缺氧-SBR技术处理焦化废水的研究
摘要
本文研究了缺氧-SBR处理焦化废水的技术。通过缺氧反应提高焦化废水的
可生化性，然后通过SBR反应系统的生物降解以及硝化和反硝化作用达到去除
COD_(Cr)和氨氮的目的，并确定缺氧-SBR处理焦化废水的工艺参数。
本实验研究的焦化废水氨氮浓度较高，所以首先采用直接曝气吹脱，去除废
水中的大部分游离氨。曝气10h，氨氮去除率达73.7％。吹脱作用对于COD_(Cr)影
响不大，24h去除率仅为6.4％。
在缺氧反应初期，停留时间在2～6h，可能是水解作用使得废水中的部分分
子量大、结构复杂难生物降解有机物分解成一些分子量较少、结构简单且易生物
降解的有机物，BOD_5/COD_(Cr)值由0.23提高到0.29，提高了焦化废水的可生化性；
随着缺氧停留时间的增加，COD_(Cr)去除率提高。
缺氧预处理后废水通过限量曝气进入SBR系统，曝气反应在5～8h内，
COD_(Cr)、氨氮的去除率的降解速率较快，之后趋缓。当污泥浓度在2.7～3.0g/L，SVI
≤100，温度在20～35℃，污泥沉降性能良好，去除效果较好。
用缺氧-SBR处理焦化废水，当进水浓度为COD_(Cr) 1368mg/L、NH_3-N 648.0
mg/L时，采用缺氧停留时间10h，SBR进水0.5h，曝气10h，沉降2h的工艺时，
出水COD_(Cr) 186mg/L、NH_3-N 290.25mg/L，去除率分别达到87.4％、55.2％，除
了氨氮之外，COD_(Cr)、挥发酚、氰化物、硫化物等均可达标排放。
对SBR处理焦化废水的活性污泥进行菌种筛选、分离，得到6种菌株，其
中1号和6号菌株的对COD_(Cr)、酚的降解能力较强，但混合菌的降解效果不如单
一菌。将混合菌投加到污泥中，有利于提高污泥的活性。
本文还进行了SBR工艺脱氮机理的探讨。影响硝化和反硝化作用的因素除
了温度、pH、溶解氧外，在反应周期内增加好氧-缺氧的交替次数可以降低硝态
氮的累积浓度，提高总氮的去除率。要达到理想的脱氮效果则进水碳氮比至少要
维持在3～5。
Treatment on coke-plant wastewater by Anoxic-SBR process had been studied m
this paper. Firstly, anoxic reaction was applied to improve the capability of biological
oxidation, then through biodegradation and nitrificaiion and denitrification of SBR
process, COD and ammonia were removed, and the technical parameters of coke-plant
wastewater treatment was also confirmed.
Because of the higher concentration of ammonia in coke-plant wastewater, it was
necessary to adopt direct aeration to remove most of ammonia. After 10 hours aeration,
ammonia removal was up to 73.7%.Yet aeration had little effect on COD~ and the
removal was only 6.4% after 24 hours.
At the initial stage of anoxic reaction, After 2-6 hours retention, part of great
molecular and complicated structure organic compounds which were hard to degraded
could probably be decomposed to small molecular and simple structure and easy to be
decomposed organism. By the hydrolyzing, the capability of biological oxidation was
improved and the index of BOD5/COD0 was from 023 up to 0.29. Along with the
increasing retention time of anoxic, the removal efficiency was enhanced.
Alter the pretreatment of anoxic, the effluent flowed into SBR system by
controlling aeration. In this process, the aeration time is 5? hours, the removal was
higher alter 5-8 hours aeration. When the sludge concentration was among
2.7?.OglL, SVI 100, and temperature 20-35, the settling capability of sludge and
the removal efficiency was excellent.
When the influent concentration was COD0 1825mg/L NH3-N 648.0 mgtL, the
optimum operation procedure of anoxic-SBR process were: anoxic retention time lOh,
filling 0.5h, aeration lOh, settling 2h. The effluent results were: COD0 186mg/L NH3-
N 290.25 mgIL, and the removal rates of COD~NH3-N were 87.4% and 55.2%. Except
for NH3-N, the concentration of COD volatile phenol . cyanide sulfide could all reach
the national discharge standard.
Six strains were obtained by screening and isolation from the sludge of SBR system,
of which No.1 and No.6 bacteria had the better degrading capability on COD0 and
phenol. The degradation efficiency of mixed bacteria was not as better as the single, yet
added the mixed bacteria to sludge, the activity of sludge could be improvecL
In addition, the denitrification mechanism of SBR process was discussed in detail.
The influence factors on nitriflcation and denitrification were including tempemture~. pH
and dissolved oxygen. Besides, increased the number of alternate anoxic-oxic, the
cumulate concentration of NOR-N could be decreased so that the removal of TN was
increased. To get ideal denitirfication efficiency , the influent rate of C/N must be keep in
3.
可生化性，然后通过SBR反应系统的生物降解以及硝化和反硝化作用达到去除
COD_(Cr)和氨氮的目的，并确定缺氧-SBR处理焦化废水的工艺参数。
本实验研究的焦化废水氨氮浓度较高，所以首先采用直接曝气吹脱，去除废
水中的大部分游离氨。曝气10h，氨氮去除率达73.7％。吹脱作用对于COD_(Cr)影
响不大，24h去除率仅为6.4％。
在缺氧反应初期，停留时间在2～6h，可能是水解作用使得废水中的部分分
子量大、结构复杂难生物降解有机物分解成一些分子量较少、结构简单且易生物
降解的有机物，BOD_5/COD_(Cr)值由0.23提高到0.29，提高了焦化废水的可生化性；
随着缺氧停留时间的增加，COD_(Cr)去除率提高。
缺氧预处理后废水通过限量曝气进入SBR系统，曝气反应在5～8h内，
COD_(Cr)、氨氮的去除率的降解速率较快，之后趋缓。当污泥浓度在2.7～3.0g/L，SVI
≤100，温度在20～35℃，污泥沉降性能良好，去除效果较好。
用缺氧-SBR处理焦化废水，当进水浓度为COD_(Cr) 1368mg/L、NH_3-N 648.0
mg/L时，采用缺氧停留时间10h，SBR进水0.5h，曝气10h，沉降2h的工艺时，
出水COD_(Cr) 186mg/L、NH_3-N 290.25mg/L，去除率分别达到87.4％、55.2％，除
了氨氮之外，COD_(Cr)、挥发酚、氰化物、硫化物等均可达标排放。
对SBR处理焦化废水的活性污泥进行菌种筛选、分离，得到6种菌株，其
中1号和6号菌株的对COD_(Cr)、酚的降解能力较强，但混合菌的降解效果不如单
一菌。将混合菌投加到污泥中，有利于提高污泥的活性。
本文还进行了SBR工艺脱氮机理的探讨。影响硝化和反硝化作用的因素除
了温度、pH、溶解氧外，在反应周期内增加好氧-缺氧的交替次数可以降低硝态
氮的累积浓度，提高总氮的去除率。要达到理想的脱氮效果则进水碳氮比至少要
维持在3～5。
Treatment on coke-plant wastewater by Anoxic-SBR process had been studied m
this paper. Firstly, anoxic reaction was applied to improve the capability of biological
oxidation, then through biodegradation and nitrificaiion and denitrification of SBR
process, COD and ammonia were removed, and the technical parameters of coke-plant
wastewater treatment was also confirmed.
Because of the higher concentration of ammonia in coke-plant wastewater, it was
necessary to adopt direct aeration to remove most of ammonia. After 10 hours aeration,
ammonia removal was up to 73.7%.Yet aeration had little effect on COD~ and the
removal was only 6.4% after 24 hours.
At the initial stage of anoxic reaction, After 2-6 hours retention, part of great
molecular and complicated structure organic compounds which were hard to degraded
could probably be decomposed to small molecular and simple structure and easy to be
decomposed organism. By the hydrolyzing, the capability of biological oxidation was
improved and the index of BOD5/COD0 was from 023 up to 0.29. Along with the
increasing retention time of anoxic, the removal efficiency was enhanced.
Alter the pretreatment of anoxic, the effluent flowed into SBR system by
controlling aeration. In this process, the aeration time is 5? hours, the removal was
higher alter 5-8 hours aeration. When the sludge concentration was among
2.7?.OglL, SVI 100, and temperature 20-35, the settling capability of sludge and
the removal efficiency was excellent.
When the influent concentration was COD0 1825mg/L NH3-N 648.0 mgtL, the
optimum operation procedure of anoxic-SBR process were: anoxic retention time lOh,
filling 0.5h, aeration lOh, settling 2h. The effluent results were: COD0 186mg/L NH3-
N 290.25 mgIL, and the removal rates of COD~NH3-N were 87.4% and 55.2%. Except
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phenol. The degradation efficiency of mixed bacteria was not as better as the single, yet
added the mixed bacteria to sludge, the activity of sludge could be improvecL
In addition, the denitrification mechanism of SBR process was discussed in detail.
The influence factors on nitriflcation and denitrification were including tempemture~. pH
and dissolved oxygen. Besides, increased the number of alternate anoxic-oxic, the
cumulate concentration of NOR-N could be decreased so that the removal of TN was
increased. To get ideal denitirfication efficiency , the influent rate of C/N must be keep in
3.
引文
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