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焦化废水是一种有机物和氨氮浓度较高的难生化降解的有机废水。传统的处理方法为活性污泥法,对难生物降解的有机物及氨氮处理效果较差。本课题根据焦化废水的水质特点,以太原市煤气公司第二焦化厂的焦化废水为研究对象,采用A1-A2-O1-O2生物膜工艺,并在O2段投加优势菌,对系统去除高浓度COD进行了较为系统的试验研究。研究结果表明:投加优势菌后的A2/O2生物膜工艺在焦化废水平均进水流量为5.5L/d,进水COD为817.4～1874.2mg/L,氨氮为144.4～687.93mg/L,pH值为7.0～8.2的水质条件,平均回流比为3.27的情况下,系统总的COD处理效率平均为92.01%,系统总的氨氮处理效率平均为97.22%。厌氧池进水温度范围24～36.5℃,反应器出水水温范围25.8～33.5℃;进水pH值在7.0～8.2之间,出水pH值为6.7～8.7;进水溶解氧浓度范围0.0～2.5mg/L,而厌氧池出水溶解氧浓度在0.1～0.3mg/L之间。厌氧池在此环境条件下,在系统进水污染物浓度情况下,平均HRT为8.4h时,COD和氨氮平均去除率为10.2%和9.95%。缺氧池进水温度为25.8～33.5℃,pH值为6.7～8.69,DO浓度为0.1～0.3mg/L;回流硝化液温度为26.5～32.3℃,pH值为6.0～7.89,DO浓度为2.3～4.7mg/L,碱度为252.3～577.03mg/L（以CaCO3计）,回流比为1.37～4.09。在此条件下,缺氧池出水水温为26.9～32.1℃,pH值为6.40～8.14,碱度在432.33～560.35mg/L之间,缺氧池水力停留时间在6.05～8.01h之间,DO浓度为0.3～1.0mg/L（平均值为0.7mg/L）,COD去除率平均值为82.15%,经过考虑回流比的稀释作用后,COD的平均去除率仍然有42.15%。好氧池1（O1）在其进水温度为26.9～32.1℃,pH值为6.4～8.14,DO浓度为0.3～1.0mg/L,碱度为432.3～560.35mg/L（以CaCO3计）的条件下,处理COD为91.5～499.3mg/L（平均207.8mg/L）,氨氮为13.7～305.99mg/L（平均为113.93mg/L）的缺氧池出水,以16.0～21.18h（平均为18.45h）的HRT,24.7～29.1℃的温度,5.8～7.97的pH值,319.5～500.12 mg/L的碱度,处理后出水DO浓度范围2.3～6.1mg/L（平均4.6mg/L）,COD为50.9～447.3mg/L（平均146.3mg/L）,COD平均去除率为27.43%,氨氮3.1～101.22mg/L（平均21.86mg/L）,平均去除率为75.26%。该工艺总体效果控制的关键工艺段为好氧段（O2）,因为在此投加优势菌,主要控制系统最终出水COD,使其得以大幅降低。实验结果表明:好氧段（O2）在其进水温度为24.7～29.1℃,pH值为5.8～7.97,DO浓度为2.3～6.1mg/L,碱度为319.5～500.12 mg/L（以CaCO3计）的条件下,处理COD为50.9～447.3mg/L（平均146.3mg/L）,氨氮为3.1～101.22mg/L（平均为21.86mg/L）的好氧池1（O1）出水,以13.7～18.13h（平均为15.83h）的HRT,26.5～32.3℃的温度,6.0～7.89的pH值,252.3～577.03 mg/L的碱度,处理后出水DO浓度范围2.3～4.7mg/L（平均3.2mg/L）,COD为23.4～208.8mg/L（平均104.6mg/L）,COD平均去除率为22.56%,氨氮0.9～87.23mg/L（平均23.98mg/L）,平均去除率为48.53%。采用投加优势菌的A2/O2工艺处理焦化废水,在进水COD浓度不断升高的情况下,能够使出水COD浓度达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级排放标准（COD＜150mg/L）。工艺经济合理,技术可行,效果稳定。