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焦化废水是一种典型的含有酚类化合物、杂环化合物、多环芳烃、氨氮、硫化物、氰化物的难降解有机废水，可生化性较差。焦化废水一般采用A/O和A2/O等工艺处理，经过生化处理后的焦化废水的色度和COD等很难满足《炼焦化学工业污染物排放标准》（GBl6171-2012），生化出水中仍残留有大量的毒性大、难降解的有机污染物，直接回用或排放会对环境造成不利影响，也会对人体健康造成极大地威胁。因此，有必要寻求经济有效的深度处理技术。
本文分别采用UV活化过一硫酸氢盐氧化法（UV/PMS）、Fe3O4活化过一硫酸氢盐氧化法（Fe3O4/PMS）以及碱活化过一硫酸氢盐氧化法耦合序批式生物膜反应器工艺（碱/PMS+SBBR）三种技术深度处理焦化废水。考察了UV/PMS体系、Fe3O4/PMS体系和碱/PMS体系中不同影响因素对深度处理焦化废水效果的影响以及利用三维荧光光谱与GC/MS分析焦化废水生化出水处理前后有机物组分的变化。此外，在Fe3O4/PMS体系中对使用前后的Fe3O4材料进行了表征并探究了其重复利用性能。本研究具体研究内容和结论如下：
（1）采用UV/PMS体系深度处理焦化废水，考察了pH、PMS浓度、紫外灯光强度和温度等对焦化废水生化出水处理效果的影响。UV/PMS体系处理焦化废水生化出水的最佳实验条件为：PMS浓度11mmol/L、紫外灯光强度9.94mw/c m2、初始p H值为3、温度25℃、反应时间60min，在此条件下，TOC、色度和UV254的去除率分别为65.7%、99.5%和93.9%。UV/H2O2、UV/PS和UV/PMS三种体系均能处理焦化废水生化出水，处理效果排序为：UV/PMS>UV/PS>UV/H2O2；焦化废水生化出水的三维荧光分析表明：经UV/PMS体系处理后，焦化废水生化出水中的类腐殖酸物质和类富里酸物质被完全去除，芳香蛋白类物质被部分去除。
（2）采用Fe3O4/PMS体系深度处理焦化废水，考察了PMS浓度、Fe3O4投加量、pH和温度等对焦化废水生化出水处理效果的影响。Fe3O4/PMS体系处理焦化废水生化出水的最佳实验条件为：Fe3O4投加量3g/L、PMS浓度7mmol/L、pH为7、温度30℃、反应120min，在此条件下色度、UV254和COD的去除率分别为97.4%、81.9%和64.6%。Fe3O4/H2O2和Fe3O4/PS体系的氧化能力明显低于Fe3O4/PMS体系。
随着Fe3O4重复利用次数的增加，COD的去除率逐渐降低；在Fe3O4使用5次后COD的去除率仅能达到31.7%；Fe3O4活化的机理是表面的Fe2+能够激活PMS产生SO4??和?OH，在反应后Fe2+转化为Fe3+；焦化废水生化出水的三维荧光光谱和GC/MS分析表明：Fe3O4/PMS体系能有效去除废水中的有机物，对类腐殖酸和类富里酸物质的去除尤为有效。经Fe3O4/PMS体系处理后，废水中的大部分长链有机物被断链或开环。
（3）采用碱/PMS体系深度处理焦化废水，考察了PMS浓度、pH、碱的种类和温度等对焦化废水生化出水处理效果的影响。碱/PMS体系处理焦化废水生化出水的最佳实验条件为：PMS浓度7mmo l/L、p H为10、温度30℃、NaOH作为活化剂、反应4h，在此条件下色度、UV254和COD的去除率分别为96.1%、71.4%和45.9%；碱/P MS体系处理焦化废水的效果要明显优于碱/H2O2和碱/PS两种体系；废水经碱/PMS体系处理后可生化性提高。
探究了S BBR工艺处理碱/PMS体系出水的效果，结果表明：SBBR采用瞬时进水、瞬时排水，在温度为20℃~25℃、聚氨酯填料填充比为44%、运行周期8h、曝气4h、沉淀1h、闲置3h、换水比为1:3的条件下，对碱/P MS体系出水中C OD、BO D5和NH3-N的平均去除率分别为44.2%、50.0%和52.2%。
碱/PMS+SBBR工艺深度处理焦化废水的结果表明：色度、UV254和NH3-N的平均去除率分别为96.1%、81.5%和58.6%，C OD平均去除率为66.7%，C O D由原水的165mg/L降到S BBR出水的55mg/L。
焦化废水生化出水处理前后的三维荧光和GC/MS分析表明：碱/PMS体系能去除焦化废水生化出水中的大部分芳香蛋白类物质、类腐殖酸物质和类富里酸物质，大多数长链的大分子物质均被降解。经碱/PMS体系处理后的出水经过SBBR工艺处理后，碱/PMS体系残留的类腐殖酸物质被完全去除，芳香蛋白类物质被部分去除。
本文分别采用UV活化过一硫酸氢盐氧化法（UV/PMS）、Fe3O4活化过一硫酸氢盐氧化法（Fe3O4/PMS）以及碱活化过一硫酸氢盐氧化法耦合序批式生物膜反应器工艺（碱/PMS+SBBR）三种技术深度处理焦化废水。考察了UV/PMS体系、Fe3O4/PMS体系和碱/PMS体系中不同影响因素对深度处理焦化废水效果的影响以及利用三维荧光光谱与GC/MS分析焦化废水生化出水处理前后有机物组分的变化。此外，在Fe3O4/PMS体系中对使用前后的Fe3O4材料进行了表征并探究了其重复利用性能。本研究具体研究内容和结论如下：
（1）采用UV/PMS体系深度处理焦化废水，考察了pH、PMS浓度、紫外灯光强度和温度等对焦化废水生化出水处理效果的影响。UV/PMS体系处理焦化废水生化出水的最佳实验条件为：PMS浓度11mmol/L、紫外灯光强度9.94mw/c m2、初始p H值为3、温度25℃、反应时间60min，在此条件下，TOC、色度和UV254的去除率分别为65.7%、99.5%和93.9%。UV/H2O2、UV/PS和UV/PMS三种体系均能处理焦化废水生化出水，处理效果排序为：UV/PMS>UV/PS>UV/H2O2；焦化废水生化出水的三维荧光分析表明：经UV/PMS体系处理后，焦化废水生化出水中的类腐殖酸物质和类富里酸物质被完全去除，芳香蛋白类物质被部分去除。
（2）采用Fe3O4/PMS体系深度处理焦化废水，考察了PMS浓度、Fe3O4投加量、pH和温度等对焦化废水生化出水处理效果的影响。Fe3O4/PMS体系处理焦化废水生化出水的最佳实验条件为：Fe3O4投加量3g/L、PMS浓度7mmol/L、pH为7、温度30℃、反应120min，在此条件下色度、UV254和COD的去除率分别为97.4%、81.9%和64.6%。Fe3O4/H2O2和Fe3O4/PS体系的氧化能力明显低于Fe3O4/PMS体系。
随着Fe3O4重复利用次数的增加，COD的去除率逐渐降低；在Fe3O4使用5次后COD的去除率仅能达到31.7%；Fe3O4活化的机理是表面的Fe2+能够激活PMS产生SO4??和?OH，在反应后Fe2+转化为Fe3+；焦化废水生化出水的三维荧光光谱和GC/MS分析表明：Fe3O4/PMS体系能有效去除废水中的有机物，对类腐殖酸和类富里酸物质的去除尤为有效。经Fe3O4/PMS体系处理后，废水中的大部分长链有机物被断链或开环。
（3）采用碱/PMS体系深度处理焦化废水，考察了PMS浓度、pH、碱的种类和温度等对焦化废水生化出水处理效果的影响。碱/PMS体系处理焦化废水生化出水的最佳实验条件为：PMS浓度7mmo l/L、p H为10、温度30℃、NaOH作为活化剂、反应4h，在此条件下色度、UV254和COD的去除率分别为96.1%、71.4%和45.9%；碱/P MS体系处理焦化废水的效果要明显优于碱/H2O2和碱/PS两种体系；废水经碱/PMS体系处理后可生化性提高。
探究了S BBR工艺处理碱/PMS体系出水的效果，结果表明：SBBR采用瞬时进水、瞬时排水，在温度为20℃~25℃、聚氨酯填料填充比为44%、运行周期8h、曝气4h、沉淀1h、闲置3h、换水比为1:3的条件下，对碱/P MS体系出水中C OD、BO D5和NH3-N的平均去除率分别为44.2%、50.0%和52.2%。
碱/PMS+SBBR工艺深度处理焦化废水的结果表明：色度、UV254和NH3-N的平均去除率分别为96.1%、81.5%和58.6%，C OD平均去除率为66.7%，C O D由原水的165mg/L降到S BBR出水的55mg/L。
焦化废水生化出水处理前后的三维荧光和GC/MS分析表明：碱/PMS体系能去除焦化废水生化出水中的大部分芳香蛋白类物质、类腐殖酸物质和类富里酸物质，大多数长链的大分子物质均被降解。经碱/PMS体系处理后的出水经过SBBR工艺处理后，碱/PMS体系残留的类腐殖酸物质被完全去除，芳香蛋白类物质被部分去除。