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焦化废水是有毒、有害、难降解的高浓度有机废水，处理难度大，传统的活性污泥法对废水中的COD和NH3-N去除效果较差，难以满足外排要求。课题组承担的韶钢集团焦化厂清洁生产改建项目-焦化废水处理工程，采用了混凝气浮预处理、厌氧-好氧-水解-好氧生物流化床、混凝沉淀耦合的工艺路线，通过工艺调试和运行管理方案的有效落实，使得出水全面达到《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级排放标准。
针对课题组在前期的实验室研究和工程实践中发现焦化废水在厌氧过程中的产酸阶段已经被严重抑制，实际工程中，焦化废水工艺原水需要经过成倍稀释才能进入生物系统这一问题，采用高强度好氧生物流化床反应器强化处理焦化废水，在HRT为22-8 h的条件下，进水COD和酚的容积负荷分别为3.27-10.66 kg.(m3.d)-1和0.72-2.32 kg.(m3.d)-1时，经好氧生物流化床处理后，其平均去除率分别达到75.6％和98.1％，起到了降低有机负荷的作用；当进水COD容积负荷低于5.43 kg.(m3.d)-1的情况下，COD去除率达到80％以上，出水pH值稳定在7.2-7.7，为硝化与反硝化菌提供了适宜的弱碱性生长环境；在HRT为14 h的条件下，酚的去除率为99.1％，COD的去除率为77.7％；同时，苯酚类、吲哚类和苯胺等难以被厌氧微生物降解的有机组分的去除率达到80％以上。
针对已达标排放的焦化废水中含有一定浓度的持久性有机污染物对环境存在潜在风险这一问题，将O3/H2O2体系应用于外排水中残余有机物的深度处理，当气相O3浓度为11.01 mg.L-1，H2O2的浓度为1.0 mmol.L-1，水样pH为7.0时，反应30 min时COD和UV254的去除率分别为78.1％和83.7％，相比单独O3氧化分别提高了14.3％和4.1％；气相O3浓度对废水中有机物的去除有正效应，而H2O2投加量在小于5.0 mmol.L-1时产生增效作用，大于5.0 mmol.L-1时引起处理水COD值的增高；证明了O3/H2O2协同氧化工艺可以将焦化废水中的污染物去除以达到工业回用水的限值要求。在上述研究的基础上，提出了优化焦化废水生物处理过程及实现工业循环水回用的新工艺。