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[摘 要]焦化废水具有非常复杂的成分，其中的污染物都是毒性非常强的和难降解的，会持续破坏和影响环境和生态系统，因此，必须对其进行有效的处理。本文介绍了焦化废水的生物脱氮处理技术，包括A/O、SBR、A2/O等工艺技术。
[关键词]焦化废水；难降解；生物脱氮；联用技术
中图分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0025-01
1 前言
焦化废水生化处理包括废水预处理、废水生物处理、废水后处理、污泥处理、系统检测与控制及分析化验等。其中废水生物处理又有脱酚氰处理和生物脱氮处理两种工艺，前者主要以去除水中的酚氰及COD类物质为目的，后者除兼有前者的功能外，还要去除废水中的NH3-N。近年来，焦化废水生物脱氮处理技术发展迅速，引起了国内外学者的广泛关注[2]。
2 焦化废水的生物脱氮处理工艺技术
2.1 SBR工艺技术
1914年，由于发现了将空气吹入污水中能获得好的处理效果现象而发明的活性污泥法，称为序列间歇式活性污泥法（称SBR法）。
与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。
Mara？ón E等利用SBR技术开展了焦化廢水处理研究，研究结果表明：焦化废水通过SBR生物处理后，水力停留时间为115h时，COD的去除率为85%。流出物的终浓度分别为：206mgCOD/L和78mgN-NH4+/L。李玉瑛和李冰使用厌氧SBR处理焦化废水，研究结果表明：添加微量元素对厌氧反应器处理焦化废水具有积极的作用，但过多或过少，都会产生负面影响。同时，添加微量元素将加大污水处理的成本。因此，有必要测定微量元素的最佳添加量。
Li等在中温35℃条件下，应用小试规模厌氧SBR对焦化废水进行了厌氧预处理研究。研究结果表明：当进水COD浓度为416～1304mg/L时，COD去除率为30～40%。BOD5/COD由0.27上升到0.58。沈江红等通过改变处理焦化废水的条件，解决了出水COD不达标等诸多问题。结果表明：生化废水处理系统优化成效显着，生化出水COD 指标下降至100mg/L以内，达到GB8978-2002国家一级排放标准。
郭竹玲进行了焦化废水的SBR工艺处理，考察了短程硝化脱氮工艺的影响因素。研究结果表明：在SBR反应器内，出水效果很好，驯化完成系统稳定后，氨氮去除率达99%以上。程建光等以泰安焦化厂废水为研究对象，探讨用 SBR法处理焦化废水的可行性及其运行特征.在实验室内考察了 SBR操作模式和曝气时间等条件变化时焦化废水中有机物的降解及氨氮的去除效果.研究结果表明，采用 SBR法在操作模式为瞬时进水-缺氧搅拌4 h-曝气16 h-停曝搅拌2.5 h-沉淀排水1.5 h条件下处理焦化废水，对有机物及氨氮的去除是有效的。杨开明等采用缺氧-SBR工艺对焦化废水进行处理。结果表明，通过该工艺处理后，COD总去除率达到87.8%，NH3-N总去除率分别达到64.9%，取得较好的去除有机物和脱氮的效果。
2.2 A/O工艺技术
现在该工艺已经广泛应用到废水处理工作中，成为现在最为通用的废水处理技术。
Liu等[9]采用A/O工艺对焦化废水进行了处理。研究结果表明：该工艺可以有效处理焦化废水。COD去除率为80%～95%。Zhu和Ni[3]对焦化废水的A/O处理进行了实验研究。研究的结果表明，当总水力停留时间为46.7h时，COD去除率为81.5%，NH3-N去除率为96.4%。气相色谱/质谱分析表明，焦化废水的主要成分为酚和含氮杂环化合物，某些难溶化合物在厌氧阶段分解，导致中间体产生。一些残留的污染物无法被系统完全消除。
Lai等[4]研究不同的水力停留时间和再循环率对A/O处理焦化废水的影响。结果表明：COD和NH3-N去除率分别为91.0%和96.8%。最终出水的COD为130 mg/L。
Donghee Park等[5]对A/O处理焦化废水进行了研究。结果表明，A/O工艺可以有效去除焦化废水中的碳和氮。刘伟等[6]采用A/O工艺处理焦化废水。结果表明：COD和NH3-N去除率分别为78.57%和91.19%。A/O工艺处理普通的焦化废水很有效。
2.3 A2/O工艺技术
A2/O工艺是一种在城市污水厂中应用最为广泛的同步脱氮除磷工艺之一。A2/O工艺被应用到焦化废水处理工作中，受到广大科研工作者的广泛关注。
邱贤华以焦化废水生物脱氮工艺系统工程实例作为实验研究对象，同时对系统进出水的 SS、油、酚、氰化物以及硫化物等进行了测定与分析，结果认为该方法对焦化废水的处理优于传统的活性污泥法工艺。阚学成和侯学轩介绍了采用A2/O工艺处理焦化废水的结果，可使废水中氨氮从150mg/L～250mg/L降至15mg/L以下，出水COD 为100mg/L左右。李东迈以本钢焦化厂焦化废水生物脱氮工艺系统工程实例做为实验研究对象。同时对系统进出水的SS、油、酚、氰化物以及硫化物等进行了测定与分析，结果认为A2/O法生物脱氮工艺对高含氮废水中的氨氮、COD以及其他有机无机污染物具有较好的去除效果，该方法对焦化废水的处理优于传统的活性污泥法工艺。姚珺等人采用瓦氏呼吸仪对焦化废水中10种较难降解有机物在厌氧酸化前、后其好氧生物降解性能的变化进行了比较，结果表明：厌氧酸化提高了废水的可生化性，改善了对好氧难降解有机物的去除效果。
3 结论
由于焦化废水浓度高、毒性大，经济高效的物化预处理显得十分重要，需要进行高效的联用技术进行研究，保证焦化废水处理后的各项指标符合国家排放标准，并且处理费用相对低廉。
参考文献
[1] 王笏曹.钢铁工业给水排水设计手册.北京：冶金工业出版社，2002，267.
[2] Shunni Zhu， Jinren Ni.Treatment of coking wastewater by a UBF-BAF combined process.Journal of Chemical Technology and Biotechnology，2008，83（3）：317-324.
[3] Peng Lai， Huazhang Zhao， Zhengfang Ye，et al.Assessing the effectiveness of treating coking effluents using anaerobic and aerobic biofilms. Process Biochemistry，2008，43（3）：229-237.
[4] Donghee Park， Young Mo Kim，Dae Sung Lee， et al.Chemical treatment for treating cyanides-containing effluent from biological cokes wastewater treatment process. Chemical Engineering Journal. 2008，143，141-146.
[5] 刘伟，游海，姚嫚，等.AO和OAO工艺对焦化废水处理效果的比较.燃料与化工，2012，43（1），55-56.
[关键词]焦化废水；难降解；生物脱氮；联用技术
中图分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0025-01
1 前言
焦化废水生化处理包括废水预处理、废水生物处理、废水后处理、污泥处理、系统检测与控制及分析化验等。其中废水生物处理又有脱酚氰处理和生物脱氮处理两种工艺，前者主要以去除水中的酚氰及COD类物质为目的，后者除兼有前者的功能外，还要去除废水中的NH3-N。近年来，焦化废水生物脱氮处理技术发展迅速，引起了国内外学者的广泛关注[2]。
2 焦化废水的生物脱氮处理工艺技术
2.1 SBR工艺技术
1914年，由于发现了将空气吹入污水中能获得好的处理效果现象而发明的活性污泥法，称为序列间歇式活性污泥法（称SBR法）。
与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。
Mara？ón E等利用SBR技术开展了焦化廢水处理研究，研究结果表明：焦化废水通过SBR生物处理后，水力停留时间为115h时，COD的去除率为85%。流出物的终浓度分别为：206mgCOD/L和78mgN-NH4+/L。李玉瑛和李冰使用厌氧SBR处理焦化废水，研究结果表明：添加微量元素对厌氧反应器处理焦化废水具有积极的作用，但过多或过少，都会产生负面影响。同时，添加微量元素将加大污水处理的成本。因此，有必要测定微量元素的最佳添加量。
Li等在中温35℃条件下，应用小试规模厌氧SBR对焦化废水进行了厌氧预处理研究。研究结果表明：当进水COD浓度为416～1304mg/L时，COD去除率为30～40%。BOD5/COD由0.27上升到0.58。沈江红等通过改变处理焦化废水的条件，解决了出水COD不达标等诸多问题。结果表明：生化废水处理系统优化成效显着，生化出水COD 指标下降至100mg/L以内，达到GB8978-2002国家一级排放标准。
郭竹玲进行了焦化废水的SBR工艺处理，考察了短程硝化脱氮工艺的影响因素。研究结果表明：在SBR反应器内，出水效果很好，驯化完成系统稳定后，氨氮去除率达99%以上。程建光等以泰安焦化厂废水为研究对象，探讨用 SBR法处理焦化废水的可行性及其运行特征.在实验室内考察了 SBR操作模式和曝气时间等条件变化时焦化废水中有机物的降解及氨氮的去除效果.研究结果表明，采用 SBR法在操作模式为瞬时进水-缺氧搅拌4 h-曝气16 h-停曝搅拌2.5 h-沉淀排水1.5 h条件下处理焦化废水，对有机物及氨氮的去除是有效的。杨开明等采用缺氧-SBR工艺对焦化废水进行处理。结果表明，通过该工艺处理后，COD总去除率达到87.8%，NH3-N总去除率分别达到64.9%，取得较好的去除有机物和脱氮的效果。
2.2 A/O工艺技术
现在该工艺已经广泛应用到废水处理工作中，成为现在最为通用的废水处理技术。
Liu等[9]采用A/O工艺对焦化废水进行了处理。研究结果表明：该工艺可以有效处理焦化废水。COD去除率为80%～95%。Zhu和Ni[3]对焦化废水的A/O处理进行了实验研究。研究的结果表明，当总水力停留时间为46.7h时，COD去除率为81.5%，NH3-N去除率为96.4%。气相色谱/质谱分析表明，焦化废水的主要成分为酚和含氮杂环化合物，某些难溶化合物在厌氧阶段分解，导致中间体产生。一些残留的污染物无法被系统完全消除。
Lai等[4]研究不同的水力停留时间和再循环率对A/O处理焦化废水的影响。结果表明：COD和NH3-N去除率分别为91.0%和96.8%。最终出水的COD为130 mg/L。
Donghee Park等[5]对A/O处理焦化废水进行了研究。结果表明，A/O工艺可以有效去除焦化废水中的碳和氮。刘伟等[6]采用A/O工艺处理焦化废水。结果表明：COD和NH3-N去除率分别为78.57%和91.19%。A/O工艺处理普通的焦化废水很有效。
2.3 A2/O工艺技术
A2/O工艺是一种在城市污水厂中应用最为广泛的同步脱氮除磷工艺之一。A2/O工艺被应用到焦化废水处理工作中，受到广大科研工作者的广泛关注。
邱贤华以焦化废水生物脱氮工艺系统工程实例作为实验研究对象，同时对系统进出水的 SS、油、酚、氰化物以及硫化物等进行了测定与分析，结果认为该方法对焦化废水的处理优于传统的活性污泥法工艺。阚学成和侯学轩介绍了采用A2/O工艺处理焦化废水的结果，可使废水中氨氮从150mg/L～250mg/L降至15mg/L以下，出水COD 为100mg/L左右。李东迈以本钢焦化厂焦化废水生物脱氮工艺系统工程实例做为实验研究对象。同时对系统进出水的SS、油、酚、氰化物以及硫化物等进行了测定与分析，结果认为A2/O法生物脱氮工艺对高含氮废水中的氨氮、COD以及其他有机无机污染物具有较好的去除效果，该方法对焦化废水的处理优于传统的活性污泥法工艺。姚珺等人采用瓦氏呼吸仪对焦化废水中10种较难降解有机物在厌氧酸化前、后其好氧生物降解性能的变化进行了比较，结果表明：厌氧酸化提高了废水的可生化性，改善了对好氧难降解有机物的去除效果。
3 结论
由于焦化废水浓度高、毒性大，经济高效的物化预处理显得十分重要，需要进行高效的联用技术进行研究，保证焦化废水处理后的各项指标符合国家排放标准，并且处理费用相对低廉。
参考文献
[1] 王笏曹.钢铁工业给水排水设计手册.北京：冶金工业出版社，2002，267.
[2] Shunni Zhu， Jinren Ni.Treatment of coking wastewater by a UBF-BAF combined process.Journal of Chemical Technology and Biotechnology，2008，83（3）：317-324.
[3] Peng Lai， Huazhang Zhao， Zhengfang Ye，et al.Assessing the effectiveness of treating coking effluents using anaerobic and aerobic biofilms. Process Biochemistry，2008，43（3）：229-237.
[4] Donghee Park， Young Mo Kim，Dae Sung Lee， et al.Chemical treatment for treating cyanides-containing effluent from biological cokes wastewater treatment process. Chemical Engineering Journal. 2008，143，141-146.
[5] 刘伟，游海，姚嫚，等.AO和OAO工艺对焦化废水处理效果的比较.燃料与化工，2012，43（1），55-56.