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焦化废水是一种典型的含高浓度氨氮的难生物降解的工业废水。由于焦化废水中含有大量的难生物降解及有毒物质,因而成为公认难处理工业废水之一。不经处理直接排放会对水体产生严重的污染,即使处理但没有达标也会对水体产生不良的后果。采用物理或化学法处理,虽出水水质可以达标,但处理费用比较高。本课题根据焦化废水的水质特点,以太原煤气公司第二焦化厂的焦化废水为研究对象,在A2/O2生物膜工艺中投加优势菌。研究结果表明:A2/O2工艺在进水COD为817.4.1～1874.2mg/L,氨氮为144.36～687.93mg/L,pH值为7.0～8.22的水质条件下,以3.27倍的平均回流比,60.15h的生化处理HRT,8.98gNaHCO3的日加碱量,氨氮处理效率平均达98.29%,硝酸盐氮的反硝化率达79.46%,说明脱氮效果良好。其中:A1段进水氨氮浓度144.36～687.93mg/L,环境温度为29.6℃,pH=7.0～8.22,DO≤0.2mg/L,HRT=8.41h时,处理出水氨氮、硝氮,亚硝氮平均浓度分别为344.51mg/L、1.16mg/L、0.042mg/L;A2段进水氨氮浓度105.23～677.78mg/L,环境温度为29.6℃,pH=7.0～8.22,DO≤2mg/L,HRT=7.0h时,处理出水氨氮、硝氮,亚硝氮平均浓度分别为109.45mg/L、2.08mg/L、0.716mg/L;当进水环境温度为29.1℃,pH=6.40～8.14,DO≤1mg/L,HRT=18.49h时,O1段处理出水氨氮、硝氮,亚硝氮平均浓度分别为21.90mg/L、13.09mg/L、0.14mg/L;当进水环境温度为24.7℃～29.1℃,pH=5.82～7.97,DO≥2mg/L,HRT=15.83h时,O2段处理出水氨氮、硝氮,亚硝氮平均浓度分别为12.98 mg/L、13.03mg/L、0.27mg/L。运用Matlab,对各段工艺长期运行的氨氮和硝酸盐氮的出水浓度进行了预测:A1段出水NH3-N浓度均值为344.50mg/L,出现概率为1,置信区间为[263.78,425.23]mg/L;A2段出水NH3-N浓度均值为113.93mg/L,出现概率为1,置信区间为[76.21,151.65]mg/L;O1段出水NH3-N浓度均值为21.86mg/L,出现概率为1,置信区间为[11.75,31.97]mg/L,出水硝酸盐氮浓度均值为13.08mg/L,出现概率为1,置信区间为[8.79,17.39]mg/L;O2段出水NH3-N浓度均值为12.98mg/L,出现概率为1,置信区间为[3.82,22.15]mg/L,出水硝酸盐氮浓度均值为13.03mg/L,出现概率为1,置信区间为[8.80,17.26]mg/L。采用A2/O2工艺处理焦化废水能够使出水氨氮浓度达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级排放标准（NH3-N＜15mg/L）。工艺技术可行,效果稳定,经济合理。