焦炭行业是我国“水十条”重点管控行业,焦化废水成分繁杂且具有很强危害性,包括了多酚、杂环化合物、烟酰胺、芳香族化合物、硫化物和氰化物等多种化学物质。迫切寻求一种更加经济、稳定及资源化的废水处理技术是国内外解决该废水的一个挑战性的热点。微纳米气泡单独处理效率低,因其有较高反应活性和传质效率,微纳气泡联合其他氧化技术在水处理领域有着广阔的前景。传统的芬顿氧化能有效地降解污染物,但条件很苛刻。鉴于芬顿氧化法与微纳气泡结合能提高有机物的去除能力,本文采用芬顿氧化法与微纳气泡技术结合处理煤焦废水,提高芬顿氧化法的效率,降低反应成本。本文以微纳米气泡技术为基础,研究了微纳气泡性能及对煤焦化废水中8种典型污染物的降解效果。通过激光粒度分析仪分析微米气泡,其粒径随着压力的变化并不明显,平均d50=19.76±1.08μm;使用纳米颗粒跟踪分析仪解析纳米气泡的平均直径约为146.9±19.7 nm;检测了溶液溶解氧含量与温度的变化规律,在各个压力下溶解氧均迅速达到过饱和状态。重点研究了微纳气泡操作参数（入口压力、进气量、时间）对污染物的降解效果影响,通过正交实验得出最佳操作方案,在最佳方案下,考察了污染物的亲疏水性和蒸汽压对空化效果的影响。结果表明在最佳压力0.5 MPa和进气量30 mL/min下,降解污染物效果最好,吲哚的降解效果最佳,达到28.75%,喹啉降解效果最差,仅为11.40%。综合考虑H2O2浓度、溶液pH值、铁离子的浓度以及反应时间对降解效果的影响,得到最优参数pH=3,过氧化氢:6 mmol/L,过氧化氢:铁离子摩尔比=5,时间60 min,入口压力为0.5 MPa,旨在构建微纳米气泡耦合芬顿体系。此外,对单独和耦合体系反应过程对比并采用准一级动力学对进行拟合。结果显示,过氧化氢与微纳气泡耦合的降解促进作用不是很明显,而微纳气泡与芬顿系统耦合对污染物的降解展示出显著的协同效应,协同系数（SCK值）在1.42～2.59范围内。采用ESR分析明确了反应机理,发现·OH是降解过程中的主要活性物种,微纳气泡耦合芬顿提高了H2O2的利用效率;此外利用红外和气质联用仪解析了污染物的降解路径。最后,采用微纳气泡耦合芬顿法降解实际焦化废水,探究了H2O2投加量、溶液pH等因素对实际焦化废水COD的去除效果。单独微纳气泡对实际废水的去除效果较低,仅为13.88%;耦合体系中在pH=3,H2O2投加量为9 mL/L的条件,去除率最高达到72.54%,且在不同pH下的SCR值均大于1,证明了微纳气泡耦合芬顿体系对实际焦化废水降解处理的协同作用。通过经济核算,发现微纳气泡耦合芬顿体系的处理成本仅为单独芬顿体系的64.49～71.42%,极大的降低了资源的耗损。此研究为处理实际废水的工艺优化提供了一种新思路。该论文有图48幅,表15个,参考文献120篇。