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我国“富煤、贫油、少气”的能源结构决定了我国必须把煤碳作为支柱性能源。随着煤化工产业的发展,以煤热解技术为先导的煤炭综合清洁高效利用方式在现阶段愈受重视。煤热解工艺具有耗水量大、废水排量大、废水水质复杂及废水处理回收利用困难等特点。国家也对煤化工行业提出了废水“零排放”的高要求,故对煤热解废水有效的处理和利用是煤化工行业蓬勃发展的必要条件。本文介绍了煤热解废水的水质特点与处理技术现状,针对实际工程生物增浓池单元,选择将聚氨酯悬浮填料(PU)代替粉末活性炭(PAC)运用于煤热解废水生化处理单元,并将小球藻作为强化处理煤热解废水的共代谢碳源,探究小球藻对生物增浓池出水中剩余难降解有机物及总氮的进一步降解效能,研究悬浮填料与小球藻处理煤热解废水的可行性及经济性。在悬浮填料与活性炭处理煤热解废水效能对比小试试验中,投加填料稳定运行后,出水中空白组、活性炭组与悬浮填料组COD均低于200 mg/L。其中活性炭组处理效果较好,在第二阶段稳定后COD降解率为90%左右,而空白组与悬浮填料组处理效果较低一些,分别为82%与83%左右。总酚的去除效果与COD降解趋势一致。悬浮填料组出水中氨氮剩余量在85 mg/L左右,去除率为三组反应器中最高。反应后对污泥进行污泥浓度、EPS及高通量等分析,发现悬浮填料能明显增加混合液污泥浓度、物种丰度及物种数量,投加悬浮填料一定程度上达到了生物增浓效果。在小球藻强化反硝化小试试验中,反应器稳定运行后,当乙酸钠与葡萄糖分别投加165 mg/L(COD占比约76.9 mg/L)与110 mg/L(COD占比约116.93 mg/L)时,亚硝态氮去除率分别为96.1%与97.5%;当小球藻投加至150 mg/L(COD占比约151 mg/L)时,亚硝态氮去除率大于80%。投加至165 mg/L(COD占比166.3mg/L)时,亚硝态氮及总氮去除率能达到95%以上。乙酸钠、葡萄糖与小球藻均可作为煤热解废水中间环节反硝化强化脱氮的有机碳源。通过对各碳源的经济性分析,可知当以葡萄糖作为外加碳源投加时直接成本最低,其次是小球藻和乙酸钠。但综合处理效果来看,小球藻作为中间投加碳源时,具有处理效果较好、易于投加、直接成本及运行维护成本低等优点。在实际工程现场调试中,现场生物增浓池进水COD在800～1000 mg/L之间。投加悬浮填料后,COD出水由开始的300 mg/L左右到逐渐降低稳定为150～200mg/L之间,COD去除率稳定至85%左右。现场生物增浓池进水氨氮在150～200mg/L之间。第一批填料投加后的15天左右,氨氮去除率为53%。随着体系稳定后,在曝气保证外廊道DO正常范围内时,增浓池内氨氮能够有效转化为硝态氮及亚硝态氮,且以亚硝态氮为主。现场生物增浓池实际产生废水添加小球藻验证试验时,小球藻组运行至25天左右时,总氮去除率开始逐渐提升。在运行至35天后,总氮去除率维持在90%左右,且总氮剩余量小于20 mg/L,说明小球藻对总氮的去除有较好的强化作用,小球藻可应用于煤热解废水反硝化脱氮实际工程。