水是生命之源，也是可持续发展的基石。然而，快速的工业化导致了日益严重的水污染问题，其中工业废水尤其具有挑战性[1]。工业废水会破坏生态系统，危及水生生物和农业用地，并污染地下水，最终对公共健康构成严重威胁。在各种工业污染物中[2]，煤化工行业因其高耗水量和高污染负荷而显得尤为突出，约占工业废水排放总量的15%–20%。焦化废水是在煤炭焦化过程中产生的复杂副产物，具体来源于高温碳化、气体净化和化学产品的回收[[3]，[4]，[5]]。通过蒸发和浓缩形成的高浓度残余液体中含有较高水平的污染物，其处理难度远大于原始废水[6]。这种浓缩废水不仅保留了原始焦化废水的典型特征，还表现出显著升高的盐度、浊度和COD含量（通常在10至60 g/L之间），这是由于浓缩效应所致。其高盐度和COD含量导致其极低的生物降解性，使得传统的生物处理方法无法直接应用。
生物处理技术依赖微生物来降解污染物，厌氧生物处理和活性污泥法是常用的方法。Hou等人[7]使用了两相上流式厌氧污泥床（UASB）反应器处理真实的焦化废水。他们的研究发现，进水COD浓度的增加导致甲烷产量急剧下降。此外，延长水力停留时间（HRT）并未提高甲烷产量。这些结果表明，生物处理方法在降解高浓度焦化废水方面能力有限，尤其是在高COD条件下维持稳定处理效率较为困难。因此，需要集成额外的预处理或高级处理技术来提高整体净化效率。
物理化学处理技术在焦化废水处理中起着关键作用。物理处理技术因其操作简单性和出水稳定性而得到广泛应用，主要包括吸附、萃取和蒸汽 stripping等方法。化学处理技术基于氧化还原反应来转化难处理物质，主要包括常规氧化和超声波辅助氧化工艺[8]，这些方法可以有效降解酚类化合物和其他污染物。Gao等人[9]研究了四种基于煤的吸附剂处理COD浓度为3422 mg/L的焦化废水的效果。其中，焦炭粉在生化处理后实现了74%的COD去除率，同时也证明了静态吸附法处理焦化废水的可行性。吸附方法[10]具有低成本和设备简单的优点，但大规模工业应用中面临吸附剂再生困难和高成本等问题。Anna等人[8]研究了在序批式反应器（SBR）中使用超声波分解处理焦化废水的效果。结果显示，超声波显著提高了废水的生物降解性并降低了毒性，COD去除率约为65%，比传统SBR方法高出约10%。由于高盐度、高COD含量和难处理的有机化合物，生物处理技术在处理高浓度焦化废水时面临重大挑战，这些因素严重抑制了微生物活性，使得传统生物处理方法效果不佳[11,12]。同时，现有的物理化学方法（如高级氧化和吸附）受到高运行成本、二次污染风险或处理效果不稳定性的限制。
为了克服传统组合工艺的局限性，包括潜在的污染风险和对复杂废水成分处理能力不足的问题，本研究开发了一种创新的集成技术工艺，结合了电凝聚、陶瓷膜过滤、膜分离和电催化技术。电凝聚预处理能有效去除胶体颗粒和悬浮固体，并减轻膜污染。当与抗污染陶瓷膜结合使用时，可实现高效的固液分离，并显著减少后续膜污染问题。在此基础上，研究了初始溶液浓度、操作通量、温度以及NF4膜渗透体积对分离效果的影响。对于电催化氧化阶段，进行了全面研究，评估了不同阳极材料、电流密度、初始溶液pH值和搅拌速度对COD降解性能的影响。这种集成技术方法为高浓度焦化废水的深度处理提供了新颖而有效的解决方案，与传统方法相比，在处理效率和运行稳定性方面均有显著提升。
