焦化废水，成分复杂，污染物浓度高，除含有大量NH3-N外，还含有大量大分子有机物，若不加以处理，会严重污染受纳水体，导致生态系统被破坏。本课题来源于实际工程，针对性强，执行排水指标在国内最为严格(CODCr≤80mg/L，NH3-N≤25mg/L，F-≤3mg/L)，对焦化废水的工程改造和其它含NH3-N废水的处理具有较高的参考价值和应用价值。 首钢焦化废水处理的难点在于去除水中高浓度的CODCr、NH3-N和氟化物等物质。现有资料表明，采用传统的好氧生物处理或A-O生物脱氮处理技术，都存在一定问题。为此，本文通过调研总结各种技术，提出以A/O-O短程硝化反硝化生物脱氮为核心的处理工艺。为减轻生化处理入水负荷，采用前置蒸氨废水化学沉淀脱氟、终冷废水气浮除油的预处理工艺。为进一步去除生化处理后难以降解的CODCr、悬浮物和色度，采用混凝沉淀、过滤与活性炭吸附(作为备用)的深度处理工艺。调试运行表明，短程硝化反硝化缺氧池、好氧池和后曝气池水力停留时间分别为16h、18h、10h，对CODCr和NH3-N去除率分别可达86％和95％以上。在进水CODCr/TKN介于3～5时，脱氮率为40～60％。采用微孔曝气充氧，动力消耗低，气水比为30。化学沉淀法脱氟效果明显，氟化物去除率90％以上。混凝沉淀采用DM301高效絮凝剂，投加量为500～600mg/L，CODCr去除率达40％以上，脱色效果好。陶粒滤料对CODCr去除率约10％。活性炭对CODCr去除率大于50％。因此，该工艺技术先进可行，具有应用价值。 本文研究了亚硝酸型硝化处理焦化废水的反应机理、控制因素及应用条件等，确定了温度、pH、C/N、溶解氧(DO)和游离氨(FA)对亚硝酸型硝化过程的影响程度并确定各因素的最佳控制范围，通过试验得出亚硝酸型硝化反应在pH为8.0～8.5、温度在25～30℃、C/N为2、溶解氧浓度小于0.4mg/L时达到最佳反应状态。 在调试过程中氟离子浓度不达标，通过试验采用前置两级化学沉淀法处理氟化物，再经终冷水稀释、活性污泥吸附，可达到排放标准。 活性炭用于污水的深度处理，其作用是非常显著的，但成本较高、操作复杂。该系统在稳定运行时，即使不采用活性炭，各项指标也能达到北京市排放标准，但受入水水质及池容影响，操作弹性非常小，所以要强化污染物源头的治理，完善化工生产工艺，控制生产工艺的全过程，稳定废水水质、水量。活性炭处理作为系统不正常时的保障手段。