高浓度污水处理系列由高浓度污水输送专线、调节罐、平流隔油池、浮选单元、吸附池、水解池、好氧池、缺氧池、氧化沟和生物曝气滤池(BAF)组成，其生化段分为三级生化工艺，每级生化工艺皆采用先厌氧，后好氧的处理方式，工艺流程如图1所示。
二、生化段运行现状分析
2.1、一级生化运行现状分析
一级生化采用A/O处理工艺。浮选单元出水作为一级生化的进水，污水经吸附池、吸附沉淀池、水解池和好氧池，通过北沉淀池沉淀出水。一级生化处理污染物负荷大，进水COD平均值高达1018.58mg/L(工艺指标≤800mg/L)，石油类平均值为18.55mg/L，硫化物平均值为25.60mg/L。一级生化运行稳定后，COD、氨氮污染物的去除效果见图2、3。
由图2、3可看出，一级生化能较好地去除COD并将其降解到214.27mg/L(平均值)，但一级生化对氨氮无去除效果，进出水氨氮呈现倒挂现象。
进一步对一级生化的COD和氨氮去除率进行分析，一级生化COD平均去除率可达78.74%，去除效果显著;而氨氮的平均去除率却是负值(剔除3月2日的异常数据后，平均去除率为–47.13%)。
当前，普遍采用BOD5/COD(B/C)值衡量污水的可生化性，当B/C>0.30时，认为污水可考虑用生物方法处理。对生化段三级生化工艺进水的B/C值均进行跟踪统计，结果如表1所示。一级生化进水B/C值保持>0.30，污水可生化性好，故一级生化COD降解效果明显。
一级生化COD降解显著，一方面使得一级生化单元内化能异养菌大量增殖，抑制了化能自养型硝化细菌的生长，故一级生化的氨氮去除能力差；另一方面，一级生化在降解COD的同时，经氨化细菌进行有机物的脱氨作用，释放出氨氮，致使进出水氨氮出现倒挂现象。
2.2、二级生化运行现状分析
二级生化采用缺氧池-氧化沟组合处理工艺。北沉淀池出水为二级生化的进水，污水经缺氧池后进入氧化沟，最后经过南沉淀池出水，系统同时设置氧化沟混合液回流至缺氧池的流程，创造反硝化反应的条件，以去除污水中的总氮。同时缺氧池的酸化作用可提高氧化沟进水的B/C值，使氧化沟能有效去除污水中的COD和氨氮，去除效果见图4、5。
由图4、5可以看出，二级生化的氨氮降解去除效果显著，平均去除率高达98.69%，COD平均值可从214.27mg/L降解到82.19mg/L，平均去除率为60.35%。由表1可知，二级生化进水的B/C平均值为0.20，小于0.30，但其COD的去除率可达60.35%(平均)，这可能是得益于缺氧池前置的酸化作用，提高了氧化沟进水的B/C值。
在有机污水治理中，脱氨是至关重要的一步。脱氨是指由于微生物对蛋白质和有机酸的脱氨作用，不但许多毒性大的有机物得到降解，使污水的碱度增加，而且在处理过程中对生命代谢积聚的毒物起到迁移转化作用。污水脱氨后，微生物降解1g氨氮要消耗7.14g碱(以CaCO3计算)。一方面，一级生化良好的氨化作用为二级生化提供了大部分的碱度。另一方面，自2017年6月起，轻催烟气脱硫出水直接引入缺氧池进口进行处理，也为二级生化带来了部分碱度，二级生化无需外加药剂补充污水碱度。再者，由于一级生化的氨化作用和二级生化进水的低B/C值，为氧化沟内化能自养型硝化细菌的生长提供了有利条件。综上，二级生化进水氨氮平均值为39.85mg/L，平均碱度为396.58mg/L，二级生化进水的碱度有所保障，硝化细菌生长环境适宜，为二级生化降解氨氮创造了必要条件。
化能异养菌与化能自养菌的培养条件即生长环境是不一样的，这是一级生化与二级生化优势菌属差异的根本原因，使两级生化分别承担去除COD或去除氨氮的任务。
2.3、三级生化运行现状分析
三级生化采用曝气生物滤池(BAF)处理工艺。絮凝沉淀池的出水为其进水，BAF出水为高浓度污水处理系列总出水。BAF池中铺设生物填料，滤池全程曝气，运行过程中填料外进行好氧反应，填料内进行厌氧反应，从而去除水中的COD、氨氮和总氮。
为了更好地说明BAF运行情况，将BAF图表数据拉长至2个月。由图6可以看出，BAF仅能将COD平均值由55.53mg/L降为50.20mg/L，平均去除率为11.46%。这可能是因为BAF进水的B/C平均值为0.15，小于0.30，与氧化沟相比无前置缺氧池的设置，进入BAF的污水可生化性差。由图7可见，BAF氨氮平均去除率为13.17%，去除效果不明显。当BAF进水氨氮波动时，BAF氨氮去除效果差，出水氨氮超设计指标(≤5mg/L)，此时需采取应急措施进行工艺调整，以保证外排水质达标排放。
2.4、生化段优化调整
根据BAF日常分析数据，结合表2可知，高浓度污水处理系列的一级生化主要进行氨化作用(进出水氨氮倒挂)；二级生化主要进行硝化反应，但反硝化作用不明显(出水氨氮<1mg/L，氨氮去除率100%；硝酸根离子浓度仍高达46.66mg/L)；三级生化基本无总氮去除能力(进出水硝酸根离子浓度只下降了2.43mg/L)。这说明二级生化中，氧化沟回流至缺氧池进行反硝化作用去除总氮的设计并未实现，系统缺乏去除总氮的能力。由此可知，若要去除总氮，需创造使其发生反硝化反应的条件。
许多环境因素会影响反硝化细菌的活性，其中最主要的因素之一是碳源及其浓度。大多数学者认为废水中BOD5∶TN(总氮)(B/N)>(3~5)∶1时可不投加外源性碳，而当废水碳氮比B/N<(3~5)∶1时，需另外投加碳源。由表3可以看出缺氧池进水的平均B/N值为0.60，小于3，反硝化反应的进行需外加碳源。外加碳源有多种方式，综合考虑后，决定选用甲醇作为外加碳源。
三、结论与建议
1、高浓度污水处理系列一级生化主要进行氨化作用，COD去除效果显著平均去除率达78.74%。二级生化可进一步去除COD，同时高效降解氨氮，去除率分别为60.35%和98.69%。三级生化可去除一定COD和氨氮，但去除效果较差。系统生化段设
置三级生化工艺是系统稳定运行、确保达标排放的有效手段。
2、在二级生化投加碳源并优化其工艺条件后，高浓度污水处理系列出水总氮平均值为33.84mg/L，可满足新国标的排放标准。