焦化廢水是一種典型的難降解有機(jī)廢水，主要是在煤高溫?zé)捊?、煤氣凈化、產(chǎn)品回收及焦油、粗苯精制過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢水[1]。焦化廢水水量大，水質(zhì)復(fù)雜，含有焦油、苯、酚、氰化物、氨氮、硫化物等污染物，是典型的有毒、有害的工業(yè)廢水。以前，我國有相當(dāng)比例的焦化廠采用傳統(tǒng)的活性污泥法處理焦化廢水，這種方法是讓生物絮凝體及活性污泥與廢水中的有機(jī)物充分接觸；溶解性的有機(jī)物被細(xì)胞所吸收和吸附，并最終氧化為最終產(chǎn)物（主要是CO2）。非溶解性有機(jī)物先被轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)物，然后被代謝和利用。但是采用該方法，出水中的酚、氰、BOD5 基本達(dá)標(biāo)，而CODCr、NH3－N 等污染物指標(biāo)均難于達(dá)標(biāo)，特別是對NH3－N 污染物，幾乎沒有降解作用。過量CODCr 和NH3－N 超標(biāo)排放對人類、水產(chǎn)、農(nóng)作物都構(gòu)成了很大危害。

　　近年來我國焦化行業(yè)隨著鋼鐵生產(chǎn)的快速增長取得了長足發(fā)展。2006 年國家發(fā)改委產(chǎn)業(yè)政策司副司長侯世國表示，今后3 年焦炭生產(chǎn)能力將保持在3億t 左右。我國在躍居世界焦炭第一生產(chǎn)大國的同時，焦化廢水的超標(biāo)排放也對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。如何加快焦化污水的治理力度，推進(jìn)清潔生產(chǎn)的步伐，已成為焦化行業(yè)當(dāng)前極為緊迫的任務(wù)。

　　1 我國焦化廢水脫氮治理現(xiàn)狀

　　近年來國家對焦化行業(yè)出臺一系列相關(guān)法規(guī)，制定相關(guān)的清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，加大環(huán)保治理的力度，提高了資源的利用率，使焦化廢水污染的狀況有所改變，污染基本得到控制。2005 年國家發(fā)改委根據(jù)“焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件”的要求，對國內(nèi)焦化生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了檢查考核，達(dá)到清潔生產(chǎn)二級以上標(biāo)準(zhǔn)的焦化企業(yè)有94 家，占國內(nèi)焦化企業(yè)總數(shù)的24%。另據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計，2005 年我國焦化行業(yè)只有不足35%的焦化企業(yè)裝有脫氮功能的污水處理裝置，不少焦化企業(yè)廢水排放量已超過該地區(qū)河段的承載能力，河流污染和生態(tài)遭到破壞的同時，也給企業(yè)帶來了極大的生存壓力。

　　鑒于焦化廢水處理技術(shù)的缺陷及廢水處理成本較高的實(shí)際，不少焦化企業(yè)的廢水凈化裝置時開時停，那些年產(chǎn)量低于50 萬t 規(guī)模的焦化廠家，根本沒有廢水處理設(shè)施，更加劇了環(huán)境質(zhì)量的惡化。老焦化企業(yè)焦化廢水治理僅使用普通的生物脫酚技術(shù)，排放的廢水，CODCr 和NH3－N 根本未得到處理。隨著焦?fàn)t裝備水平的提高，一些老焦化企業(yè)擴(kuò)建改建焦?fàn)t，由于受總圖布置及工藝條件的限制，廢水處理設(shè)施不能同步配套實(shí)施，這就使得廢水污染總量隨著焦炭產(chǎn)量的增產(chǎn)而增加。

　　國家“十一五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃強(qiáng)調(diào)實(shí)施更加嚴(yán)格的污染物排放總量控制政策，把防治污染作為今后的主要工作之一，并強(qiáng)調(diào)提出，到2010 年焦化污水處理達(dá)標(biāo)率達(dá)100%，焦化生產(chǎn)工業(yè)水重復(fù)利用率≥95%。“煉焦工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”也明確規(guī)定，到2009 年1 月1 日，煉焦企業(yè)的水污染物最高允許排放濃度，COD≤100 mg/L、NH3－N≤15 mg/L。而目前80%以上的焦化企業(yè)廢水排放值大大超過這一指標(biāo)。

　　針對這種狀況，近年來，人們從微生物、反應(yīng)器及工藝流程幾方面著手，研究開發(fā)了生物強(qiáng)化技術(shù)：生物流化床，固定化生物處理技術(shù)及生物脫氮技術(shù)等。

　　這些技術(shù)的發(fā)展使得大多數(shù)有機(jī)物質(zhì)實(shí)現(xiàn)了生物降解處理，出水水質(zhì)得到了很大改善，使得生物處理技術(shù)成為一項(xiàng)很有發(fā)展前景的廢水處理技術(shù)。本文僅對焦化廢水脫氮卓有成效的方法——生物脫氮技術(shù)進(jìn)行介紹。

　　2 生物脫氮技術(shù)及其應(yīng)用

　　焦化廢水處理的主要目的是去除廢水中的CODCr和NH3－N，生物脫氮技術(shù)是較經(jīng)濟(jì)、實(shí)效、無污染轉(zhuǎn)移、易操作掌握的典型工藝技術(shù)。它是利用微生物的生物化學(xué)作用，將廢水中的氨氮經(jīng)硝化和反硝化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成無害的氮?dú)舛?。生物脫氮的機(jī)理是廢水中的氨氮在好氧的條件下，首先被氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽，此過程被稱為硝化反應(yīng)，然后在缺氧的條件下被反硝化菌還原為氮?dú)?，?shí)現(xiàn)總氮的脫除，這個過程稱為反硝化反應(yīng)。

　　目前用于焦化廢水生物脫氮的工藝主要有缺氧－好氧（A/O）法、厭氧－缺氧－好氧（A-A/O）法和SBR 法等，另外A/O-O 法也是A/O 工藝的延伸,同屬于以缺氧－好氧為基本流程的生物脫氮工藝。