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O3氧化试验在间歇式反应装置内进行，反应器(h=800mm，ϕ=60mm)单次处理的废水体积为500mL。以干燥纯氧气(0.08MPa)为气源，采用臭氧发生器(HTU-500G2，LongevityResource，Canada)现场制取O3，经反应器底部通过多孔钛板持续通入。反应过程中产生的尾气由尾气净化装置(Na2S2O3+KI溶液)吸收。进行O3/H2O2氧化试验，需事先在反应器中加入H2O2溶液。紫外Fenton氧化试验在紫外催化反应器中进行，取300mL废水于500mL烧杯中，调节pH=4，加入FeSO4溶解，再加入H2O2溶液，快速搅拌混匀倒入反应器中，在一定的紫外光强度照射下进行反应。每隔一定时间取样，水样经0.45μm过滤后分析其水质。
1.3 分析方法
煤化工行业的工艺路线不同，产生的废水类型也存在一定差异，主要可分为煤制油废水、煤气化废水与焦化废水，废水的类型不同使得废水的水质也不同。
1.1 煤制油废水
以废水的浓度差异可以将煤液化废水分为低浓度废水与高浓度废水。前者包括生活污水与不同装置排出的低浓度含油废水。后者则包括煤液化过程中产生的含酚污水、含硫污水。煤制油废水中的主要污染物包括苯系物、多环芳烃、挥发酚、硫化物、油类、氨氮以及COD以及这些物质的衍生物等，煤制油废水的处理难度较大。
1.2 煤气化废水
煤气化废水来源于煤气温度的冷却过程，采用循环水将造气炉出口的煤气温度降低，这一过程中煤气中含有的焦油、未完全分解的水蒸气、能部分溶于水或完全溶于水中的有机杂质等与水共同给冷凝，同时洗涤煤气中含有的灰分，进而产生煤气化废水。同时，对煤气予以净化时，除氨、提取精苯、除硫等步骤也将产生部分废水。煤气化废水的制取工艺不同将导致污染物的种类与含量不同，但是煤气化废水中普遍存在的污染物包括焦油、苯酚、甲酸化合物、氨、氰化物以及COD等。
1.3 焦化废水
焦化废水中污染物的主要来源于煤干馏煤气冷却过程、煤气净化过程以及精制过程。煤干馏煤气冷却过程中的产生的氨水是焦化废水中污染物的主要来源，总量占到总污染量的50%以上;焦炉中的煤气的净化与冷却过程中产生的废水中含以后较高浓度的洗油、挥发氰以及挥发酚;粗苯与焦油的精制过程中产生的废水的主要污染物包括氰化物、苯以及高浓度焦油，焦油由乳化油、轻油以及重油组成，包含的污染物有酚类、多环芳香化合物如萘、蒽等，含氮杂环化合物如吡啶等。
2、煤化工废水处理技术分析
2.1 MMO技术
MO技术属于厌氧氨于氧技术。通常在进行废水处理时，多采用普通活性污泥，能够实现碳、氮脱离。其实质是因普通活性污泥含有微生物，在硝化、反硝化中作用显著。它一直以来就被煤化工企业作为废水处理分解的重要手段之一。在实际的操作过程中，在对废水预处理后，利用MO技术中普通活性污泥进行脱碳、脱氮处理。实验表明，能够有效降低COD浓度至16%，氨氮浓度可降低到0.5%。MMO技术就是对MO技术进行优化升级，加入厌氧处理，能够对污水中一些难以降解的有机物进行分解处理，从而确保废水分解效果得到有效提升。MMO技术主要是将废水中难以降解的有机物转为成为能够进一步分解的链状化学物。
2.2 CBR技术
CBR技术属于生物流化床技术，主要结合了当前比较常见的活性污泥法和生物膜法两种废水处理原理。在进行废水处理时，主要采用的是比重与水接近的生物材料。由于生物填料具有低成本、体积小以及脱碳效果佳的特点，同时对负荷冲击具有较强的抵抗力，因此在废水处理中应用前景广阔。但是，生物填料密度较低，需要操作人员具备娴熟的操作手法和技术，就能够充分发挥出自身在废水污物处理中的功效。在采取CBR技术吹动生物原料时需要借助筛网、风管等设备，只有这样才能进行更深层次的废水处理。
2.3 UASB技术
UASB技术又称之为上流式厌氧污泥床技术。该技术自1997年研发至今一直都被广泛应用。借助该技术进行废水处理时，主要依靠的其厌氧生物处理法，能够对废水中多种有机物进行分解，也可以分离一些液体、固体和气体，不仅能够提高废水处理效果，同时也能够实现资源的再利用。
3、煤化工废水的处理技术及应用方式
3.1 预处理技术的应用
在预处理技术实施过程中，主要的作用对象是前期除油和除酚等内容。首先，在除油预处理过程中，主要涉及的方式有两种，一种是隔油法，另一种为气浮法。在使用隔油法时，工作人员应提前做好废水中轻质油等分类工作，借助生物处理将油类浓度降低到20mg/L左右。气浮法主要作用对象是废水中的悬浮颗粒物和油类物质，实现二者的分离操作，具体方式有加压、真空以及电解等。其次是脱酚预处理，该项操作主要是容积萃取脱酚工艺的应用，由此可以看出，所选择的萃取剂类型、浓度、pH值等参数均会对整个脱酚效率产生巨大影响。
3.2 生化处理技术的应用
生化处理技术主要是借助微生物新陈代谢作用，终实现污染物的处理和分解。首先是好氧生化处理工艺的应用，该工艺的应用范围极广，其中涉及SBR和PACT等内容。SBR是流化床反应池的代表，当除氟、除油等预处理操作完成后，废水中的CODCr浓度可以降低67%左右，氨氮化合物浓度也会降低43%。其次是厌氧生物处理工艺，煤化工业所产生的废水含有很多难以降解的物质，如喹啉等，该类降解操作在好氧条件下难以进行。为此，厌氧生物处理工艺的应用显得尤为重要，可以避免喹啉等物质出现。整体来看，生化处理技术的应用，可以让煤化废水处理效果变得更为明显，如果使用两级外循环厌氧反应器，总酚处理效率能够达到52%，促使废水可生化特性全面提升。
3.3 泡沫的消除方法
由于世界经济的繁荣和不断发展，科学技术日新月异，推动扩大了电镀行业的规模，每年工业生产排放的电镀废水量非常巨大。电镀废水的危害很大，特别是对水体和环境的破坏会很严重，时间越久那么毒性也会越强，进一步对生态环境带来很大的破坏。与其他污染相比，电镀废水的危害程度远远超出其他污染。因此，采取科学合理的处理方法净化处理电镀废水是非常重要的。有关监督管理人员还应当严格按照国家规范和标准进行不定期检查。当我们选择废水处理工艺时，我们不仅要考虑其处理效果，还要考虑其经济效益。在进行污水处理之前，有必要认真考虑投资资本，节约能源的程度，经济效益的控制以及管理和运营的成本等问题。
1、电镀废水处理过程中的问题
1.1 废水处理成本太高，设备投资较大
污水处理企业需要投入很多钱来引进污水处理设备。在投入使用时，如果发现实际处理效果与预期不相符，废水处理不是很彻底，很多指标都不能符合国家规范的要求，但是企业已经在原材料等方面做了很大的投入。所以，如果能够提供人力、物力、财力去开发新型的废水处理设备，控制好施工过程的投资成本也是非常有意义的，另外也要尽可能简化流程，拓广其使用范围，从根本上完全消除出现的负面现象，自主学习开发新的废水处理技术才是实用根本有效的方法。
1.2 处理效果不能达到预期效果，工艺不够成熟
根据以往的实际经验，研究人员现已开发出许多的废水处理工艺技术。行业中广泛使用的办法有电解法，硫酸亚铁法，物理法，离子交换法，焦亚硫酸钠法，铁焦法等。在废水处理过程中，很多废水处理工厂都采用亚硫酸钠法，焦亚硫酸钠法，铁焦炭法方法来处理电镀废水;因为硫酸亚铁法和离子交换法以及电解法的处理效果不是很好，同时管理过程较为繁琐，操作要求较为高，所以这些方法在实践中应用较少，因为它们在施工管理和操作中的效果未达到预期水平。但是，在实际应用中，如硫酸亚铁法，焦亚硫酸钠法，亚硫酸钠法等实施方案，难以将pH值和进料量稳定地控制在允许的范围内。如果投入量超过了标准的要求量，这大大浪费了材料资源，还会增加很多处理成本，百害无一利。同时，它还会增加污水中的COD值，造成二次污染。进料投放过多时，会在溶液中产生化学反应从而产生复杂的离子，难以以简单的方式除去。但是，如果投料不足，杂质不能得到充分降解，杂质含量不能满足标准要求，同样也会达不到预期的处理效果。因此，在控制原料的投放量方面应提高相关的研究和技术革新。
1.3 电镀废水分类收集不到位
普通的电镀废水工厂对于废水的分类和收集等常见问题不够重视，不能够按照生产废水收集的要求进行单独收集管用于生产废水的收集和处理，现在对于处理厂来说，他们只将废水分为四类：氰化物废水、镍化物废水，含铬废水和综合废水。对这些废水进行收集后在进行全面地处理。从清洁生产的角度来看，这种做法是不正确的、分类非常混乱。废水中的金属物质没有得到很好的回收，这造成了资源的浪费，同时也增加了废水处理的负荷和成本。各种污染物的特征不同，不能根据污染物不同性质而采取有效的处理措施，从而增加了药剂的用量和处理成本。
2、电镀废水处理的相应措施
2.1 物理法
这种方法主要通过物理规律的作用，例如离心、过滤和重力效应等物理作用来分离出悬浮的污染物。通过离心机离心分离固体;筛滤法原理是通过砂滤器和格栅实现过滤杂物。重力法是通过沉淀池，气浮槽和沉淀池来使漂浮污染物沉淀。污水的物理处理不会改变物质的化学性质，如电镀处理法中对反渗透、结晶和蒸发浓缩方法等。
2.2 化学法
(1)含氰废水处理。
采用氯氧相结合或者氯系处理以及臭氧等处理方法来对含氰废水进行处理。含氰化物的废水处理步骤由两部分组成：首先使氰化物发生氧化反应从而生成氰酸盐，从而使废水的毒性降低。其次是将氰酸盐进行充分的氧化，则会分解为氮气和二氧化碳。次氯酸钠和二氧化氯容易发生化学反应，而生成液氯，还能够氧化剂，是一种氯系处理含氰废水。在过滤氰化物的过程中，也可以使用氧化还原原理，使部分水中的S2-，SO32-，NO3-等阴离子可以被除去。
含有氰化物的废水进行臭氧处理，一般分为两级处理方式。阶段将是氰基氧化物转化氰酸盐，紧接着在反应的另一部分，需要将氰酸盐氧化成N2和CO2。因为在后期的化学反应是非常迅速的，因此需要加入亚铜离子作为催化剂。另外臭氧也可以进行氰化物废水处理，水质处理好，氯氧化法不会留下余氯，不再有污泥，而是大量的电力和更多的设备投资。
煤化工废水含有大量的脂肪烃、表面活性剂等成分，正是由于这些物质的作用，煤化工处理设备在工作时会产生大量泡沫。为了避免对整个工艺流程产生影响，工作人员需要在预处理阶段开展泡沫消除操作。但从实际操作角度来说，倘若使用一般的泡沫消除方式，空气中的氧气会让废水色度提高，与此同时，多元酚氧化也会通过相关反应转变成苯醌等物质，该类物质的降解难度更高，为后续处理工作的开展制造了不小的困难。为此，研究人员对整个煤化工废水的特点进行了充分研究，终借助惰性气体实现废水除油，让整个煤化工废液中油脂成分全面降解，避免预氧化等反应问题出现，这也为后期泡沫处理操作提供了极大便利。
COD测定采用K2Cr2O7冷凝回流消解+滴定法，BOD5采用稀释接种法进行测定。H2O2采用钛盐光度法测定，UV-Fenton工艺出水的COD测试时扣除残余H2O2对COD的贡献。UV254值采用紫外分光光度仪(HachDR5000，USA)测定。焦化废水毒性采用发光细菌急性毒性试验方法分析。三维荧光光谱采用荧光分光光度计(HitachiF-7000，Japan)分析。激发光波长(λex)为200~450nm，发射光(λem)波长为200~600nm，步长均为5nm，激发光波及发射光波的狭缝宽度均采用10nm，扫描速度为12000nm/min，PMT电压为700V。
2、结果与讨论
2.1 单独臭氧氧化深度处理焦化废水
不同臭氧投加量下，臭氧氧化深度处理焦化废水时COD去除率的变化如图1所示。由图1可知，臭氧投加浓度越高，焦化废水中COD去除率越高。臭氧投加量为30mg/L时，反应120min后COD去除率仅为36%，240min后COD去除率为46%，COD值降至108mg/L，高于GB16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》中新建企业COD直接排放浓度限值(80mg/L)，接近现有企业COD直接排放浓度限值(100mg/L)。臭氧投加量增加到55mg/L时，COD去除率没有大幅增加。如果臭氧氧化反应时间采用240min，所需反应器体积大，且通入反应器中臭氧量也成倍增加。如果臭氧投加量增加到55mg/L，此时虽然COD去除率增加幅度不大，但通入反应器的臭氧量也显著增加。由于臭氧的制备成本较高，因此臭氧氧化工艺的停留时间和臭氧投加量不宜过大。
