溶解氧曝氣處理，在 該步驟中，焦化廢水的停留時間為8-12h，控制混合液中的溶解氧濃度DO>4mg/L;然后將經 高溶解氧曝氣處理后的混合液進行低溶解氧反應，焦化廢水在該階段中的停留時間為2-3h，控制混合液中的溶解氧濃度D0<2mg/L;最后對經低溶解氧反應后的混合液進行缺氧反 應，焦化廢水在該階段停留時間為7-9h;經上述處理完成后的廢水再進行沉降分離、后處理 等步驟后可達標排放或回用，經上述方法處理后，出水總氮去除率達到85 %以上。
[0052] 上述焦化廢水的預處理過程(主要是常規的除油等預處理過程）和后續的廢水的 沉降分離、后處理等步驟為現有技術，在此不作詳述。
[0053]本發明中，所述污泥是指經馴化后的污泥，污泥可以采用現有的短程硝化反硝化 污泥的常規培養方法;也可以采自污水廠的A2/0工藝好氧池末端的污泥(這類污泥中含有 硝酸菌及亞硝酸菌群），采用本發明工藝方法進行馴化，當檢測到排出的廢水水質達標時， 則表示污泥馴化完成，可正常投入使用。
[0054]參見圖1及圖2,本發明中自循環生物處理反應器的結構如下：包括頂面開口的內 筒1套裝在頂面開口的外筒2內，所述內筒2經螺桿吊裝在外筒1頂部的支撐梁15上，可經螺 桿調整內筒2的外筒1內的吊裝高度。優選所述內筒2外徑為外筒1內徑的0.58 - 0.59倍，所 述外筒1被徑向設置的多塊溢流隔板3均勻分隔成多個交錯布置的外好氧區A1和外缺氧區 A2,即外好氧區Al和外缺氧區A2相鄰設置，所述外好氧區Al底部的外筒筒壁上由下至上依 次設有至少一層的外曝氣頭4(本實施例中為三層）、污泥入口 5和進水口 6,所述外缺氧區A2 底部的內筒筒壁上設有內筒進水孔17,內筒進水孔17的上方設有折流板16,下方設有排泥 口 14,用于將內筒2內沉積的污泥排入外筒1，所述外好氧區Al和外缺氧區A2的底部相通，且 外筒1的底部設有污泥排出口 7，污泥排出口 7還經經管道與所述污泥入口 5連接（圖中未示 出），使外筒1底部沉降排出的部分污泥可經污泥入口 5回送入外筒2內進行循環反應;所述 內筒2被環形溢流板8分隔成內筒內層的內好氧區Bl和內筒外層的內缺氧區B2，所述內好氧 區Bl內底部設有與輸氣管10連接的內曝氣頭9,所述輸氣管9和環形溢流板8也分別經螺植 15吊裝在外筒1頂部的支撐梁15上，可分別經螺栓桿調整內曝氣頭9和環形溢流板8在內筒2 中的吊裝高度，所述內缺氧區B2上段內筒筒壁上設有與外界相通的出水管11，所述出水管 11的入口處高度比外筒2的最高水位低0.5 - 1.5米，出水管11的入口處設有環形的出水槽 12,所述環形的出水槽12的進水口處設有齒型溢流堰13,所述內好氧區Bl和內缺氧區B2底 部相通，控制內好氧區B1與內缺氧區B 2之間混合液的回流比在100 - 150 %。
[0055] 本發明工藝在自循環生物處理反應器中的運行過程如下：
[0056] 焦化廢水從進水口 6進入外筒1內的外好氧反應區Al，與外筒1內的被攪動的污泥 在外曝氣頭4噴出的氣流(為含氧氣流）的撓動下混合形成含氣-液-固的混合液(混合液中 溶解氧濃度在D0>4mg/L)進行高溶解氧曝氣處理（即好氧反硝化反應），以降解焦化廢水中 的氨氮和有機物，在外曝氣頭4向上噴出的氣流慣性作用下，且由于氣一液一固混合液的密 度小于外缺氧區A2的液一固混合液的密度，在密度差的作用下，混合液在外好氧區Al中向 上流動，邊流動邊進行著高溶解氧曝氣處理，隨著混合液的上升，混合液中的氣體不斷溢出 液面由外筒1頂面排出，所述焦化廢水在外好氧區Al的停留時間控制在8-12h;
[0057]當混合液溢流越過溢流隔板3進入其相鄰的外缺氧區A2時，混合液中的絕大部分 氣相逸出，混合液密度增加，開始沿外缺氧區A2向下流動;雖然混合液中絕大部分氣相快速 逸出，溶解氧濃度突然降低，但是仍含有大量的微細氣泡，混合液(含有焦化廢水、污泥和少 量氣體)在沿外缺氧區A2的上段向下流動時進行著低溶解氧反應(混合液中溶解氧濃度DO <2mg/L)，所述焦化廢水在外缺氧區A2的上段的停留時間為2-3h;
[0058] 隨著反應的進行，混合液進入外缺氧區A2的下段時，混合中的溶解氧耗盡，混合液 (為焦化廢水和污泥的混合物)進行缺氧反應（即缺氧反硝化反應），并繼續向下流動，流向 外筒1的底部，所述焦化廢水在外缺氧區A2下段的停留時間控制在7-8h;
[0059] 由于外筒1中外好氧區Al和外缺氧區A2底部連通，外缺氧區A2底部反應后的混合 液在密度差及外好氧區Al的氣流的慣性作用下，部分進入外好氧區Al與由進水口6通入的 新的焦化廢水混合重新投入循環反應過程;又由于所述內筒2和外筒1之間具有水位差，外 筒1的水壓高于內筒2,其余部分的混合液在壓力的作用下，經過外缺氧區A2下段對應的內 筒1筒壁上的內筒進水孔17進入內筒1的底部，由于內筒進水孔17上方折流板16的作用，外 缺氧區A2內進水孔6周圍的區域形成了液固沉降分散區域，使混合液中的部分污泥在此沉 降進行外筒1底部沉積或進入外筒1的循環中；
[0060] 進入內筒的混合液在內筒1的內曝氣頭9向上噴出的氣流慣性及密度差的作用下 進入內層的內好氧區BI并再次與氣體混合形成含氣-液-固的混合液(混合液中溶解氧濃度 D0>4mg/L)，混合液在高溶解氧濃度的條件下進行高溶解氧曝氣處理（即好氧硝化反應）以 進一步降解焦化廢水中的氨氮和有機物，在內曝氣頭9向上噴出的氣流慣性的作用下，且由 于氣一液一固混合液的密度小于外缺氧區A2的液一固混合液的密度，在密度差的作用下， 混合液在內好氧區Bl中向上流動，邊流動邊進行著高溶解氧曝氣處理，隨著混合液的上升， 混合液中的氣體不斷溢出液面由外筒1頂面排出，所述焦化廢水在內好氧區Bl的停留時間 控制在8-12h;
[0061] 經高溶解氧曝氣處理后的混合液溢流越過環形溢流板3進入外層的內缺氧區B2， 部分混合液越過出水齒型溢流堰13進入環形的出水槽12,再由出水管11排出反應器進入下 一工序;其余部分混合液中由于絕大部分氣相逸出，溶解氧濃度突然降低，混合液密度增 加，開始沿內缺氧區B2向下流動，但是混合液中仍含有大量的微細氣泡，因此混合液(含有 焦化廢水、污泥和少量氣體)在沿內缺氧區B2的上段向下流動時進行著低溶解氧反應(混合 液中溶解氧濃度DO< 2mg/L)，所述焦化廢水在內缺氧區B2的上段的停留時間為2-3h;
[0062 ]隨著反應的進行，混合液在進入內缺氧區B2的下段時，混合液中的溶解氧耗盡，混 合液(此時為焦化廢水和污泥的混合物)進行缺氧反應(即缺氧反硝化反應），并繼續向下流 動，流向內筒2的底部，流動的過程相當于在進行缺氧攪拌。所述焦化廢水在內缺氧區B2下 段的停留時間控制在7_8h;
[0063]由于內筒2的內好氧區BI和內缺氧區B2的底部相通，在內缺氧區B2底部反應后的 混合液在密度差及內好氧區Bl的氣流的慣性作用下，與由內筒進水孔17進入的混合液混合 后再次進入內好氧區Bl與內曝氣頭9噴出的氣體混合后向上流動進行高溶解氧曝氣處理 (混合液中溶解氧濃度在4mg/L以上），經高溶解氧曝氣處理后的混合液溢流越過環形溢流 板3進入外層的內缺氧區B2,繼續上述循環過程。
[0064] 沉積在外筒1底部的污泥可經由污泥排出口 7排出后，部分再經管道由污泥入口 5 回送至外筒1的外好氧區Al進入循環反應，控制污泥回流比150 - 200%。
[0065] 經過以上的反應過程，污泥中絕大部分硝酸菌被嚴重抑制和除去，亞硝酸菌得到 培養和富集，從而實現廢水的短程硝化和反硝化脫氮處理。<