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煤化工废水厌氧生物处理技术
我国在煤化工领域的技术及其产业规模已经达到了国际领先水平，然而，废水处理问题仍然是煤化工产业进一步发展的瓶颈。煤化工废水具有成分复杂和污染物含量高的特点，对其处理工艺主要包括预处理、生物处理和深度处理等环节。
首先，焦化、固定床气化和煤直接液化等过程产生的难降解煤化工废水，其生物处理单元通常以活性污泥法为核心，结合厌氧与好氧工艺。这种处理方式在有机物与氨氮的去除方面具有较低的运行成本，但存在水力停留时间（HRT）较长、构筑物占地面积大、污泥膨胀问题频繁、抗冲击负荷能力较弱等缺点。
其次，生物处理单元的出水化学需氧量（COD）较高，很难满足高标准排放或回用要求，因此还需要通过高级氧化、吸附等工艺进行强化，这导致了煤化工废水处理成本的提高。与好氧生物处理相比，厌氧生物处理具有能耗低、产泥量小的优点，但同时也存在启动困难、处理效率较低等问题。
为了克服这些难题，我们对煤化工废水的厌氧处理工艺进行了系统研究，并应用了高负荷反应器与生物强化技术。这些技术可以促进废水中的难降解有机物的分解，降低酚类化合物的含量并提高废水的可生化性，从而有效提高后续好氧工艺的处理效率和稳定性，实现氨氮和COD的高效去除。
针对难降解煤化工废水的处理难题，我们应当重点关注厌氧生物处理工艺的研究与应用。通过对这一技术的深入研究，我们有望突破煤化工废水处理的瓶颈，进一步推动我国煤化工产业的发展。同时，这也为相关领域的科研和工程实践提供了有益的借鉴。
1、典型厌氧生物处理技术
针对煤化工废水的典型厌氧生物处理丁艺主要包括水解酸化、升流式厌氧污泥床(UASB)、膨胀颗粒污泥床(EGSB)、折流式厌氧反应器(ABR)、循环式厌氧反应器和厌氧生物滤池等。
1.1水解酸化
水解酸化技术在煤化工废水生物处理单元前端有着广泛的应用，其主要作用是提高废水的可生化性并降低其毒性。这一过程的优势在于运行管理简便、水力停留时间（HRT）较短以及能耗较低。以固定床气化废水为例，生物处理单元入水BOD5/COD值通常为0.15~0.25，需要在厌氧阶段降解大分子有机物和环状有机物，以有效提高BOD5/COD值。
水解酸化技术可应用于A/O、氧化沟或序批式活性污泥法（SBR）工艺之前，优化后续生物处理工艺的入水水质。设计COD容积负荷可达7.2kg/(m3*d)。研究表明，采用厌氧间歇式反应器处理煤制天然气废水，在(35±1)°C水解酸化48小时，COD和总酚去除率分别达到45%和50%。另外，在实验中将水解酸化工艺设置在接触氧化与缺氧工艺之间，在HRT=12小时、水温18°C的条件下，可将BOD/COD由0.247提高至0.285。
此外，李达的研究发现，在水解酸化池中投加载体可显著提高厌氧组合工艺COD去除率、微生物活性和BOD5/COD。将厌氧SBR作为水解酸化反应器处理煤气化废水，在HRT=24小时的条件下，第29~66周期内，COD和总酚的去除率分别为39.5%~45.5%和34.8%~39.8%。这些研究结果均证实了水解酸化技术在煤化工废水处理领域的重要应用价值。
1.2UASB
UASB在化工废水厌氧生物处理单元中的应用较为广泛，主要用于去除难降解有机物，具有占地少、微生物种类多和容积负荷高等优点，但却存在短流、堵塞和污泥流失等问题。UASB中能够降解酚类污染物的微生物包括产甲烷细菌聚生体、硫酸盐还原菌、反硝化菌，种群之间还有协同、竞争关系。
针对UASB反应器潜在问题，双循环结构可保证合理的上升流速，促进废水与污泥的充分接触，提升反应器整体运行稳定性与抗冲击负荷能力，已成功应用于煤化工废水处理工程。UASB是培养厌氧氨氧化污泥的理想的反应器，升流所形成的剪切力可促进基质与污泥的混合。
在UASB上部添加聚乙烯辫带式填料，通过逐渐缩短HRT实现了厌氧氨氧化。宁夏某煤基化学公司在UASB池内添加聚酯维纶类载体，提高了厌氧菌数量与活性，历时60多天完成工艺启动。通过实验证明，UASB可降解焦化废水中的多支链酚类和喹啉，对COD和酚的去除率分别为29.6%和15.9%。
为了在实际工程中快速启动UASB，可以在调试初期稀释原水并逐步提升污染物负荷至设计量。
1.3EGSB
基于UASB，EGSB提升了高径比并增设出水回流，使颗粒污泥保持膨胀状态并增强泥水混合，从而减少短流现象并提高有机负荷。在煤制油费托合成废水处理方面，已有实际工程应用，启动阶段控制pH在7~8.5，容积负荷为29kg/(m3d)，在COD容积负荷为15kg/(m3·d)条件下，COD去除率可达91%。采用EGSB处理碎煤加压气化废水，在HRT=48h条件下，出水COD和总酚质量浓度分