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焦化废水是一种难以降解的高浓度有机废水,含有大量的有毒有害物质。若不经处理直接排放,会对周围环境造成严重污染,进而对人类健康产生危害。针对目前大多数焦化废水处理厂出水水质指标不能达到国家排放标准的现状,本项研究将电催化氧化与序批示生物膜反应器有机结合,研究二者组合工艺对焦化废水的处理效果。本文重点考察了电催化氧化预处理、序批示生物膜反应器及电催化氧化深度处理三个工艺对焦化废水的处理效果,并通过效能评价确定了组合工艺的最佳工况,研究结果对今后焦化废水的处理具有重要的理论意义和实际应用价值。主要的研究结论如下:(1)在序批示生物膜反应器(SBBR)中,初始CODcr浓度低于1578mg/L时,反应器通过快速降解和慢速降解两个阶段对焦化废水有较好的处理效果,CODcr、挥发酚和SCN-都有显著地降低,由于挥发酚对SCN-抑制作用,SCN-的降解速率较挥发酚明显变慢,故需要降低反应器进水挥发酚的浓度;当初始CODcr浓度高于1780mg/L时,由于焦化废水中高浓度的有毒有害物质影响了微生物的生长,反应器表现出了不稳定性,虽然仍可依靠吸附作用去除一部分CODcr,但去除效果不明显。(2)在序批示生物膜反应器(SBBR)中,悬浮填料的填充率对处理效果也有一定的影响。通过在反应器中放入不同填充率的填料对焦化废水处理效果的研究,得出填充率为50%时对焦化废水中底物的降解效果最佳。(3)实验采用电催化氧化预处理的方式降低序批示生物膜反应器进水焦化废水的浓度。通过考察电流密度及pH等条件对电催化氧化预处理焦化废水处理效果的影响,得出降解效率并不是随着电流密度的增大而提高,而是在达到一定电流密度后降解效率反而下降,这是因为随着电极电流密度的上升,电极上的副反应器开始发生,影响了主反应的反应效率;根据实验数据得出在电流密度为20.3mA/cm2,酸性条件下为电催化氧化预处理的最佳工况。(4)将高浓度的焦化废水进行3h电催化氧化预处理后,降低了焦化废水中挥发酚等有毒有害物质的含量,出水进入序批示生物膜反应器后,能够保持反应器的稳定性,取得了良好的处理效果。(5)经过电催化氧化预处理和序批示生物膜反应器处理后的焦化废水,CODcr和氨氮含量均在200mg/L,达不到国家排放标准(CODcr<100mg/L,氨氮<15mg/L),需要进行电催化氧化进行深度处理。通过考察电流密度及pH等条件对电催化氧化深度处理焦化废水处理效果的影响,得出由于电极上副反应的发生,降解效率并不是随着电流密度的增大而提高,副产物的生成影响了主反应的反应效率,经过效能评价,得出电流密度为7.6mA/cm2时,吨水的能耗最低,此时能够达到国家排放标准。(6)经过实验,得出处理焦化废水的最佳工艺组合及各工艺的最佳反应条件。