本研究用萃取法对陕北恒源煤化有限公司的高酚焦化废水进行萃取脱酚预处理，并对萃取脱酚的影响因素进行了分析，进一步对预处理后的焦化废水进行了后续处理实验。在此基础上，应用微生物固定化方法处理含酚模拟废水，为将其应用于焦化废水的处理提供基础资料。研究结果表明：（1）萃取时间为8min，磷酸三丁酯煤油浓度为30%，温度低于40℃，pH低于8.0，萃取比（油/水）R为1:2时，经过萃取后分水挥发酚浓度由4165mg/L降低到127.62mg/L，去除率高达96.94%，而，萃取剂经过氢氧化钠溶液反萃取再生后，萃取剂的回收利用率可达94.25%以上。（2）将萃取脱酚预处理后的焦化废水采用化学沉淀法除氨，结果表明，当n（Na₂HPO₄·12H₂O）：n（NH₄⁺）为0.8以上时， NH₄⁺-N的去除率可达91.66%以上。而用空气吹氨法除氨时，NH₄⁺-N的去除率能达到31.35%。（3）将脱酚、除氨、稀释后的焦化废水经微生物生化降解、混凝沉淀、活性炭吸附处理，出水中挥发酚、COD、氨氮分别由降低0.49mg/L、16.25mg/L、84.92mg/L，去除率分别达到99.99%，99.53%，99.73%，满足废水回用要求。（4）进一步采用活细胞固定化方法处理含酚模拟废水，研究结果表明，从驯化后的活性污泥中筛选所得的高效苯酚降解菌XA05，对于苯酚起始浓度低于957mg/L的培养液，36h的降解效率均可高达99.44%；XA05的最佳固定化方法为PVA冰冻解冻法，PVA浓度为10%、微生物浓度为4%；对于不同温度与pH的模拟废水，PVA生物膜表现出比游离细菌更好处理效果。