超磁分离与曝气生物滤池组合工艺在黑臭水体治理中的应用

第4期（总第205期）2019年8月CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo.4(SerialNo.205)Aug.201950超磁分离与曝气生物滤池组合工艺在黑臭水体治理中的应用黄琼，杨凡（深圳市深水水务咨询有限公司，深圳518003）收稿日期：2019-06-03第一作者简介：黄琼（1964—），女，高级工程师，本科，主要从事市政给水污水、黑臭水体、流域综合治理。摘要：河道黑臭严重影响居民生活和城市形象。治理城市黑臭水体已成为当前城市水环境治理的焦点问题。黑臭水体成因复杂，影响因素众多，单一的治理技术通常无法实现稳定高效、低成本治理。以某黑臭水体治理项目为例，在河道综合整治及雨污分流管网等工程未完全发挥作用前，应用超磁分离与曝气生物滤池组合技术对黑臭水体进行快速处理，实践证明该组合工艺能有效去除水中污染物，主要水质指标CODcr、TP、NH3-N和SS等达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级A标准，河道水质明显改善。该组合工艺单位水量投资1300元/m3，运行成本0.58元/m3。该工艺在黑臭水体治理中具有良好的应用示范作用。关键词：黑臭水体；超磁分离；曝气生物滤池；一级A标准中图分类号：X522文献标识码：B文章编号：1004-4655（2019）04-0050-04DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2019.04.015城市黑臭水体是指在建成区的水体呈现令人不悦的颜色，同时散发令人不适的气味，究其根本是因为水体中NH3-N、CODcr以及TP等指标超标，表现出的感官指标是色度、恶臭强度，表征指标是透明度、ORP、溶解氧。河道黑臭严重影响居民生活和城市形象，治理城市黑臭水体已成为当前城市水环境治理的焦点问题[1]。国务院颁布的《水污染防治行动计划》提出“到2020年，地级及以上城市建成区黑臭水体控制在10%以内；到2030年，城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标。某南方城市黑臭水体属雨源型河流，河道暴涨暴落特点明显。河道明暗渠交错，两岸大多为居民区和工业区，建筑密集，大量污水排放口尚未得到有效整治，污水未能得到有效收集，因此直排入河道，导致河道水质污染严重，为重度黑臭水体。水体整治前水质检测结果如表1所示。表1水质检测结果（整治前）项目透明度溶解氧/mg·L-1氧化还原电位/mV氨氮/mg·L-1指标浑浊（黑）1.31-47522.30目前，政府正在抓紧推进河道整治、雨污分流等系统性综合治理工作，但短期内无法全部完成并发挥效用。面临市民生活环境改善的需要以及目标考核的紧迫压力，有必要采取分散式处理设施对漏排污水进行处理，以达到快速消除黑臭、改善河道水环境的目的。1工艺方案1.1设计规模根据服务范围内污水漏排口的统计及水量测量，确定分散式处理项目建设规模5万m3/d，占地约4500m2。通过在河道暗涵内设置总口截流堰收集该河段内所有污水进行旁路处理，处理后的尾水一部分补至河道上游以满足生态景观需要，剩余尾水直排入河道下游。1.2方案论证1.2.1设计进出水水质河流水质随季节、时段不同变化较大，设计进水水质按监测数据95%的保障率选取，出水水质执行GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排512019年第4期放标准》一级A标准（TN除外），设计水质见表2。表2设计进出水水质指标CODcrBOD5SSNH3-NTP设计进水水质/mg·L-1250150150355设计出水水质/mg·L-1≤50≤10≤10≤5≤0.51.2.2工艺选择原则1）建设周期要短。实施快捷，迅速见效，体现时效性。2）工艺成熟可靠。针对主要污染物的去除效果显著，抗水质水量冲击负荷能力强，体现适用性。3）体现经济性。工艺组合简洁流畅、管理方便、占地少、投资省。目前，国内外城市黑臭水体整治技术主要有人工曝气、底泥疏浚、化学沉淀和生态修复等[2-3]。磁分离技术以强磁吸附取代普通重力沉降，大大提高污染物去除效率，缩短水力停留时间[4]，逐渐在黑臭水体治理方面得到应用；但单一磁分离技术对可溶性污染物去除效果不稳定[5]，曝气生物滤池能形成独立除碳、硝化、反硝化单元，有效去除水中有机物和氨氮；2种工艺组合能充分发挥各自优势，提高系统污染物去除率，改善水质。1.2.3工艺流程本工程选址城市建成区，用地紧张，且最终出水水质要求较高。经综合比选，采用预处理+超磁分离+两级曝气生物滤池组合工艺（见图1）。干泥外运污泥脱水机房磁分离集装箱絮凝集装箱污泥池粗格栅细格栅取水泵房污泥进水1号反冲洗废水池曝气生物滤池（C池）1号中途提升泵房2号反冲洗废水池曝气生物滤池（N池）2号中途提升泵房出水反冲洗反冲洗清水池图1项目工艺流程图1.2.4目标可达性分析根据所选工艺的技术特点及其对污染物的去除能力，对