全过程优化的焦化废水高效处理与资源化技术及应用

在国家“水体污染控制与治理科技重大专项”等支持下，生化工程国家重点实验室曹洪斌研究员团队的项目组遵循有价资源回收和全过程综合控污思路，从污染物解析追因-内在关系揭示-技术创新-工程应用开展系统攻关，发明了废水全过程高效低成本处理核心装备和成套技术，实现了废水毒性消减及污染物深度脱除，系统稳定性高、处理成本低，获大规模应用。主要创新性成果包括：

1. 针对焦化废水处理工艺常因生物毒性有机物导致“生化系统崩溃”的现象，开展了特征污染物全过程生命周期研究，提出酚油协同萃取减毒耦合污染物梯级生物降解的废水处理新工艺，发明新型多元复合萃取剂，研制出可实现高浓度菌群高效处理的反应-沉淀耦合一体化装备，实现了有机物资源化回收和废水处理工艺稳定运行。

2. 针对焦化生化尾水难降解有机物深度脱除重大难题，研究揭示了芳烃类污染物分子结构、氧化剂和催化剂活性位点之间交互影响关系，设计出用于焦化废水常见污染物高效氧化降解的复合催化剂，研制出传质-反应过程最佳匹配的臭氧氧化设备，形成非均相催化臭氧氧化成套技术，率先在煤化工和钢铁行业完成工业应用，入选《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2014年版）》。

3.开发出集成“酚油协同萃取预解毒-精馏蒸氨-梯级生物降解脱碳脱氮-非均相催化臭氧深度氧化-多膜组合脱盐”的焦化废水全过程强化处理工艺和装备，构建了工业设计基础工艺数据包。多项工程实践均实现废水资源回收和低成本深度处理，满足行业和地方最新污水排放标准，成本降低20%以上，该技术入选《国家鼓励发展的环境保护技术（水污染治理领域）》（2015年）。

成果入选参加国家“十二五”重大成就展（2016年）。获授权发明专利34项，发表SCI论文55篇。成果已推广应用到鞍钢、武钢、中煤等41项水污染控制工程，处理废水规模已占焦化行业总量的15%。近三年累计处理废水1.52亿吨，实现节水和废水回用1.34亿吨、回收焦油75万吨，减排COD 24万吨，氨氮9万吨。