随着工业化进程的加快,焦化行业蓬勃发展,产生了大量废水,其所带来的环境问题,成为制约我国焦化行业高质量发展的重要因素。焦化废水因其强生物毒性、高腐蚀性及高COD/TN比的特点,对传统生物处理工艺提出了很高的挑战,在水资源紧缺的背景下,随着我国污/废水排放标准的不断提高,通过深度处理提升焦化尾水水质,探索废水循环利用途径,是焦化废水处理技术进步的主要方向之一。膜分离作为一种良好而稳定的深度处理技术在废水净化中发挥着越来越重要的作用。因此,需要探索一种实现焦化废水处理及回用与膜分离有机结合的新工艺模式。本课题首先构建了OHO-MBR组合工艺,考察了组合工艺处理与转化焦化废水中典型污染物（COD、SCN--N、NH4+-N、NO2--N、NO3--N和TN等）的效能与特征规律。其次,采用纳滤进行焦化废水二级生物处理出水的深度处理,通过改变溶液环境、pH、压力和回收率考察了纳滤的典型离子截留效能,探究了一价离子对于二价离子去除的强化作用,总结了不同价态离子截留规律。最后,将纳滤浓水回用到前混凝处理单元,探究二价离子对混凝效果的促进与影响作用,设置了不同回流比考察目标污染物的强化去除特征,探讨资源利用的循环途径。研究结果表明:（1）所构建的OHO-MBR生物处理工艺,在稳定运行情况下,对实际焦化废水的处理效果为:在总水力停留时间56 h,进水COD、TN、NH4+-N、SCN--N浓度均值分别为3063、146.1、27.35、85.1 mg·L-1的条件下,组合工艺即使在环境温度偏低（10-20℃）的情况下仍能实现对COD、TN、NH4+-N、SCN--N平均85.9%、65.5%、95.1%、98.6%的去除。OHO-MBR可以作为负荷增强、提高水质的备选技术,可以在不增加新的构筑物的前提下,用于在现有生物处理工艺的升级改造。（2）构建了纳滤系统作为焦化废水二级生物处理出水的深度处理单元,考察了纳滤深度处理效能。对比了NF90、NF270、DK三种纳滤膜的纯水通量及单盐截留率,优选出对一/二价离子分离度最高的纳滤膜进行后续实验。在双盐体系,进一步分析纳滤对典型离子的截留行为及机制,当溶液NaCl存在,可显著提高纳滤膜Mg2+、Ca2+的截留率,分别从81.7%、63.8%平均提升至98.2%、81.4%,表明一价离子的存在可以强化纳滤对二价离子的截留。探究了pH、压力、回收率对纳滤分离不同价态离子的影响规律,对于实际的焦化废水二级生物处理出水,当跨膜压力为0.6 MPa、回收率为90%时,纳滤对Ca2+、Mg2+、SO42-的去除率分别为79.4%、95.6%、98.9%,对Na+、Cl-、NO3-的去除率分别为44.5%、5.0%、-61.9%,焦化废水生物出水经纳滤处理后出水稳定,纳滤过程截留有机物和高价离子,对于一二价离子有显著分离度,浓水侧实现了高价离子的富集。探究了膜污染机制及控制策略,运行45 h后,污染膜表面形成无机盐结晶,但并未大量堆积成致密结垢层,通过水力清洗的方式可缓解纳滤膜污染,膜通量可恢复至初始通量的99.1%。（3）构建了将纳滤浓水回用于前混凝的工艺流程。调整原水pH及PFS投加量优化混凝效果,确定最佳混凝操作参数为pH=9,PFS=1 g·L-1。以COD、SCN-、浊度去除率作为指标,分析单盐种类及浓度对于混凝效果的影响,最后以浓水回流比为自变量,探究纳滤浓水回流对于前混凝的强化效果,当纳滤浓水回流比分别为50%、100%、150%时,浊度去除率分别为68.9%、68.9%、69.0%,SCN-去除率分别为21.7%、27.1%、32.2%,COD去除率分别为29.3%、44.4%、38.0%,去除效果均显著高于对照组（浊度、SCN-、COD去除率分别为59.3%、19.9%、14.0%）。经实验证明,纳滤浓水对于前混凝有明显的强化作用,可作为重要的回用途径,实现浓水无害化处置及资源再循环。本研究为焦化废水的尾水水质提升及废水回用提供了一种新的可供选择的工艺模式。