焦化废水是典型的难降解高浓有机废水，由于设计指导思想及技术手段的差异，导致目前国内多数焦化厂废水处理的水力停留时间(HRT)普遍超过100 h、投资运行费用高、外排水COD及氨氮难以稳定达标，说明缺乏对影响处理效率的水质组分、工艺过程的详尽分析，以及脱氮和强化传质的工程手段。本文以2000 m<3>·d<-1>。的韶钢焦化废水为研究对象，采用了除油、氨吹脱预处理、厌氧.两级好氧生物流化床耦合的工艺路线，在64 h的HRT下，出水全面稳定达到国家一级标准。论文取得了如下成果： 利用实验室规模的一级、二级SBR系统研究了焦化废水除磷脱氮的工艺条件：好氧吸磷速率与反应液初始的总磷浓度无关；COD/TP>50时的除磷效果可达到0.5 mg·L<-1>以下；以淀粉、葡萄糖、乙醇、味精、乙酸、焦化废水(稀释后)为唯一碳源考察除磷速率，经稀释的焦化废水经处理后出水TP低于0.5 mg·L<-1>。在两级SBR脱氮除磷的实验中，SBR I主要完成COD的降解、磷的去除和NH<,4><+>-N的少量转化，SBR II主要实现硝化.反硝化脱氮过程。 采用GC/MS法分析了生物处理各单元工艺中的有机物组成变化，原废水中各种有机物有10多类近90种，其中很多组分对微生物有严重抑制作用，致使生物系统的氧化、矿化作用未能完全实现。苯酚、邻甲苯酚、二甲酚、萘酚、喹啉酚、异喹啉、吡啶、吲哚、萘、苯胺等类物质可被降解，长链烷烃、苯系物、酯类、醇类及卤代烃类降解速度缓慢。延长好氧停留时间有利于酚、吡啶、呋喃类物质的降解，减轻中间产物带来色度，但不能实现油份及其它杂环化合物的完全降解，需要活性炭吸附等深度处理措施，方能保证出水水质中的COD、氨氮、色度稳定达标。 从微生物酶学方面分析了金属离子及焦化废水中的有机物对好氧、厌氧污泥活性的影响。当Na<+>、Ca<2+>、Mg<2+>、Fe<2+>、Fe<2+>、Al<3+>浓度分别为0.2％、0.1％、5 mg·L<-1>、20 mg·L<-1>、5 mg·L<-1>、20.mg·L<-1>、10 mg·L<-1>时可最大程度激活TTC脱氢酶活；Cu<2+>浓度为2 mg·L<-1>时即抑制酶活，超过50 mg·L<-1>则完全抑制。ICso苯酚为100 mg·L<-1>，IC<,50苯胺>为50 mg·L<-1>，用联合作用系数法评价了苯酚、苯胺对污泥TTC脱氢酶的联合作用为相加类型。500 mg·L<-1>的苯酚对普通未经驯化的厌氧污泥产甲烷活性抑制了83％以上。 从焦化好氧污泥中筛选分离的间甲酚降解菌(CDMs)对间甲酚降解的最适条件为35℃，pH值5.5～7.5，投加菌量为反应液体积的5％。CDMs可完全降解浓度超过550mg·L<-1>的间甲酚，在40 mg·L<-1>～400 mg·L<-1>的初始浓度范围内，平均降解速率达.5.71mg·L<-1>·h<-1>～17.02 mg·L<-1>，菌种所能耐受的最高浓度及平均降解速率均高于目前文献报道数据。所分离得到的三株酚类降解菌经分子生物学与生理生化鉴定，B和C同为法氏柠檬酸杆菌(Citrobacter farmeri)，A为芽孢杆菌属，16S rDNA扩增产物的基因比对显示它与Bacillus fusiformis(梭形气芽孢杆菌)及Bacillus macroide(延长芽孢杆菌)具有最高同源性仅为94％，为一新发现菌株。分别采用粉末活性炭和柱状活性炭对焦化废水中的代表性有机物苯酚、苯胺、正庚烷进行了吸附实验，对苯酚、苯胺的吸附动力学符合拟二级动力学模型，且属于Frederlih多层物理吸附。粉末活性炭在pH值为4.0时，对苯酚、正庚烷有最大的吸附量，苯胺的最佳吸附pH在13.0左右。膜分离法可去除90％以上的废水浊度，但对TOC、TDS但去除效果不佳。