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石油化工廢水是石化工廠排放的廢水，是合成橡膠、纖維、洗滌劑等產品以及苯、甲醇、甘油等化工原料生產過程中排出的廢水。這類廢水水量大有機物含量高且會散發出有害氣味，成分復雜含有多種重金屬，且水質的變化很大，因為石油化工廢水是會根據生產流程和原料產生變化的。
石油化工廢水處理常用工藝設備
1. 隔油處理：一般都要使用隔油池去除石油化工廢水的幼稚，隔油池兼作初沉池，去除粗顆粒和可沉淀的物質，此預處理是為了減輕后續單元運作的負荷。如果不做隔油處理，將污水表面的油脂撇去，是使得好氧生物獲得氧氣的條件受限，對生物處理是會增加阻力的，因此，先在隔油池進行處理。
2. 氣浮：利用高度分散的小氣泡作載體對廢水中的懸浮體，進行粘附，使其氣泡浮到水面進行分離，一般是在隔油和絮凝之后操作，可以對廢水中的石化油和細微固體懸浮進行分離。
3. 吸附：用活性劑進行吸附，比如活性炭吸附，使廢水中的污染物在表面去除，能夠有效的去除廢水的色度和臭味，降低COD等，缺點是操作運行的費用比較高，且比較容易造成二次污染，因此，此犯方法通常是和臭氧氧化或者絮凝法一起使用。
4. 膜分離：在常溫下進行操作，設備和流程都很簡單且出水的水質穩定，不需要占用很大的面積，在液體中的純化，濃縮有著獨特的優勢。是利用功能膜作為分離介質，能有效去除廢水中的色度、有機物、微生物和金屬離子等。
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