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化工園區污水處理廠接收上游各類化工企業的生產排水，水質成分復雜，廢水色度高；可生化性差、生物降解難度大，且均為上游化工企業經過一級預處理及二級生化處理之后的排水，排放的廢水中大多都是剩余難以生物降解的頑固污染物質，導致其生物降解難度增加；水質多樣化，對污水廠處理系統產生的沖擊性強；污水廠生化處理單元能力限制，單純生物法處理難以達到排放標準。

高鹽廢水是指總含鹽量至少3.5%的廢水，這種廢水主要來源于化工廠及石油和天然氣的采集加工等行業，廢水中含有Cl-、SO42-、Na+、Ca2+等可溶性無機鹽離子。高鹽廢水的產生途徑廣泛，其成分復雜多樣，鹽分高，對微生物生長具有較強的抑制作用，因此高鹽廢水的處理技術難度較大，是廢水處理研究的重點和難點。

難降解廢水中往往含有多種復雜的有機和無機化合物，如芳香族化合物、雜環化合物、重金屬離子等。某些有機化合物如酚類、苯胺類等也具有強烈的毒性。

廢水深度處理是指城市污水或工業廢水經一級、二級處理后，為了達到一定的回用水標準使污水作為水資源回用于生產或生活的進一步水處理過程。針對污水(廢水)的原水水質和處理后的水質要求可進一步采用三級處理或多級處理工藝。常用于去除水中的微量COD和BOD有機污染物質，SS及氨、磷高濃度營養物質及鹽類。

隨著我國城市化進程及工業的加速發展，環保問題，特別是城市污水處理已成為各國研究的熱點。然而隨著大量的生活與工業污水流入江河、湖泊或地下水中，給水體造成嚴重污染，對漁業用水、生活用水等產生影響。城市污水污染已成為制約國家發展的重要因素之一，因此國家對污水處理廠的排放標準也愈發嚴格。

高氮廢水主要來源于石油化工、化肥、制藥、食品加工、畜牧養殖等領域。這些廢水中的氮含量往往很高，經過傳統的生物處理后，末端總氮依然較高且主要為硝態氮，若不經過深度脫氮處理直接排放，會造成水平衡的破壞，污染水體環境。

化工類企業將自身生產廢水進行處理后，達到污水廠接收標準后排到污水處理廠進行深度處理后外排自然水體。此類廢水經過廢水處理工藝處理后，水中的COD、總氮等污染物，已降解至較低的水平，但殘留的污染物往往很難再次被降解，屬于難生化，難降解的物質。因此需選用具有強效催化氧化的工藝，將水中的殘留物質進行深層次降解，降解之后的廢水水質滿足生產用水的水質要求，可以直接回用于生產工藝前端，減少清水的生產需求，從而降低生產成本。