焦化废水中污染物质成分复杂,不但含有挥发酚、氰化物、硫氰化物、NH3-N等污染物,还含有吲哚、吡啶、喹啉等难降解的多环及杂环芳香族污染物,是一种典型的有毒、难生物降解的工业废水。焦化废水的处理一直是我国工业废水污染控制的一大难题。目前,国内多数企业采用A2/O及其改进工艺等活性污泥工艺处理焦化废水,这些工艺的生化处理出水难以满足日益提高的环保要求,同时还面临着占地面积大、运行成本高以及产生大量剩余污泥等问题。采用两级微氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器处理实际焦化废水,在无排泥条件下连续运行228d。考察了EGSB反应器对焦化废水中主要污染物的去除特性,并对焦化废水和剩余污泥的同步处理进行了研究。两级EGSB反应器接种实验室前期研究过程中用于处理焦化废水的颗粒污泥,使用实际焦化废水启动反应器。经过76d, 一级EGSB反应器(EGSBⅠ)的容积负荷(VLR)达到了4.04kgCOD/(m3.d),系统对COD的去除率稳定在80.0%以上,EGSB反应器底部小颗粒污泥增多,污泥由深黑色变为灰黑色,MLVSS/MLSS也有所提高,反应器启动成功。在反应器内温度为27.5～31.5℃左右、总水力停留时间(HRT)为24h、液体上升流速(vup)为2.7m/h左右、反应器进水口处的DO浓度为0～0.01mg/L时,处理焦化废水的两级EGSB反应器能够长期高效稳定运行。两级EGSB反应器稳定运行后,系统能够去除97.7%的硫氰化物、88.3%的氰化物、75.9%的COD、94.1%的BOD5、82.1%的NH3-N、91.0%的NO3--N和75.0%的 TN,相应的平均出水浓度分别为5.9mg/L、0.07mg/L、178mg/L、16mg/L、7.4mg/L、6.0mg/L和31.2mg/L。系统对挥发酚的去除比较彻底,出水中没有检测到挥发酚。系统出水挥发酚、氰化物、BOD5和NH3-N浓度均小于《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171-2012)中的直接排放限值。其中挥发酚、硫氰化物、氰化物、COD、N03--N和TN等主要是在EGSB Ⅰ内被去除的,而NH3-N主要是在二级EGSB反应器(EGSB Ⅱ)中被去除的。从紫外-可见光(UV-Vis)吸收光谱图分析可知,EGSB Ⅰ可以去除大部分多环和杂环芳香族化合物,但对苯衍生物的去除能力有限;废水经EGSB Ⅱ处理后,苯衍生物部分得到去除,部分发生开环氧化,转化为其它中间产物。整个运行期间,两级EGSB反应器内的MLSS分别为22.4～38.6g/L和20.9～30.4g/L,保持了较高的污泥浓度。两级EGSB反应器内的MLVSS/MLSS分别在0.356～0.489和0.344～0.434之间,虽然比其它生物处理工艺的污泥活性低,但对焦化废水中的污染物仍具有较高的去除率。EGSB Ⅰ污泥表观产率平均为O.O1kgMLVSS/kgCOD,处于较低水平。由于EGSB反应器的微氧状态、低污泥负荷、理论上无限长的污泥停留时间(SRT)以及发达的微生物生态链,使得两级微氧EGSB反应器在处理焦化废水时无剩余污泥排放是可行的,并从理论上证明了 EGSB反应器同步处理焦化废水和剩余污泥的可行性。