廢水的化學需氧量（COD）是衡量水中有機物含量的一個重要指標。降低廢水COD的方法有很多，以下是一些常見的方法：

一、物理方法

1. 沉淀和過濾

• 混凝沉淀：通過向廢水中加入混凝劑，如硫酸鋁、聚合氯化鋁（PAC）等，使廢水中的膠體物質和微小懸浮物脫穩，聚集成較大的顆粒，然后通過沉淀去除。例如，在處理含有機物的工業廢水時，混凝沉淀可以去除部分有機物，從而降低COD。一般來說，混凝沉淀對于分子量較大的有機物去除效果較好。

• 過濾：包括砂濾、活性炭過濾等。砂濾可以去除廢水中的部分懸浮物和有機物，而活性炭過濾則主要通過吸附作用去除有機物。活性炭具有巨大的比表面積，能夠有效吸附廢水中的有機物，如苯系化合物、酚類等。經過活性炭過濾后，廢水的COD可以顯著降低。不過，活性炭需要定期更換或再生。

2. 氣浮

• 溶氣氣浮：將空氣溶解于廢水中，然后在減壓的環境下，空氣以微小氣泡的形式析出，這些氣泡會附著在廢水中的有機物和懸浮顆粒上，使其浮到水面形成浮渣，然后通過刮渣裝置將浮渣去除。這種方法對于密度接近于水的有機物，如油脂、蛋白質等去除效果較好。例如，在處理食品加工廢水時，溶氣氣浮可以有效去除廢水中的油脂，降低COD。

3. 吸附法（除活性炭外）

• 樹脂吸附：利用離子交換樹脂或吸附樹脂對廢水中的有機物進行吸附。離子交換樹脂主要用于去除帶電荷的有機物，如有機酸、有機堿等；吸附樹脂則可以吸附各類有機物，包括非離子型的有機物。例如，在處理印染廢水時，吸附樹脂可以吸附廢水中的染料分子，降低COD。

• 硅藻土吸附：硅藻土具有多孔結構，能夠吸附廢水中的有機物和重金屬離子。它的吸附效果與硅藻土的粒度、表面性質等因素有關。在一些輕度污染的廢水處理中，硅藻土吸附可以作為預處理方法，降低廢水的COD。

4. 萃取

• 溶劑萃取：利用有機物在水相和有機相（萃取劑）中溶解度的差異，將有機物轉移到有機相中，從而達到分離的目的。例如，在處理含酚廢水時，可以用苯、甲苯等有機溶劑作為萃取劑，將酚從廢水中萃取出來，降低廢水的COD。不過，萃取后需要對有機相進行進一步處理，以避免造成二次污染。

• 超臨界萃取：利用超臨界流體（如二氧化碳）對有機物進行萃取。在超臨界狀態下，流體具有類似液體的密度和類似氣體的擴散性能，能夠更有效地萃取廢水中的有機物。這種方法適用于處理難降解的有機物，但設備成本和技術要求較高。

5. 膜分離

• 微濾和超濾：微濾可以去除廢水中的細菌、部分有機物膠體等，超濾則可以進一步去除相對分子質量較大的有機物。它們主要是通過物理篩分的作用，將大于膜孔徑的有機物截留。例如，在處理含有大分子有機物的廢水（如淀粉廢水）時，超濾可以將淀粉等大分子有機物截留，降低COD。

• 納濾和反滲透：納濾可以去除二價及以上的離子和相對分子質量在200 - 1000之間的有機物，反滲透則幾乎可以去除所有的離子和有機物。這些方法通常用于深度處理廢水，能夠得到高質量的出水，但運行成本相對較高，且對預處理要求較高。

二、化學方法

1. 氧化法

• 芬頓氧化：通過向廢水中加入過氧化氫和硫酸亞鐵，產生具有強氧化性的羥基自由基（·OH），羥基自由基可以氧化廢水中的有機物，將其分解為二氧化碳和水等無害物質。芬頓氧化對于難降解的有機物，如農藥、印染染料等有較好的處理效果。例如，在處理含有偶氮染料的印染廢水時，芬頓氧化可以破壞染料的發色基團，降低COD。

• 臭氧氧化：臭氧是一種強氧化劑，能夠直接氧化廢水中的有機物，也可以將大分子有機物分解為小分子有機物，提高廢水的可生化性。臭氧氧化的反應速度快，無二次污染。在一些飲用水源的保護和廢水的深度處理中應用廣泛。不過，臭氧的發生成本較高，且臭氧在水中的溶解度有限。

• 電化學氧化：通過電極反應產生具有強氧化性的活性物質，如羥基自由基、過氧化氫等，這些活性物質可以氧化廢水中的有機物。電化學氧化可以在常溫常壓下進行，對難降解的有機物有較好的處理效果。例如，在處理含酚廢水時，電化學氧化可以將酚氧化為二氧化碳和水。但是，電化學氧化存在能耗較高、電極材料容易腐蝕等問題。

2. 還原法

• 鐵屑還原：利用鐵屑的還原性，將廢水中的一些有機物還原為更容易處理的物質。例如，對于含有硝基苯等難降解有機物的廢水，鐵屑還原可以將硝基苯還原為苯胺，再通過其他方法進行處理。同時，鐵屑還原還可以提高廢水的pH值，有利于后續的處理。

• 亞鐵鹽還原：亞鐵鹽（如硫酸亞鐵）可以與廢水中的一些有機物發生還原反應。在一些酸性廢水中，亞鐵鹽可以與有機物反應生成沉淀或其他易于分離的物質，從而降低COD。

三、生物方法

1. 好氧生物處理

• 活性污泥法：通過培養活性污泥中的微生物，利用微生物的代謝作用將廢水中的有機物分解為二氧化碳和水。活性污泥中的微生物主要包括細菌、原生動物和后生動物等，它們在充足的氧氣供應下，對有機物進行吸附、氧化和分解。例如，在城市污水處理中，活性污泥法是常用的處理方法之一。影響活性污泥法處理效果的因素包括溶解氧濃度、污泥齡、水溫等。

• 生物膜法：使微生物附著在固體載體（如填料）表面形成生物膜，廢水與生物膜接觸過程中，有機物被微生物分解。生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等多種形式。例如，生物接觸氧化法結合了活性污泥法和生物膜法的優點，在處理生活污水和一些有機工業廢水方面有較好的效果。

2. 厭氧生物處理

• 厭氧消化：在無氧條件下，微生物將廢水中的有機物分解為甲烷、二氧化碳和硫化氫等氣體。厭氧消化分為水解酸化、產氫產乙酸和產甲烷三個階段。該方法可以有效去除廢水中的有機物，降低COD，并且能夠產生沼氣等可再生能源。例如，在處理高濃度有機廢水（如酒精釀造廢水）時，厭氧消化可以實現資源的回收利用。

• 厭氧氨氧化：這是一種新型的厭氧生物處理技術，主要用于處理含有高濃度氨氮和有機物的廢水。在厭氧條件下，微生物將氨氮和有機物直接轉化為氮氣和二氧化碳等物質，減少了后續處理的負荷。