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中国是世界焦炭生产大国,焦化工业在我国的工业发展中占重要地位。焦化生产在其带来大量优质的冶金用焦的同时,随之产生大量的含有有毒有害物质、组成复杂的焦化废水。本论文在简述国内外焦化废水的处理现状的基础上,以焦化废水为处理对象,采用类似湿式催化氧化的微波-活性炭法来处理焦化废水,以微波作为能量、以实验室自制的椰壳活性炭和再生后的废触媒作为敏化剂对生化前出水和生化后出水进行研究,以提高生化前出水的可生化性及难降解有机物的氧化分解,及解决生化后出水水质超标和不稳定为目的,对微波在焦化废水的处理领域进行积极探索,并在考察各因素对CODcr去除率的影响后,得出优化工艺参数。1.首先通过研究活性炭在微波场中的升温行为、活性炭对焦化废水CODcr的吸附行为、单独微波辐射对CODcr去除率的影响等,确定了微波-活性炭协同处理工艺,并选定了相关的仪器设备。2.通过条件实验,确定了两种体系对焦化废水生化前出水处理的优化条件分别为:1)对椰壳炭处理体系:微波功率700W,辐射时间120s,通气量2L/min,初始pH值为7;2)对再生后废触媒活性炭处理体系:微波功率700W,辐射时间120s,通气量2L/min,初始pH值为3或7。对两种处理体系,增加活性炭投加量可提高COD去除率,但考虑去除率的增加和经济成本,当采用5g时,两种活性炭处理体系的COD去除率在50%左右,结合处理体系对可生化性的影响,活性炭投加量采用5g。在此条件下两种处理体系对生化前出水的COD去除率分别可达到40%,50%左右。3.通过条件实验,确定了两种体系对焦化废水生化后出水处理的优化条件分别为:1)对椰壳炭处理体系:微波功率700W,辐射时间120s,通气量1 L/min,初始pH值为7,活性炭投加量5g;2)对再生后废触媒活性炭处理体系:微波功率700W,辐射时间120s,通气量1 L/min,初始pH值为3或7,活性炭投加量2.5g。在此条件下两种处理体系对生化后出水的COD去除率分别可达到60%,70%左右。4.对比了两种微波-活性炭处理体系处理焦化废水生化前后出水COD去除率的影响,结果表明:微波-废触媒体系效果优于微波-椰壳炭体系。对生化前出水而言,主要原因在于再生后废触媒活性炭的吸波性优于椰壳活性炭,再生后废触媒活性炭在微波场中升温速率更大,在700W微波功率下再生后废触媒活性炭的平均升温速率为95.8℃/min,椰壳活性炭平均升温速率为67℃/min,由此产生的“热点”效应好于椰壳活性炭;对生化后出水而言,一方面鉴于生化处理过程导致长链和杂环化合物的断链和开环,生化后出水中的有机物大部分属于小分子有机物,部分难生化大分子有机物在预吸附过程中和微波-活性炭处理初期得到分解,在处理后期大量的小分子有机物的吸附降解成为对COD变化贡献最大的部分。而两种活性炭的孔径结构分析,再生后废触媒活性炭微孔数量和总孔容要大于椰壳活性炭同。另一方面再生后废触媒活性炭的“类光催化”效应和其“热点”效应要稍好于椰壳炭,故在总体上再生后废触媒活性炭处理体系要好于椰壳炭处理体系。论文的开展为焦化废水的处理提供了有益的探索,同时为微波技术的应用开辟了新的途径。