针对焦化行业，调查分析了由剩余氨水、焦油分离液、粗苯分离液和脱硫废液构成的焦化废水中常规污染物与典型污染物的存在、分布与形成机理，明确了典型污染物主要包括酚类、多环芳烃、杂环芳烃、含卤有机物（如二噁英）等。以分析检测限大于最大组分面积的1%为统计，鉴别到558种有机物。其中检出的44种酚类物质含量最高，占焦化废水COD值的70%~75%。低环的萘、菲、苯并[a]芘为多环芳烃类化合物典型代表，被检测到的58种多环芳烃总浓度在0.3~0.5 mg/L之间。在144种含氮化合物中，喹啉类、吡啶类和吲哚类是典型代表。17种卤代有机物主要为氯代和氟代有机物，其中氯苯浓度达到25.4 µg/L。24种痕量二噁英类物质被检出，PCDD、PBDD是主要物种(7.5~18 pg/L)。 基于上述认识，建立了以自动化SPME和液-液萃取等为主要样品前处理手段的污染物分析方法；还建立了一种检测苯酚的盐结晶脱水-顶空-气相分析技术。 根据我们对焦化废水的认识以及4个工程的实践，发现O1/H/O2比传统A1/A2/O工艺的硝化需氧量降低15%、动力消耗降低约30%、污泥排放量减少25%。利用高通量Miseq测序方法研究焦化废水生物处理过程中关键微生物类群的结构特征，发现反应器中主要由Comamonas降解苯酚，由Thiobacillus降解氰化物和硫氰化物；通过PCA分析技术阐明了优势微生物菌属和环境因子之间的相关性。最后，总结归纳了焦化废水O1/H/O2生物工艺的降解模型。表现出如下优势：(1)负荷能力上的突破，进水负荷达到2.4 kg COD/(m3•d)；(2)通过新型反应器实现新工艺，明确同时除碳与短程脱氮技术；(3)对焦化废水的可降解性提出了新认识，实现B/C值0.5~0.6。另一方面，废水处理过程中毒性当量(TEQ)削减明显，在水质安全方面提出了有效的证明。 整个项目工作，开创了一套以O1/H/O2为生物技术的新工艺系统，发明了异重流污泥原位分离流化床以及协同混凝吸附作用原理的两种新型反应器，探索了从废水中分离能量物质并转化为高能气体、能量自给的同步除碳脱氮以及多段流态化臭氧催化氧化惰性污染物的三种新原理，结合焦化废水水质特征以及典型污染物形成与浓度信息，在研究、技术、应用方面进行了大胆的尝试，取得的认识与经验有助于解决我国煤化工行业面临的水污染问题。 2100433B