煤化工有机废水处理一直是化工废水处理的一个难点，其特点主要表现在有机成分复杂、对微生物毒性强、降解难度大。现今，煤化工企业多采用有机溶剂提取回收、深度氧化、物理吸附等手段进行预处理后，再进入生化水处理系统，但生化处理后的外排废水水质不稳定，未达标的情况依然存在。由此可见，提前判断有机废水的生化性能对提高废水的出水效率及出水质量有着重要的意义。
1、煤化工废水可生化性
废水的可生化性也称废水的生物可降解性，即废水中有机污染物被生物降解的难易程度，是废水的重要特性之一。废水可生化性存在差异的主要原因在于所含有机物的种类不同，其一般可分为３大类：Ⅰ类为易被微生物分解的小分子有机物；Ⅱ类为不易被微生物降解的杂环、苯环等结构稳定的大分子有机物；Ⅲ为抑制微生物生长及有抗菌作用的醇类、酚类。故对于废水的可生化性能，可以通过水质的生化指标来判断，如BOD５、CODCr、TOC等。也可通过分析废水中有机物的理化性质间接判断，如UV２５４紫外分光光度法以及GC-MS法等。但最接近工艺生化过程的是反应微生物生长情况的生化实验法，如模拟生化实验法、微生物生理指标法。
本文对最为常用的B／C判断法、GC-MS法以及模拟生化实验法进行比较，探讨了各种方法的优缺点、适用领域等，为合理分析煤化工有机废水的可生化性提供参考。
2、可生化性评价方法
2. 1 B／C判断法
BOD５／CODCr比值法最经典，也是目前最为常用的一种评价废水可生化性的水质常规理化指标评价方法。BOD是生化需氧量的简称，是表示水中需氧有机物含量的一个综合指标，通常在规定条件下，将水样在２０℃的暗处培养５d，计为BOD５（５d生化需氧量），表示水中可生物降解有机物。CODCr是指利用化学氧化剂（K２Cr２O７）彻底氧化废水中有机污染物过程中所消耗氧的量，通常将CODCr代表废水中有机污染物的总量。一般考虑废水的B／C，如果在０.３以上，认为可生物处理；如果低于０.２，基本可不用考虑生化处理；在０.２～０.３之间时，尝试如何提高B／C，如水解酸化、高级氧化等。用此比值评价废水的可生化性，尽管方法简单可行，但比较粗略，是一种常规式的判断。在特殊情况下，会出现有的B／C比值低，但生物处理效果良好，或者有的B／C比值高，但生化处理不理想的现象。这是因为BOD５和COD之间存在以下关系：
式中，CODNB代表了不能被生物降解的无机盐如硫化物、硫代硫酸盐、亚硫酸盐、亚铁离子等，CODB代表能被微生物降解的有机物质，a表示CODNB，b表示CODB／BOD５。
可见，BOD５和COD不是单纯的比例线性关系，且CODB／BOD５的比值系数b受水体温度、pH值、水中含氧量以及水体中有机化合物成分差异的影响，不同环境条件以及不同的水体都会产生较大差异，用单一的比值对水体的可生化性能进行判断的做法显然是不全面的。
2.2 GC-MS法
通过分析废水中有机物的组成来推断其可生化性能是一种具有追根溯源意义的方法。分析测定废水中有机物的种类、含量和转化规律，对改善生化法、处理煤化工有机废水具有理论指导作用。水中有机物一般可分为挥发性有机物（VOC）以及半挥发性有机物（S-VOC），常用的方法有GC、LC、GC-MS、LC-MS等。其中GC-MS灵敏度高、定性鉴别能力强，能满足快速分析复杂组分有机化合物的要求，是分析水中有机物组成的首选方法。吕晓立等利用GC-MS对某石油化工污染场地地下水进行分析，结果表明，检出的挥发性有机物共３大类２７种，其中氯代苯类为主要污染源。岳岩等考察了石化污水处理厂“水解酸化厌氧处理好氧处理”工艺的各单元出水中有机污染物的变化情况，结果见表１和表２，从中可以看出COD检测值与GC-MS检测结果成对应关系：水中有机物的组分越复杂、含量越多，COD值越高，可生化性差。同时，GC-MS结果还显示醛、醇、酯、胺、酚类等在好氧单元出水中去除率高，可生化性高；而杂环类化合物处理难度较大，可生化性低。
大量的实验研究及相关标准表明，GC-MS在水质有机物的分析中扮演着越来越重要的角色。借用GC-MS检测手段，结合工艺实验，对优选水处理工艺方案有十分重要的指导作用。但由于GC-MS仪器成本高，同时样品前处理复杂，要求检测人员对图谱具有一定判别、分析的能力。故现阶段普及度不高，多作为研究水中有机物对其生化性能影响的科研手段或用作前期工艺方案的筛选及评价。总进水及各处理单元出水中有机物的种类及含量见表１。
2.3 模拟生化实验法
模拟生化实验法指在实验室内模拟生化反应环境，用目标废水进行生化培养实验。根据模拟过程，可以大致分为培养液测定法和模拟生化反应器法。
培养液测定法是模拟环境因素对生化处理能力影响的方法。测定培养环境的温度、pH值、水中营养物质的多少以及微生物的种群情况都将直接影响生化的效率。模拟生化反应器法是借用曝气池、厌氧反应器等，作为微生物生长的媒介及场所，通过实验过程获得MLSS浓度、温度、DO、F／M比等各种因素对生物处理的影响，从而预测废水处理设施的去除效果。杨春、吕锡武等人在折流板厌氧反应器工艺（ABR）处理生活污水的实验中发现，在反应器启动稳定后，微生物的种类得到优化，有机生化效率得到提高。
模拟实验法的优势在于生化反应条件接近实际值，相当于实际处理工艺的小试研究。实际生产中出现的各种情况都可能在实验中体现出来，既避免了其他判定方法在实验中出现的误差，也可以通过实验调试改变部分环境条件，从而降低后期实际生产中的风险。因此，模拟实验法与培养液测定法相比，能够更准确地说明废水生物处理的可行性。但正是由于该种判定方法针对性过强，各种废水间的测定结果没有可比性，因此不容易形成一套系统的理论，而且小试过程的判定结果在实际放大过程中也可能造成一定的误差。
3、可生化性评价方法对比分析
B／C判断法、GC-MS法、模拟生化实验法分别通过水质常规检测指标、水中难生化有机物种类及含量、模拟环境下的微生物生长状况这３方面来分析污水的可生化性能。３种代表性方法的优缺点及适用领域、判定方法的对比见表３。
4、结语
综上所述，B／C判断法是一种常规的经典判定方法，但随着煤化工产业的发展和环保的要求不断提升，面对生化性能不理想、出水质量不稳定的问题时，可通过GC-MS等手段分析污水中的有机物组成，从而对工艺的产污环节进行控制或优化。同时进行模拟实验，考察环境因素对生化环节的影响，调整生产环节中的相关因素，形成快速判断、源头分析、效果优化的全面水生化性能评价方法。（来源：中国五环工程有限公司）