冷冻法是当温度在冰点以下时,通过废水中水分子的物理相变来实现废水净化和污染物浓缩的新型水处理技术。冷冻法处理废水具有无选择性、对设备和构筑物腐蚀小、能耗低、能够回收废水中有用物质等优点。本文研究了悬浮结晶法和冷冻浓缩共结晶技术对有机中间体生产废水的处理效果,从废水中成功回收了无机和有机结晶盐,并设计了一套冷冻浓缩共结晶中试装置处理实际废水。以喹乙醇生产废液为研究对象,采用悬浮结晶冷冻法,研究成冰率(冰晶融化后的体积占原水总体积的百分比)对COD、氨氮、总氮和电导率等水质指标去除效果的影响。实验结果表明,提高成冰率,COD等指标的去除效果都有所下降,其中对电导率的影响更大。当成冰率为80%左右时,经过三级冷冻,COD、氨氮、总氮和电导率分别从原水的 178341mg/L、356.6mg/L、1920.9mg/L 和 2.02ms/cm 下降到 2504mg/L、6.2mg/L、55.5mg/L和83.1μS/cm,去除率分别为98.6%、98.3%、97.1%和95.9%,去除效果显著,而且浓缩比都在2以上。浓缩液的热值从原水2664J/g上升到7449J/g,在焚烧过程中可以依靠自身热量维持燃烧,不需要添加辅助燃料。采用冷冻法和焚烧法联用处理喹乙醇废液比原水直接焚烧更加经济合理。以二氯乙烷废液和Na母液为研究对象,应用冷冻浓缩共结晶技术,净化废水的同时实现资源回收利用。实验均采用二级冷冻,二氯乙烷废液成冰率为80%,原水冰点约为-22℃,冷冻过程中过冷度最高为5℃。Na母液在低温下出现废水黏度增大导致冰晶和析出盐与剩余溶液难以分离的现象,因此降低搅拌速率,并将一级冷冻成冰率控制在50%左右,二级冷冻成冰率为70%。污染物的最终去除效果不及喹乙醇:二氯乙烷最终出水COD、氨氮、总氮和电导率去除率分别为75.4%、91.5%、88.8%和81.4%,但前三个指标的浓缩比均达到4左右;而Na母液二级出水COD和电导率去除率为96.2%和74.8%。处理1L二氯乙烷废水能够得到约41.36g的固体物质,处理1LNa母液可以回收固体物质约6.3g,固体物质的主要成分分别为NaCl和异抗坏血酸钠。结晶盐的回收价值能够很大程度上弥补能耗,降低处理成本。以冷冻浓缩共结晶小试试验为基础,设计了一套中试试验装置应用于化工厂实际废水处理,设计处理流量为20t/d,经试运行调试后,一级出水的COD去除率能到80%左右,对于废水色度也有很好的去除效果,但对盐分和氨氮的去除仍存在不稳定的情况,还需进一步调试。