地球虽然有70.8％的面积为水所覆盖，污水处理工程但淡水资源却极其有限，人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的0.26％，而且分布不均。
20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。
全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染8升淡水；所有流经亚洲城市的河流均被污染；美国40％的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染；欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。20世纪，世界人口增加了两倍，而人类用水增加了5倍。世界上许多国家正面临水资源危机：12亿人用水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施。 中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，化工废水深度处理，水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。
(4)冷却水
化工生产常在高温的条件下进行，需要大量冷却水，当采用直接冷却时，冷却水直接和物料接触，排出的冷却水就有较多的污染物;而间接冷却时即使不与物料接触时，株洲化工废水，由于水中加入清洗剂、阻垢剂、缓冲剂、杀菌剂等，排水也会造成污染，不宜直接排放。
(5)设备和管道的跑、冒、滴、漏
化工生产和输送的各个环节，由于设备和管道不严密，密封不良操作不当，化工废水装置，设备腐蚀等原因，往往有泄漏现象。这些跑冒滴漏也直接或经冲洗地面等进入废水。
化工废水中污染物多具毒性，例如重金属、氰、酚、氟化物、有机氯、有机磷、蒽醌、萘系、硝基化合物、卤素化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等，排入水体后会带来严重的环境问题。
根据原设施多年运行情况和两次改扩建的经验教训，以及从技术、经济等各方面惊喜综合考虑，改扩建时采用了三段活性污泥系统替代原有的水解酸化+接触氧化系统作为废水处理的主导工艺。
化工废水处理工程实践运转后果证实，经三段活性污泥处理后废气COD可降至100mg/L内外，pH值掌握在6-9的范畴内，化工废水设备，能够做到外排废气无异味，可以进行回用，对于完成水资源可延续应用起到了主要的作用。
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