技术
膜处理技术
近年来，膜技术在废水处理领域得到广泛应用，其中针对煤化工废水的研究和应用主要是膜生物反应器(MBR)和滤膜。韩超等以臭氧预氧化后的煤气废水作为MBR进水，出水水质达到了回用水的标准。同时，一些改良技术促进了该工艺的实际应用，例如S. Y. Jia等在MBR内投加粉末活性炭提高污泥浓度处理煤制气废水，取得了高效的污染物去除效果，而且活性炭的投加减少了跨膜压力，有效地缓解了膜堵塞。同时，煤化工废水深度处理工艺的最后一段通常采用双膜法，即超滤结合反渗透工艺，废水可以实现60%以上的回用，剩余30%~40%的浓盐水进入浓盐水站经过高效反渗透结合多效蒸发工艺，废水回收率在95%以上，基本实现废水“零排放”。但是双膜技术仍处在初级应用阶段，更多的是引进国外的成熟技术，存在自主研发的技术难题和缺乏工程应用的经验。
2生物技术
预处理后的煤化工废水含有大量的可生物降解有机物，采用生物技术是最为经济高效的处理方法。然而，由于该废水中有机物成分复杂且具有大量有毒和难降解物质，不利于微生物的生长，也降低了生物工艺去除污染物的性能，导致出水水质难以达到国家排放标准，对受纳水体产生严重危害。因此，大量新颖的生物改良工艺及其组合被广泛用于煤化工废水的研究，为其“零排放”目标的实现提供了技术和理论基础。
2.1
厌氧生物处理工艺
常规的厌氧工艺处理煤化工废水存在反应器启动困难、处理效能低等问题，往往依赖于活性炭吸附或者稀释的方法才能正常运行。但是，活性炭存在易饱和、再生和更换操作复杂等困难，而稀释无疑增加了处理水量和运行成本，更会造成有毒和难降解物质在反应器内的不断积累，负面影响了厌氧处理效果。近些年研究发现，厌氧微生物在共代谢基质存在条件下能够强化其分解有毒和难降解有机物的能力。W. Wang等研究了甲醇共基质(甲醇500mg/L)和粉末活性炭(1.0g/L)强化厌氧工艺处理煤制气废水中酚类化合物的效能，结果表明两种处理方式分别将酚类化合物的去除率由30%~40%提高至73%和75%左右，而且显著改善了废水的好氧生化性能，该研究认为稀释进水或者延长停留时间难以显著提高厌氧工艺处理煤化工废水的效果。S. Y. Jia等采用大比例回流改良厌氧工艺处理煤化工废水，污染物的去除效果显著提高，同时厌氧污泥的微生物群落结构也被改变。实际上，厌氧工艺对COD和氨氮去除能力有限，但是废水经厌氧处理后形成大量易生物降解的小分子有机物，可以显著提高废水可生化性和好氧降解性，这对于组合工艺的高效处理性能具有更重要的意义。
2.2
好氧生物处理工艺
煤化工废水经过厌氧处理后出水含有高浓度的污染物同时也具有较好的可生化性，通常采用好氧活性污泥工艺进一步处理。针对传统活性污泥法处理效率低的缺点，可以通过人工投加或固定驯化特殊微生物，高效去除废水中特定的有毒或难降解有机物，提高原有工艺处理性能。Y. S. Liu等在中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司废水生物处理工艺现场二沉池的底泥中分离出4株长链烷烃降解菌，富集培养后投加到生物移动床(MBBR)工艺处理煤制气废水，高效菌的投加缩短反应器启动时间，有效地提高了长链烷烃及废水COD的去除效果。目前，哈尔滨工业大学的韩洪军教授课题组已经将分离出来的酚降解菌制备出菌剂投加至煤制气废水生物处理工程，显著地提高了原工艺对酚类物质的降解效能，但是，其长期处理效果仍需进一步研究。同时，好氧生物膜采用投加载体填料促进活性污泥中微生物固着生长，其微生物浓度是传统污泥法的几倍，拥有更为复杂的生物系统，更强的抗冲击负荷能力，适合处理含有大量有毒和难生物降解物质的煤制气废水。H.Q. Li等采用MBBR处理煤制气废水，水力停留时间48h后，出水COD、总酚、氨氮去除率分别达到了81%、89%、94%，该研究认为固着的生物膜比悬浮活性污泥具有更好的抗冲击能力和有机物降解效能。同时，好氧生物膜工艺不仅可以作为废水处理的二级工艺，也常用于废水的深度处理，中煤龙化哈尔滨煤化工有限公司采用曝气生物滤池对二级处理出水进行深度处理，最终出水中COD和氨氮均达到国家排放标准，且系统运行稳定。因此，多级好氧生物技术可以通过控制溶解氧浓度营造出不同的功能区域进行协同作用，使其具有良好的实际工程应用价值。
