焦化废水通常是焦化厂在高温碳化、煤气净化和化学精炼过程中产生的有机高浓度工业废水。废水经生物处理后,仍含有一定浓度的难降解有机污染物、无机盐和少量微生物,有必要进行深度处理,方可达到无害化排放或回用。膜蒸馏理论上能够截留全部非挥发性污染物,获得类似蒸馏水的水质,还可以在较低温度下进行,能充分利用余热或者其他可再生能源,因而在焦化废水生化出水深度处理方面具有一定的潜力。有关膜蒸馏的前期研究主要集中在海水淡化及高浓度盐水处理等方面,近年来开始有研究将其用于工业废水处理。但由于焦化废水生化出水中含有挥发性有机物、无机盐等组分,这些成分会对膜蒸馏出水水质、过程热效率和通量衰减等方面产生影响,从而影响膜蒸馏的使用。截至目前,采用膜蒸馏深度处理焦化废水生化出水鲜有报道。本研究首先通过对膜蒸馏出水水质、热效率、通量衰减等方面进行综合分析,确定了膜蒸馏最佳的操作条件。在此基础上,进一步研究了不同预处理对焦化废水中污染物去除、膜蒸馏出水水质和通量衰减等方面的影响。此外,本研究还对不同条件下的膜污染物进行了分析,确定了膜污染的主要组成和形成机制,提出了控制膜蒸馏通量下降的主要措施。主要研究内容和结论如下:（1）采用直接接触膜蒸馏深度处理焦化废水生化出水（BTCW）,在热侧进口温度50°C,冷侧进口温度20°C的条件下,研究了流速（0.1-0.5m/s）对出水水质、热效率和通量衰减的影响。研究表明,流速对出水水质影响较小,不同流速下色度、无机盐、COD和氨氮去除率分别在99.5%、99.5%、97.8%和82.1%以上。热效率随着流速的增加呈现出先增加后减小的趋势,流速为0.3m/s时,热效率最高（26.75%）。此外,流速越高通量衰减越缓慢,这种条件下可以减少膜清洗的频率从而延长膜的使用寿命,但是流速高会增加运行成本。综合考虑各种因素,确定最佳流速为0.3m/s,此条件下膜的初始通量为17.90 kg·m-2·h^-1,出水水质指标COD、色度、电导率和氨氮分别可以达到6.5 mg/L,1度,37.0μs/cm和1.08 mg/L,而在此条件下膜运行8h通量只下降了约2.5 kg·m-2·h^-1。（2）采用聚合氯化铝（PACl）和聚丙烯酰胺（PAM）研究了混凝预处理对BTCW中污染物去除和膜蒸馏深度处理BTCW过程的影响。研究表明,单独采用PACl混凝预处理,可以显著减少BTCW中污染物浓度,其色度、COD和UV254的去除率分别为39.5%,40.1%和32.2%,能够有效地减缓膜蒸馏过程的通量衰减。PAM作为助凝剂可以进一步提高BTCW中污染物去除（超过10%）,但PAM的引入会导致膜污染加重。扫描电子显微镜（SEM）,傅立叶变换红外光谱（FTIR）和能量色散分析仪的结果显示,PACl混凝减缓膜污染主要是通过阻止膜表面上形成碳酸钙结晶,而PAM引入后会导致膜表面形成大分子聚合物,引起传质阻力的增加。（3）采用D301R树脂进一步研究了吸附以及混凝/吸附预处理对焦化废水生化出水中溶解性有机物（DOM）以及膜蒸馏过程的影响。研究表明,D301R树脂吸附可以提高DOM特别是发色基团和助色基团的去除,色度和COD的去除率可以分别达到85.9%和62.5%以上。PACl混凝/D301R树脂吸附处理后,焦化废水生化出水色度、COD和UV254的去除率进一步提高到91.5%,76.1%和94.1%,树脂用量也节省了约1/3,这表明先经过PACl混凝,可以大幅降低非溶解性的悬浮物、胶体和部分有机物的含量,而D301R树脂则可以进一步去除DOM。在随后的膜蒸馏实验中,膜蒸馏出水中残余的痕量有机物主要是表现为低分子量的挥发性芳香族物质。此外,经过PACl混凝/D301R树脂处理后膜蒸馏12h通量衰减只有不到5%。这主要是由于PACl混凝/D301R树脂吸附大大降低了膜表面的无机和有机污染,对于膜蒸馏的长期运行具有积极作用。