焦化废水是焦化厂生产焦炭、煤气、焦油以及焦化产品的过程中产生的废水，其成分复杂，含有大量难降解的、危害水生生物和人体的剧毒物质及致癌物质，这些物质对微生物的生长繁殖有很强的抑制作用，可生化性差，但COD浓度很高，通常可高达4000mg/L以上，达标排放标准为80mg/L以下，焦化废水的处理具有很高的难度。 我国有数百家焦化厂和煤气厂的焦化废水处理几乎全部采用传统活性污泥法，没有完善的去除COD及脱氮脱氰装置，大部分企业不能达标，存在生化处理段效率低、耐冲击能力差、运行不稳定及运行费用高等问题，亟需新型焦化废水处理技术及核心装备。

本研究针对焦化废水高浓度、难降解的特性，研究开发焦化废水零稀释、零排放集成技术，依托北营炼铁总厂焦化废水处理工程，开展应用研究，对焦化三区原有废水处理系统进行升级改造，采用“预处理+强化预曝气+A2O生化处理+生物流化床+臭氧催化氧化+膜处理（超滤+反渗透）+浓水处理”的集成工艺处理该厂焦化废水，使焦化废水处理后的各级出水分质达标、回收利用，实现零稀释零废水排放。从根本上解决了焦化废水的处理问题，项目技术水平达到国际领先水平。项目现已在北营焦化厂三个作业区全面应用，年创经济效益1000万元以上，在节省人工、水源、能源等资源同时降低环境污染、社会效益良好，为钢铁焦化企业废水处理新工艺方法提供示范和借鉴。 本项目研究成果具有广泛的适用性，既可用于现有各焦化废水处理站升级改造，又可作为新建焦化厂焦化废水处理工艺。焦化废水的零排放依赖于焦化企业下游的中水利用，单独的焦化企业可应用本研究成果处理焦化废水后达标排放。该技术的推广和应用与国家对行业水质标准的完善及提高相适应，市场需求旺盛，具有广泛的推广应用前景。

“环保新时代，绿色新中国”。生态文明建设需要打好污染防治攻坚战，让天更蓝、水更清、环境更优美。 解决钢铁工业发展中的环境保护问题是钢铁企业绿色高质量发展的重要保障。钢铁企业长期存在冷轧废水难降解有机物和总氮等关键污染物控制的“卡脖子”难题，在国家大力推进污染防治行动计划和钢铁废水排放标准日趋严格的背景下，冷轧废水达标处理成为钢铁企业亟待解决的重大环保科技问题。 项目团队立足宝钢股份冷轧废水的现状，聚焦冷轧废水难降解有机物和总氮等关键污染物，从冷轧废水深度处理的系统性、整体性与全过程出发，突破了高浓度活性微生物精准控制脱碳除氮、炭基纳米载体臭氧催化、高效膜循环资源化回用和浓水三维电氧化等4项关键核心技术，并通过小试、中试和示范工程研究，构建了冷轧废水生化-物化强化处理新工艺，获得重大科技创新。 1）首创了高浓度活性微生物精准控制脱碳除氮技术。 2）率先开发了炭基纳米载体臭氧催化技术。 3）率先形成高效膜循环资源化回用技术。 4）首次开发浓水三维电氧化技术。在绿色创新发展理念指导下，项目团队积极开展技术攻关的同时，注重核心技术的知识产权布局，共申请发明专利42件，已授权13件，认定企业技术秘密17项，发表论文21篇。技术转化应用经济效益和社会效益显著，近三年累计直接科研效益12332.5万元。 项目成果应用于宝钢宝山基地冷轧2030废水系统、1420/1730废水系统、1800废水系统和硅钢4期废水系统、湛江东山基地冷轧1期和冷轧2期废水系统，每年处理冷轧废水超1500万吨，全系统废水回用率达到65%以上，有机物和总氮的排放量低于国内外同行。项目成果的大规模推广，实现了宝山基地和湛江基地冷轧废水处理工艺和装备的系统升级，全面提升了全流程污染物控制和去除能力，为建设“高于标准、优于城区”的城市钢厂奠定了坚实基础。

该项技术针对许多焦化厂废水氰化物、多环芳烃、苯并(a)芘等依然没有达到排放标准，或者处理成本较高，色度差等问题，进行了基于端氨基树枝状纳米功能材料的研制开发，以多种物化技术工艺的组合为技术路线，耦合混凝、沉淀、吸附、分子捕集等技术方法，制备出新型复合药剂用于焦化废水的深度处理，为解决难降解焦化废水的稳定达标排放提供了技术支撑，该技术已经获得发明专利4项；成果规模化成功应用于马钢焦化废水处理，取得了显著的经济效益、环境效益和社会效益。

钢铁与焦化行业生产过程中产生的焦化废水含有高浓度的酚、氰化物、硫氰化物和氨氮，同时还含有难以生物降解的油类、吡啶等杂环化合物和联苯等多环芳香化合物，毒性大，处理难度大。现有处理技术无法达到《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB 16171-2012）的排水要求，造成我国每年近2亿吨废水无法达标排放，环境污染非常严重。钢铁焦化废水已经成为制约钢铁行业水污染治理和企业可持续发展的重大瓶颈。 针对焦化废水特点及废水中几类关键的污染物，研究开发出"高效抗堵塞陶瓷膜除油"、"强化生物脱碳脱氮"、"基于极性有机物和总氰脱除的高效混凝"、"大型臭氧多相催化氧化"等关键技术，通过优化集成形成焦化废水强化处理成套技术。 本技术适用于钢铁和焦化行业中产生的焦化废水(废水具有高COD、高氨氮的特点)，同时也可适用于煤化工行业各类生物难降解的高浓度有机废水，如煤提质废水、煤气化废水等。

主要目标： 研发出焦化脱硫废液低温热源余热利用的热催化氧化、漆酶/介体的难降解有机物预处理、自由基高级氧化、剩余污泥碳化、低 C/N 比焦化区域废水的MBR、再生水季铵盐固定床杀菌等六项关键技术；建成400m3/h的焦化废水再生示范工程；实现焦化废水再生技术的集成和设备的成套化，形成具有自主知识产权的焦化废水再生技术及设备，为我国钢铁行业焦化废水治理提供可靠技术支撑。 主要内容： 脱硫废液热催化氧化技术及设备研发 O/A/O工艺优化运行与控制参数研究 生化外排水的自由基氧化技术研究 自由基氧化出水的BAF深度处理技术研发 碳源循环利用的污泥减量化技术研究 焦化区域废水的MBR工艺优化及膜污染控制 季铵盐固定床消毒 建设中试线和示范工程 建成400m3/h焦化废水再生示范工程，出水水质达到《再生水水质标准—再生水利用于工业冷却用水》（SL368-2006）的水质。