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煤气化过程会产生大量的高浓度、高毒性的含酚废水,一般需要经过预处理、生化处理和深度处理三步处理后才能达标排放或回用。在废水处理过程中,对该类废水关键污染物的分析和表征方面,尚缺乏系统而有效的方法。此外,由于生化处理后残存在废水中的有机物质化学性质稳定、生物毒性强,因而深度处理段的处理效果不理想且处理成本高,对各类深度处理方法也缺乏系统的分析比较。针对以上难题,本文研究了煤气化废水关键污染物的分析方法,并对几类深度处理方法进行了条件优化和分析比较。本文首先分析了溴化法测定总酚方法的准确性,研究了不同影响物质对总酚测定的影响。然后建立了固相萃取前处理方法,确定了GC-MS分析条件,在此基础上分析了生化处理过程中的水质变化,包括生化前进水、厌氧池出水、好氧处理后二沉池出水和深度处理后混凝沉降池出水四种水质。继而,分析了煤气化废水中16种多环芳烃的含量。分析结果显示,废水中16种多环芳烃都能够被检测到。其中萘含量最高,高达1.685μg/L。其次菲、荧蒽、芘、苯并(a)蒽的含量都大于0.2μg/L。接下来,本文分别利用混凝沉降、Fenton氧化及混凝沉降-Fenton氧化联合的方式对生化后废水进行了深度处理研究。在混凝沉降实验过程中对比分析了硫酸铁、明矾、聚合硫酸铁和聚合氯化铝四种絮凝剂的絮凝沉降效果,实验结果表明,聚合硫酸铁絮凝效果最好,COD可降至92.4 mg/L,去除率60.17%,同时色度和浊度的除率分别为66.84%和96.83%。Fenton氧化实验分别运用单因素实验和响应曲面法优化分析了pH值、H2O2投加浓度、H2O2与Fe2+的摩尔比和反应时间四个因素对Fenton氧化效果的影响。得出最佳氧化条件为:pH值为3.33,H2O2的投加浓度为1146.17 mg/L,H2O2与Fe2+投加摩尔比为3.24,反应时间为60 min。COD最终去除率为65.36%。混凝沉降联合Fenton氧化实验中,选用聚合硫酸铁作混凝剂,混凝沉降后的废水在pH值为3.5,H2O2投加浓度为300 mg/L,H2O2与Fe2+的摩尔比值为4:1,反应时间为40 min条件下。COD可降至28 mg/L左右。整个处理过程的COD去除率达到87.93%,进一步降低了废水回收利用的难度。