焦化廢水難處理，一是支持生物脫氮的生物學(xué)理論還存在許多空白；二是焦化廢水生物脫氮處理菌群的多樣性和特殊性。

●生物脫氮機(jī)理

    生物脫氮是硝化(N)與反硝化(DN)的應(yīng)用。硝化是指在廢水處理中，氨氮在好氧條件下，通過好氧菌(亞硝化毛桿菌屬和硝化桿菌屬)的作用被氧化為亞硝酸鹽和硝酸鹽的反應(yīng)；反硝化是在缺氧條件下，脫氮菌利用硝化反應(yīng)所產(chǎn)生的NO2-N和NO3--N來代替氧進(jìn)行有機(jī)物的氧化分解，將NO2--N和O3--N中的N還原成氮?dú)庖莩觥Ｃ摪本鷱V泛分布于自然界中，有假單胞菌屬、小球菌屬、無色桿菌和芽胞屬等異養(yǎng)細(xì)菌。硝化反應(yīng)是在延時(shí)曝氣后期進(jìn)行的，也就是說．對(duì)焦化廢水的生物降解，氨氮的降解要比酚、氰和硫化物的生物降解速率慢，所以需要足夠的曝氣時(shí)間。另外，氨氮的氧化必須補(bǔ)充定量的堿度，硝化細(xì)菌屬好氧性自養(yǎng)菌；而反硝化細(xì)菌屬兼性異養(yǎng)菌，即可在有氧條件下利用有機(jī)物進(jìn)行好氧增殖．又可在無氧條件下，微生物利用有機(jī)物作為碳源，以NO2--N和O3--N作為最終電子受體(N電子接受體)將NO2--N和O3--N還原咸氮?dú)庖莩觯赃_(dá)到最終脫氦的目的。

生物脫氮的硝化一反硝化反應(yīng)如下：

硝化反應(yīng)：2NH4++302→2NO2-+4H++2H2O

      2N02-+02→2N03-

反硝化反應(yīng)：N03-+2H+十2e-+NO2-+H20

            2N02+8H++6e-→N2+4H2O

    實(shí)際上，硝化與反硝化是生物脫氮兩個(gè)有機(jī)的組成部分，在一般的生物處理過程中，有些也包括了硝化與反硝化的過程，如生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤，因?yàn)闉V膜結(jié)構(gòu)本身就是形成了外層有氧條件下的好氧生物活動(dòng)和內(nèi)層厭氧條件下的厭氧生物活動(dòng)。外層為硝化反應(yīng)提供了條件，內(nèi)層為反應(yīng)提供了條件。

    ●生物脫氮的流程概述

1）缺氧好氧(A／0)的生物脫氮流程：該流程的特點(diǎn)是缺氧池(也叫反硝化池)在前，好氧池 (也叫硝化池)在后，其優(yōu)點(diǎn)是原污水中的有機(jī)物可為反硝化提供大量的有機(jī)碳源，而不必再向缺氧段投加碳源。該流程在實(shí)際中已得到應(yīng)用，運(yùn)行效果較好。根據(jù)回流的方式，又可分為內(nèi)循環(huán)或外循環(huán)兩個(gè)工藝流程。

2）好氧一缺氧(A／0)生物脫氮流程：該工藝的特點(diǎn)是好氧段在前，缺氧段在后，二沉池較小．但經(jīng)好氧段硝化后的廢水中碳源已近枯竭，反硝化所需的碳源必須另加補(bǔ)充。該流程運(yùn)行效果相對(duì)穩(wěn)定．但該工藝的好氧段的負(fù)荷較大，運(yùn)行費(fèi)用較高。

除上述生物脫氮流程外，還有厭氧一缺氧一好氧(A/A/0)工藝、亞硝化生物脫氨(A/0/0)工藝等。

    隨著焦化工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，帶來的環(huán)保壓力也隨之增大，特別是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量焦化廢水，其處理的工藝路線與技術(shù)裝備的選擇將直接影響到廢水排放指標(biāo)和環(huán)保效果。