近年来，随着环保要求的提高和环保意识的增强，废水提标排放成为水污染治理的一项重要举措^{［ ［1］ 韩先锋，魏欣. “双碳联动”助力城市绿色转型：作用机制与效应评估［J］. 中国环境科学，2025，45（11）：6464-6479.
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1-2 ］}。在水处理过程中，氧化剂（如臭氧、过氧化物、次氯酸盐等）作为常用药剂发挥着重要作用。氧化剂可与废水中的污染物发生氧化反应，消耗其中的还原性物质或矿化有机物，进而降低废水化学需氧量（chemical oxygen demand，COD）浓度^{［ ［3］ 王倩，黄昆明，冯润芸，等. 生物炭强化Fenton技术去除难降解有机废水的应用研究［J/OL］. 工业水处理，1-12［2025-09-20］. https://doi.org/10.19965/j.cnki.iwt.2025-0243.
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3-7 ］}。直接投加氧化剂去除COD的方法具有操作简单易控、反应速率快、设备要求不高等特点，是治理工业废水的常用方法。

某铜冶炼厂在产能提升及技术改造的过程中，产生的冶炼废水含有高盐（硫酸盐、氯化盐）、还原性无机物（硫化物、亚铁盐）、有机物等复杂成分，COD浓度升高^{［ ［8］ 刘耀汉，石龙祥，俞伟. 构建铜冶炼新发展理念［J］. 有色金属（冶炼部分），2025（3）：135-145.
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8-10 ］}。该铜冶炼厂某工序采用“除重—一次中和—除氟—二次中和—深度除重”流程处理工业废水，但由于生产任务具有间断性和突发性，使前端来水水质波动较大，导致排水COD在50~100 mg/L范围内波动，增加了终端污水处理站的压力。由于进入该工序的水样种类多，导致汇集后的废水成分复杂，处理难度大，且混合废水体量大，氧化剂消耗量成比例增加，运行成本较高。

水污染物溯源是追踪污染来源的一种有效措施，通过水样污染物特征识别，可辅助定位污染源，使废水处理工作在污染源头精准化开展^{［ ［11］ 陈秋，朱超群. 浅析铜冶炼企业废水COD去除工艺［J］. 铜业工程，2021（2）：70-72.
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11-13 ］}。对于冶炼废水COD的处理，采用排水COD溯源，并在源头采取有效措施处理COD，可在源头削减一定量的COD汇入后续污水处理工艺流程中，有助于减小排水COD波动^{［ ［14］ 冯芝勇，曹汝俊，邱远鹏，等. 降低冶炼废水COD的生产实践［J］. 中国有色冶金，2021，50（4）：108-111.
［15］ 本刊编辑部. 新污染物治理：从源头筑牢环境安全防线［J］. 环境保护，2025，53（增刊2）：2.
14-15 ］}。冯之勇等^{［ ［14］ 冯芝勇，曹汝俊，邱远鹏，等. 降低冶炼废水COD的生产实践［J］. 中国有色冶金，2021，50（4）：108-111.
14 ］}基于工艺流程，通过技术改造、脱吸循环液、硫化滤液以及在中和反应液中加入药剂脱除COD等措施，从废水来源、流程和管控三方面排查治理废水COD。陈秋等^{［ ［11］ 陈秋，朱超群. 浅析铜冶炼企业废水COD去除工艺［J］. 铜业工程，2021（2）：70-72.
11 ］}在分析废水处理流程并确定废水来源为环集脱硫循环液后，通过从源头削减还原性物质含量，降低了出水COD含量。但在现有研究中，缺乏对废水COD来源变化规律的分析，以及不同分支来水对排口COD影响程度的数据。

因此，本研究基于污染物溯源手段，先考察水处理工艺过程水样COD变化规律，再通过来水COD对当日COD贡献度、来水COD变化规律和水样组成成分的分析，追踪排水COD来源，使用药剂氧化法在一定程度上降低源头COD，从而减小了排水COD波动。该成果可为冶炼废水污染物溯源及处理提供关键数据支撑，环境效益显著。

某铜冶炼厂某工序废水处理工艺流程如图1所示，本研究基于该工艺流程，共采集10种水样，分别为一段制酸废水、二段制酸废水、材料制备废水、生产洗水-1、生产洗水-2、生产洗水-3、一次中和后废水、场面废水、二次中和后废水、工序排水，依次简称为来水①、来水②、来水③、来水④、来水⑤、来水⑥、中和水、场面水、混合水、排水。固定采样点，按2 h/次的频次采样，用洁净的200 mL聚乙烯塑料样瓶收集，当天使用水质分析仪进行检测，其中每25个样品测定1次空白样和1次水质标准品。对来水①②③和排水，以5%乙腈-95%纯水比例的流动相，进行高效液相色谱测试。

实验试剂：氢氧化钠、硫酸、碳酸钙等，均为分析纯，购于西陇科学股份有限公司； 乙腈（分析纯），购于上海麦克林生化科技有限公司。

实验仪器：移液器（TopPette），购自大龙兴创实验仪器（北京）有限公司； pH计（pHS-25），购自上海雷磁仪器有限公司； 数显加热磁力搅拌器（MMS6Pro），购自群安实验仪器有限公司； 水质分析仪器（HD-T100JJ），购自霍尔德检测仪器厂； 电感耦合等离子体光发射光谱（Avio 200 ICP-OES），购自珀金埃尔默仪器有限公司； 高效液相色谱仪（Agilent 1260 HPLC），购自安捷伦科技（中国）有限公司。

YJY-O-1氧化药剂在使用过程中无毒副产物，具有环境友好性。取100 mL废水水样置于烧杯中，通过滴加NaOH溶液调节水样pH值至4.0，分别加入30，40 mmol/L YJY-O-1药剂，在室温（25~30 ℃）条件下，以500 r/min速度搅拌约1 h，再用滤纸过滤后取上清液，最后检测上清液中COD。上述实验重复3次，取平均值。

水处理工艺过程水样包括中和水、场面水、混合水、排水水样，其参数见表1。来水经过水处理工艺至排水，水样pH值逐渐趋于中性。中和水水样COD为200~400 mg/L，高于其他过程水样，这归因于其处于工艺过程前端。另外，排水COD在50~100 mg/L波动。

采集近一周过程水样的数据，归一化水样COD数据后，与排水COD变化规律进行比较，结果如图2所示。由图2可知，与排水COD变化规律相比，场面水COD变化较平稳，整体波动不大［图2（a）］，对排水的影响可忽略。中和水和混合水的COD变化规律与排水近似［图2（b，c）］，但变化曲线不重合，这归因于废水水样取自水处理工艺的不同处理阶段。同时，中和水COD变化规律与混合水相近［图2（d）］，这是由于混合水包括中和水和场面水。因此可以判断，排水COD变化规律主要源于中和水COD变化，中和水的来水COD与排水COD有一定的相关性。

基于上述排水COD与中和水的相关分析结果，以及中和水主要来源于来水①②③④⑤⑥的工艺现状，连续两天按照图1所示采集来水水样，水样参数见表2。根据当日COD贡献量=（水样COD×水量）/当日排口总水量，计算每种来水水样COD对当日COD贡献量，结果如图3所示。

由表2和图3可知：来水①②③的水量均>250 m³，COD贡献较大； 来水④⑤⑥的水量均<50 m³，COD贡献量较小。通过分析比较6种来水水量及其对COD贡献量，发现来水①②③这3股来水水量较大且能够反映中和水水样的COD，因而推断排水COD的来源主要与来水①②③相关。

3股来水与排水的参数比较见表3。3股来水的金属离子浓度与排水相比差别明显，归因于来水经过除重后去除了大部分重金属，使得排水中的金属离子浓度达到特别排放标准。

对来水①②③进行一周采样，收集COD数据并归一化处理，与排水COD随时间变化规律图进行对比。由图4（a）可知，来水①和来水②24 h连续送水，来水③是间断排水，3股来水COD变化趋势与排水的不完全一致。由于来水需要混合后再进入后续水处理工艺流程（图1），需估计某时间点3股混合水样COD。依据表2，来水①②③当日水量分别为688，405和261 m³，对应比例约为1.7∶1∶0.6，简化设定COD_混合水样=COD_来水①×1.7+COD_来水②+COD_来水③×0.6（由于最终数据归一化，且仅查看变化规律图，故不考虑混合水样的体积膨胀参数），再与排水COD变化规律图进行对比［图4（a）］。3股混合水样COD变化规律类似于来水①，说明水量较大的来水①对混合水样COD贡献较大，但与排水COD变化规律仍有偏差。由于来水混合后经过水处理工艺流程，来水COD组成的种类和含量均发生了变化（见表3），使其与排水COD组成成分并不完全相同，COD变化规律不完全一致。

基于来水与排水水样的成分分析，对两者进行相关度判断。由于排水中金属离子和硫化物浓度极低（表3），排除还原性金属和硫化物的COD贡献，排水COD值可视为总有机物指标。利用高效液相色谱对来水中有机物在排水中的残留进行检测，进一步确认3股来水与排水的相关性。在对峰高进行归一化处理后，水样的高效液相色谱如图4（b）所示，排水除背景峰（1.7 min）外，主要的特征峰有1.3和1.4 min两个，代表两个或两组有机物。来水①和来水②均含有两组特征峰，说明排水的两组有机物均来源于来水①和来水②。同时，来水③仅有一组特征峰（1.4 min）与排水相近，说明在排水中仅贡献出一组有机物。

因此，基于来水的当日COD贡献量、变化规律和成分分析，可判断排水COD主要来源于来水①②③。

在判断排水COD与来水COD关系时，依据COD变化规律和色谱峰形的手段仅可作出初步判断，在未来研究中，可尝试增加三维荧光技术，结合有机物组分进行定性/定量分析，以进一步精准判断。

基于上述2.1节和2.2节排水COD溯源分析可知，排水COD主要来源于来水①②③，因此从源头降低来水①②③或3股混合来水的COD的量，有助于降低排水COD总量。向来水①②③和3股来水的混合水（来水①②③体积比：1.7∶1∶0.6）中分别加入30，40 mmol/L YJY-O-1，通过产生高活性羟基自由基降解污染物，结果如图5所示。

由图5可知，随着YJY-O-1药剂投入量的增加，COD去除率也在增加，当YJY-O-1为30 mmol/L时，对来水①、来水②和混合来水的COD去除率分别为48%，23%和34%，由于来水①②③水样的COD及成分有一定的差异（见表2和表3），30 mmol/L YJY-O-1对来水③并没有表现出显著的降COD效果。当YJY-O-1为40 mmol/L时，对来水①②③和混合水样的COD去除率分别为64%，41%，59%和59%。YJY-O-1药剂不仅能够降低单一来水COD，也可降低混合来水COD。40 mmol/L YJY-O-1用药量可使混合来水的COD总量降低约50%，再进入后续水处理工序，可使排水COD总量降低约50%，即排水COD由50~100 mg/L降至25~50 mg/L，实现稳定排放。

常用的臭氧氧化法需要投入发生设备，反应速率受扩散性限制； 次氯酸盐氧化药剂具有刺鼻气味，可能产生有毒副产物。结合实际应用场景，选择环境友好型氧化药剂显得尤为必要。YJY-O-1氧化药剂的使用操作简便，仅需配置加药设施，无需大型设备的投资。同时，在降COD实验中，以40 mmol/L的YJY-O-1药剂用量、1200元/吨的药剂单价计算，新增废水处理费用为4.8元/吨，处理费用低廉，具有潜在工业应用性。

1）通过比较工艺过程水样COD变化规律图，发现排水COD变化规律与中和水、混合水的COD变化规律近似，与场面水相关性不大，由于混合水包括中和水和场面水。因此，排水COD与中和水COD更具相关性。

2）通过比较来水COD对当日COD贡献量，发现来水①②③这3股水样能够反映中和水水样的COD，推断来水①②③与排水COD来源具有相关性。由于来水组分与排水组分差异大，其COD变化规律并不完全相似，基于水样成分分析，通过高效液相色谱检测有机物，观察到排水中的有机物成分与来水①②③有关。可进一步判断排水COD主要来源于来水①②③。

3）考虑到源头管控COD污染物的量，通过使用40 mmol/L YJY-O-1能够实现来水①②③及3股混合水样的COD降低40%~65%，有助于削减排水COD总量约50%，从而有利于排水COD稳定。