焦化废水是在焦化厂的高温碳酸化、煤气净化和化学精炼过程中产生,含有高浓度的氨和顽固的有机污染物,如苯酚、长链烷烃、多环芳烃和N、O、S杂环化合物等,是当下最难处理的废水之一。因此,探究其所含污染物的生物转化过程,有助于探讨焦化废水处理的反应机制、工艺改进、动态监控和优化控制,提高废水处理效率。本文采用特异性移动床生物膜反应器（SMBBR）处理厌氧预处理后的焦化废水,通过优化工艺参数,使处理效果最优,并通过顶空气相色谱/质谱联用（HS-GC/MS）评估了反应装置中污染物降解间的相互作用,采用Illumina Miseq测序平台鉴定了优势微生物与污染物的降解转化关系,通过典范对应分析（CCA）探究了由污染物降解引起的环境改变对生物膜菌群结构的影响关系。采用闷曝排泥法挂膜,通过调整水力停留时间（HRT）、pH值、溶解氧（DO）、温度等工艺参数,使得系统挂膜启动完成,探究不同影响因素对废水处理效果的影响。通过响应曲面法优化工艺运行参数,使得处理效果最优。结果表明,试验15 d时填料开始出现黄褐色菌斑,30 d时反应器挂膜启动完成。在DO浓度为4⁶ mg/L,pH值7.5⁸.5,HRT为5⁶ d范围内时,工艺对焦化废水中有机物去除效果较好。通过响应面模型对反应过程进行优化和预测,最佳运行条件为:DO浓度为5 mg/L,pH值为8,HRT为5 d,此时COD去除率达84.51%。连续监测生物反应器好氧处理效果,探究污染物降解间的相互作用,并检测系统中有机污染物组成成分,分析有机污染物的降解情况。结果表明,在进水水质波动较大的情况下,系统仍具有较好的处理效果。其中,酚对硫氰化物和氰化物的降解具有抑制作用,硫氰化物和氰化物对NH₄⁺-N的降解具有毒性抑制作用。进水中有机污染物主要为丙酸乙酯、苯酚、新戊二醇、2,2-二乙氧基丙烷、丁酸乙酯、2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷和苯甲酸乙酯。经过SMBBR处理后,2,2,4,4,6,8,8-七甲基壬烷、丁酸乙酯、苯甲酸乙酯和苯酚被完全去除。通过高通量测序技术监测生物膜菌群结构演变规律,解析反应过程中污染物降解与生物膜菌群结构变化的响应关系。采用CCA分析由污染物降解引起的环境改变对生物膜菌群结构的影响关系。结果表明,反应时间的不同,生物膜菌群丰度和多样性存在差异。反应期间Proteobacteria（变形菌门）相对丰度最高（20.57%³4.55%）,促进了苯酚的降解;Thauera（陶厄氏菌属）、Ottowia和unclassified_oRhizobiales（根瘤菌属）为系统内酚降解优势菌属,Thiobacillus（硫杆菌属）为SCN^-和CN^-降解优势菌属。CCA分析表明,pH值与Nitrospira（硝化菌属）正相关性最大,有效控制pH值可有助于硝化反应的稳定运行。