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我国的能源结构是“富煤、贫油、少气”，石油和天然气含量不足，对外依存度较高，成为了制约我国社会经济快速发展的重要因素之一。煤化工产品相对于传统的石油化工产品具有一定的成本优势和环保效益，因此发展煤化工行业，用煤炭作为石油的替代品是解决我国目前能源问题的主要途径之一。石油烃类是煤化工废水中的主要污染物之一，属于难降解的有害物质，其处理难度较大，具有穿透性，是煤化工企业水处理系统出水中COD的重要组成部分。石油烃类污染物进入水体和土壤之后，会造成严重的环境污染问题，对人和动植物的健康具有重要的威胁。因此，研究如何提高煤化工废水中石油烃类污染物的去除效果具有重要的意义。本文首先采用传统的SBR工艺处理煤化工废水，通过分析不同处理周期、pH、DO、温度与处理效果的关系，确定了SBR工艺处理煤化工废水中石油烃类的最优运行参数。试验结果表明，当处理周期为24h、pH值保持在6.8～7.1之间、DO值在3.5mg/L左右、温度在25℃左右时，去除效果最好，COD和石油烃类的去除率可分别达到85%和71%左右。此时处理后的废水中COD和石油烃类浓度分别为198.32mg/L和14.90mg/L，均未达到国家《污水排放综合标准》中一级标准的要求。此外，SBR工艺对石油烃类的去除能力有限，当进水中石油烃类的浓度≥50mg/L～60mg/L时，SBR工艺的去除能力会有大幅度的下降。采用水解酸化+AO工艺处理煤化工废水中石油烃类时效果较好。分别分析和研究了水解酸化池和AO工艺的最优运行参数，试验结果表明，当水解酸化池的HRT=10h，DO=0.3mg/L，温度在30℃左右，AO工艺的HRT=16h，污水内循环比R=175%，污泥回流比r=70%，O池DO=3.0mg/L时，该组合工艺的处理效果最好，COD和石油烃类的去除率分别可以达到95%和86%左右，出水中COD的含量低于100mg/L，石油烃类的含量低于10mg/L，达到了国家《污水排放综合标准》中一级标准的要求。同时，该组合工艺具有较强的抗冲击负荷能力，当进水中石油烃类的浓度提高至70mg/L～80mg/L时,仍具有良好、稳定的去除效果。系统的研究了煤化工废水中其他常见污染物（酚类、硫化物、氰化物）对水解酸化+AO工艺处理石油烃类效果的影响。试验结果表明，当进水中酚类物质的含量增加200mg/L以上时，对组合工艺的降解能力有较大的影响；COD和石油烃类去除能力的下降与进水中硫化物含量的存在一定程度的线性关系；进水中氰化物的含量对系统的降解能力有极大的影响，当进水中额外投加100mg/L的CN-时，水解酸化+AO工艺对COD和石油烃类的去除率分别下降至32%和18%左右。污泥膨胀和泡沫问题是水解酸化+AO工艺运行过程中的常见问题，本文研究和分析了该组合工艺处理煤化工废水中石油烃类时出现污泥膨胀和泡沫问题的原因，结合实际案例，提出了相应的解决措施。