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焦化废水是煤制焦碳、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的废水,受原煤性质及焦化产品回收等诸多因素的影响,焦化废水的成分非常复杂,突出的特点是:氨氮浓度高、生物难降解有机物含量高、实际生产过程中的水质和水量变化大。传统的焦化废水治理采用活性污泥处理技术,该工艺对COD和氨氮的去除效果不理想,难以使出水达标排放,给环境和人体带来危害。本文采用添加新型生物填料的好氧流化床反应器对经过稀释的高浓度COD焦化废水进行处理,反应器接种某焦化厂污泥,同时以1:1的比例投加新型生物填料。经过25天培养,反应器稳定运行后,测得好氧反应器内生物量为MLVSS 4.396g/L,通过显微镜观察填料和污泥,可以观察到轮虫等原生动物。在进水COD为3000mg/L,NH3-N4060mg/L,挥发酚100mg/L,总酚130mg/L左右时COD去除率达到了80%左右,NH3-N和挥发酚去除率接近100%,总酚去除率95%以上。本文通过间歇实验研究了HRT、DO浓度、pH值等工艺运行参数对COD和NH3-N去除率的影响。并对生物填料形成的生物膜对COD负荷的耐受能力进行了考察。通过反应器正交实验对各工艺参数的显著性进行了考察,并进一步明确最优工艺参数的选择。确定反应器运行参数为:进水COD25003000mg/L,pH值7.58,DO25mg/L。论文初步探讨了COD降解反应动力学,计算结果表明COD降解近似一级反应。求得饱和常数Ks为5473.22mg/L和最大降解速率Vmax为0.1375h-1。通过对反应器脱氮效果的研究,发现反应器对TN具有较好的去除效果,即反应器内存在SND现象,因此,提高了反应器氨氮负荷,对反应器在较高NH3-N负荷下的SND效果进行研究,简要考察了DO,COD/NH3-N等对SND效果的影响。结果表明,当进水NH3-N在100200mg/L,TN150250mg/L时,严格控制反应器内DO在2.53.5mg/L ,保证COD/NH3-N在10以上,可以实现TN50%的去除率。论文通过两级好氧流化床的运行,实现了在进水COD为3000mg/L以上,NH3-N150mg/L时,出水的COD基本达标,TN去除率可达80%左右。本文还利用该新型生物填料进行了焦化废水的中试试验研究。使用两级好氧流化床,可在HRT为20h时有效处理COD为3000mg/L左右,NH3-N60100mg/L,挥发酚600mg/L左右的焦化废水。COD、NH3-N和挥发酚去除率分别可达96%,75%和97%左右。