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随着人们环保意识的提高，国家对环境法的修改，加大了对污染企业的惩处力度，迫使企业加大污水处理装置优化技改投入。同时，陕西省在国家的污水排放标准的基础上，制定了更高的标准《黄河流域（陕西段）污水综合排放标准》DB61/224-2011，使得神木富油能源科技有限公司污水处理装置原设计为《污水综合排放标准》GB8978-1996中一级标准无法达标排放。 本文以神木富油能源科技有限公司煤热解及煤焦油深加工过程中产生的焦化废水处理为研究对象，在原污水处理装置前端预处理+二级A2/O处理工艺的基础上进行综合分析，找出了影响装置运行不稳的主要原因： （1）污水系统自身进水调节能力差，不能够灵活配水。 （2）污水处理装置空气管网系统压力低，好氧池溶解氧不足，HCF曝气池微生物生长异常，降解有机污染物效率低。 （3）污水处理装置压泥机运行跑泥严重，导致污泥在系统内循环，严重影响生化系统的运行。 （4）污水处理装置原前端预处理对污染物的处理种类不足和处理能力不足。 针对以上问题，通过对工艺、设备进行针对性技术改造，并增加前端高浓度有机废水预处理装置，使得生化进水指标大幅降低，污水外排指标满足提标后指标，运行得以平稳。 通过本文的研究、试验，主要得出如下结论： （1）污水处理前端预处理增设高浓度有机废水有机预处理装置改造后，生化进水指标CODcr可降至1500mg/L~2500mg/L、NH3-N可降至90 mg/L、硫化物可降至20 mg/L。 （2）经过调节配水系统、鼓风系统、污泥系统和前端预处理技术改造后，生化系统运行负荷率降低约50%。 （3）污水处理生化系统在低负荷运行状态下，通过控制风压在0.0645MPa~0.065MPa、SV%在20%~30%、曝气池温度在25℃~35℃、pH在6.8~7.8、DO在2mg/L~6mg/L，能够保证系统长周期平稳运行。 （4）高浓度有机废水预处理装置也适用于焦化厂兰炭废水处理，其NH3-N的脱除率可达到87.6%，硫化物的脱除率可达到94.2%，COD的脱除率可达到91.9%，总酚的脱除率可达到81.0%。