3分析方法与数据处理
监测数据的采集和处理：（1）首先对样品进行加标回收，加标回收率应在90%以上。然后对每个样品进行气相色谱分析，根据标准曲线计算出各污染物的浓度。（2）对污染物的定性定量信息进行统计和处理，计算出废水中的总有机碳、挥发性脂肪酸、 PAHs、重金属等特征污染物的浓度值。（3）将废水特征污染物浓度值与地表水环境质量标准中规定的限值进行比较，计算出废水中特征污染物的超标因子数。（4）对废水特征污染物监测结果进行分析和评价，筛选出环境质量标准中规定的重点关注对象，为制定科学合理的工业园区废水治理方案提供依据[4]。
3.4监测结果及污染物分布特征
监测结果显示，园区综合废水中的特征污染物含量较低，与其他污水处理厂相比，废水中的 POPs和 VOCs含量较低。园区综合废水中的特征污染物主要包括：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、正己烷等，这些特征污染物中苯系物和烃类污染物的含量较高，是主要的挥发性有机物。园区综合废水中的特征污染物主要包括： VOCs （甲苯、二甲苯）、 POPs （氯苯、苯系物）。其中，苯系物是园区综合废水中主要的特征污染物，其含量在废水总挥发性有机物中占有较大比例，占比在80%以上。另外， POPs的含量较低，其中溴代阻燃剂（BTCs）是园区综合废水中的主要特征污染物。
四、组合处理工艺（A/O-MBR）技术原理与工艺流程
4.1 A/O（厌氧/好氧）处理单元机理
A/O工艺是在厌氧（缺氧）/好氧（好氧）两个不同的环境下进行交替运行，以达到去除有机物、去除氨氮和脱氮的目的。该工艺中，厌氧过程主要是通过产甲烷菌与反硝化细菌对废水中的有机污染物进行降解，从而降低废水中的 COD，将其转化为甲烷和二氧化碳。好氧过程主要是通过硝化菌与放线菌等微生物对废水中的氨氮进行降解，同时将废水中的BOD5、 SS和有毒物质等转化为NO3-、NO2-和NH4+等小分子物质，最终降低废水中的氨氮含量，提高废水中有机物的去除率。
4.2 MBR（膜生物反应器）技术原理
MBR （膜生物反应器）技术是将生物反应器与膜分离技术相结合的新型高效污水处理技术。它是以膜分离装置为核心，以生物反应器为处理单元，实现污水处理过程的全封闭和自动控制。膜生物反应器是膜分离技术与生物处理技术相结合的新型高效污水处理工艺，它利用膜组件代替传统生物反应器中的二沉池，使微生物停留在生物反应器内，实现废水处理过程的自动化。由于膜组件的截留作用，在生化反应池中形成了高浓度的微生物溶液，使得生化反应池中产生大量的剩余污泥量大为减少，大大减少了污泥处置和污泥排放对环境带来的危害。
4.3 A/O与MBR耦合的工艺优势
（1）该工艺以膜生物反应器作为 MBR的预处理设备，与传统活性污泥法相比，具有明显的优势。（2） MBR作为预处理装置，可以对废水进行有效的过滤、截留，去除水中大分子物质及胶体、悬浮物等，大大提高了处理效果。（3）A/O作为深度处理工艺，能够进一步去除水中的有机物和氮、磷等污染物。（4） MBR的出水水质稳定、出水水质良好、占地面积小。（5） MBR与A/O工艺在工艺流程上可以完全独立，并可作为常规或深度处理工艺的预处理环节，可以大幅度减少后续单元的规模，提高投资和运行费用，降低运行成本[5]。
4.4工艺流程设计与运行参数
A/O-MBR工艺流程如图1所示，工艺流程见图2，核心构筑物为 MBR池。在 MBR池中，污泥被截留在膜组件中，污泥浓度（MLSS）可达10000 mg/L以上，剩余污泥产量很低，可利用剩余污泥进行处理。运行过程中膜组件与普通活性污泥混合在一起，从而提高了污水处理效率。系统运行期间，由于膜的截留作用和生物活性的提高，使得 MBR池中污泥浓度逐渐升高并稳定在3000 mg/L以上。
五、 A/O-MBR组合工艺在废水处理中的应用研究
5.1工艺应用条件与选型原则
A/O-MBR组合工艺适用于处理城镇污水、工业废水、农业废水、市政污水等，可有效去除水中的悬浮物、油脂、重金属等污染物，并提高生物处理效果，在确保出水水质的前提下，具有投资少、占地面积小、运行费用低、污泥产生量少等特点。A/O-MBR组合工艺的主要设备包括：缺氧池（O）和好氧池（A），通过添加反硝化细菌及生物膜法进行处理，达到脱氮除磷的目的。本工艺最大的优点是可处理多种污染物，特别是对于难降解污染物具有很强的去除效果，对 COD、 BOD及 SS的去除率可达90%以上。此外，还具有占地面积小和运行费用低等优点。
5.2试验装置与操作流程
根据A/O-MBR组合工艺处理特征污染物的要求，本试验采用二级生物处理与 MBR膜处理组合工艺，该工艺采用“A2/O+ MBR膜”工艺，本试验装置主要包括：集水池、调节池、好氧池、厌氧池、好氧池后曝气系统、膜池及排泥系统。由于 MBR膜技术的应用，省去了传统活性污泥法的二沉池，使系统简化，占地面积减少50%以上。运行过程中，根据实际情况的变化可采用A/O处理与 MBR膜处理组合工艺。通过该组合工艺对园区废水进行处理，可使出水水质达到《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准，满足园区企业的用水要求。
5.3处理效果评估（污染物去除率、出水水质等）
污染物去除率：将A/O-MBR工艺的出水与国家相关标准进行比对，分析废水中各污染物的去除情况，综合判断其处理效果。出水水质：根据A/O-MBR工艺的出水水质，结合《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的要求，对废水出水水质进行评估，以判断工艺对污染物去除效果。同时，还需要对工艺运行过程中出水的色度、浊度、 SS等进行检测，判断其对后续工艺的影响。通过上述分析结果可以看出，A/O-MBR工艺能有效去除废水中的 VOCs、 POPs等特征污染物，其处理效果明显。而且该工艺对 SS和色度的去除效果也较为显著。
5.4运行稳定性与经济性分析
A/O-MBR组合工艺处理污水，由于污水中的难降解物质及有毒有害物质的存在，水质波动大，容易出现运行不稳定现象，导致出水水质不达标，但通过长时间的稳定运行，出水水质基本能稳定达标。A/O-MBR组合工艺可以在较大程度上降低污水处理成本。A/O-MBR组合工艺所需的膜组件成本仅为0.03元/m³左右，运行成本较低，且膜组件与活性污泥是可以完全分离的，可以最大限度地避免活性污泥流失对系统出水水质造成的不利影响。并且膜组件在一定程度上可以避免膜丝的堵塞问题。因此，A/O-MBR组合工艺具有良好的经济效益。
5.5技术应用案例及效果展示
本项目所用A/O-MBR组合工艺已在河北省某工业园区进行了工业废水处理工程示范应用。该工业园区主要有钢铁、石油化工、有色冶金、生物医药四大支柱产业，入驻企业数量多、产业关联度高，其工业废水具有有机物浓度高、水量大、成分复杂等特点，属于典型的难降解有机废水。该园区综合废水处理采用“预处理+A/O-MBR+深度处理”的组合工艺，出水水质达到《山东省城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB31/356—2006）一级A标准， COD、BOD5等指标分别为160 mg/L和25 mg/L，可满足企业排放要求。
结语
A/O-MBR组合工艺具有良好的处理效果，尤其是对于难降解污染物的去除效果较好，对 SS和色度的去除效果也较为显著，同时还能有效去除废水中的挥发性有机物（VOCs）和 POPs等特征污染物。此外，该工艺对污泥量较少，对后续膜分离系统的运行影响较小。因此，A/O-MBR组合工艺能够有效解决园区企业废水处理过程中遇到的废水排放量大、难降解物质多、处理成本高等问题。A/O-MBR组合工艺可有效提高废水中有机污染物的去除效果，有利于进一步提高污水处理效率，为后续处理工艺的选择提供依据，具有良好的应用前景。
参考文献
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[3]钟春明，张鑫，高翔，等。2020—2024年某铀矿山废水中特征污染物监测及生态风险分析[J/OL]。铀矿冶，1-10[2025-09-17].
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[5]徐金玉,杨立峰,陈飞宇,等.印染废水污染物协同处理模式的研究及应用[J].给水排水,2025,61(05):80-86.
