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萃取脱酚。实际上，煤化工废水脱酚方式有吸附脱酚、水蒸汽脱酚、萃取脱酚等。其中，吸附脱酚常用的吸附剂包括改性膨润土、活性炭和大孔吸附树脂，吸附脱酚具有吸附率高等优点，但存在吸附剂再生条件差等缺陷;水蒸气脱酚即通过水蒸气带出脱除废水中挥发酚的方法，水蒸气脱酚成本较低，对挥发酚的去除具有较好的效果，但去除不了水中非挥发酚;萃取脱酚是利用相似相溶原理，用萃取剂将酚从煤化工废水中转移的过程，萃取脱酚具有萃取效率高，不造成二次污染，方便再生等特点，因此，在实际工程中，以萃取脱酚为主。
汽提蒸氨。煤化工废水中含有高浓度氨氮物质，目前，国内脱氨工艺主要采用水蒸气汽提-蒸氨法，其蒸氨的原理是用高温蒸汽将氨氮从水中吹脱出来加以去除。值得注意的是，无论是萃取脱酚，还是汽提蒸氨，都不仅可以去除煤化工废水中的酚、氨类物质，还可以回收利用酚、氨资源。张博等研究表明，经酚氨回收后，废水中挥发酚、挥发氨去除率可分别达到99%、98%以上。
生化处理
预处理工艺之后，煤化工废水进入生化处理阶段。生化处理是煤化工废水处理的主体和核心工艺。生化处理的原理是利用微生物新陈代谢，去除水中污染物质。生化处理方法主要有活性污泥法、A/O和A2/O法、厌氧工艺、SBR 工艺、好氧生物膜法及工程菌技术等。
活性污泥法。活性污泥法是煤化工废水处理领域早采用的生物处理技术。传统活性污泥法对COD、SCN-和挥发酚的去除效果较好，但由于传统工艺污泥浓度低，对氨氮和有机氮的一般去除效果并不理想。但有实验表明，提高水力停留时间可以使活性污泥工艺具有硝化功能，进而提高氮但去除率;投加粉末活性炭可以提高了污泥浓度，从而提高废水的生化处理效果。
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