随着工业化进程加快，化工、制药、印染等行业排放的高COD（化学需氧量）废水已成为水环境治理的难点。其COD浓度常达5000-20000 mg/L，且含有难降解有机物、毒性物质及生物抑制成分，传统处理方法存在降解效率低、运行成本高等瓶颈。本文提出基于"分级处理-协同增效"原则构建的高效降解技术体系，为行业提供创新解决方案。

1. 技术体系架构设计

该体系采用三级处理模块：前端预处理单元通过"混凝沉淀-微电解"组合工艺去除悬浮物及部分COD（去除率25-40%），同步破解大分子有机物结构；核心处理单元集成"Fenton氧化-电催化"高级氧化技术，利用羟基自由基（·OH）的非选择性氧化特性，将苯系物、卤代烃等难降解物质转化为小分子中间体（COD降解率提升至65-80%）；末端生物强化单元采用"复合菌剂-MBR膜生物反应器"组合，通过嗜盐菌、白腐真菌等功能菌群的定向驯化，实现有机物的彻底矿化，最终出水COD≤100 mg/L。

2. 关键技术突破

（1）电催化反应器创新：开发三维粒子电极材料（TiO?/石墨烯复合涂层），过电位降低至1.25V，电流效率提升30%；

（2）氧化剂投加优化：建立H?O?与Fe²?的智能调控模型，实现药剂投加量减少45%的同时，羟基自由基产率提高1.8倍；

（3）抗冲击负荷系统：构建基于在线水质监测的反馈调节系统，当进水COD波动超过±30%时，自动切换备用氧化模块，保障处理稳定性。

3. 工程验证与效益分析

在江苏某制药废水处理项目中，该体系处理COD 15000 mg/L的抗生素生产废水，运行数据显示：吨水处理成本较传统工艺降低28%（12.5元→9.0元），污泥产率减少40%，年减排COD达4200吨。经GC-MS检测，出水中有机物种类由进水的136种减少至9种，生态毒性显著降低。

4. 结论与展望

本技术体系通过物化-生化技术的深度耦合，解决了高COD废水处理中的传质效率低、降解不彻底等问题。未来将重点开发光催化-电化学协同反应器，进一步降低能耗成本，推动技术体系在更多工业场景的标准化应用。