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1、黑臭水体治理工艺方案黑臭水体一直是水环境的一个严重问题，水体灰黑恶臭影响了广大城乡居民的生活质量。大量工业废水汇入河流，导致水体发生黑臭现象，水生杰系统也在面临巨大的挑战。目前，黑臭水体的治理主要有3种方式，物理法、化学法和生物法。物理法是指利用材料物理特性的方法，例如利用碳吸附的物理特性，以及用网来吸附某些固体物质，最终达到净化的效果。化学法是指经过一系列的化学变化，例如酸碱中和，酸性物质过高，可以通过添加碱性制剂来平衡水体酸碱度。当污水中含有有害物质时，可以通过添加另一反应物与之发生化学反应，生成不溶于水的物质或无害物。例如硫酸铜CUSO就可以用氢氧化领Ba(OH)2来反应，生成物都为不溶
2、物，即达到了处理的效果。生物法，许多植物、藻类本身带有净化水体的能力，通过自身微生物的降解，可以和黑臭水体中的有害物质进行分解，最终达到治理黑臭水体的效果。物理法和化学法对黑臭水体短时间内可以达到良好效果，但都不能从根本上有效治理。生物法治理黑臭水体周期较长，对一些特定的工业废水中的重金属离子不能有效降解。因此单一的方法治理黑臭水体，都不能达到长时间有效的治理，其效果也存在缺陷。因此，应当根据河流水质的自身特点，制定不同的治理方案，多种治理工艺相结合，达到水质净化的目的。大沽排水河为天津市西青区代管二级排水河道，起于三孔闸，止于西青津南交界，全长24.02km,堤顶高程356.0m,河底高程-
3、0.2-0.53m,上口宽2025m,下口宽8m,边坡比1：河底坡降1/20000,设计水位2.7m,设计体积流量8m3s0河道来流水体水质指标较低，入境后，指标升高再降低，但仍为GB38382002劣V类，氨氮含量、高镒酸盐指数、CoD较高。周边养殖废水排放问题较严重，且存在雨污合流和管网盲区问题。采取分级处理黑臭水体。一级采用孔板式细格栅，沉砂池和沉淀池进行初步栅渣、沉砂和污泥处理；二级采用生物膜-膜反应器（复合MBR）装置处理。使其最终达到GB38382002的V类水标准。1、水质指标1.1、仪器表1是大沽排水河不同断面的水质监测数据。结合大沽排水河水质数据，计算综合水质标识指数Iwq:
4、式中，XI、X2由计算获得，Xl为河流总体的综合水质类别，X2为综合水质在Xl类水质变换区间内所处位置，判断水质等级只需参考XX2即可；X3和X4根据比较结果得到，X3为参与综合水质评价的水质指标中，劣于水环境功能区目标的单项指标个数；X4为综合水质类别与水体功能区类别的比较结果。1. 2设计进出口水质由大沽排水河水质监测数据明显可以看出，位于精武镇入境断面的水质相对最为严重。以此作为设计水质指标进口处的参照标准，见表22、污水处理工艺及流程2. 1、工艺原理在复合MBR系统中首先加入填料形成生物膜，和悬浮生长的微生物共同达到对黑臭水体污染物的降解效果，两者之间的交互作用同时增强了膜生物反应器
5、系统的整体的调节机制，使复合MBR系统增强了一定的抗冲击负荷能力。在复合MBR系统中加入填料的目的首先是为了增强系统整体的抗冲击能力，以此来保障对黑臭水体的治理效果；其次是通过添加填料，降低反应器中悬浮状态下活性的污泥含量，膜不易受到污染，进而保证了较高的膜通量。2.2、 工艺流程对黑臭水体水样采取分级处理措施：一级采用孔板式细格栅、沉砂池和沉淀池进行初步栅渣、沉砂和污泥处理，二级运用生物膜-膜生物反应器处理。具体包括生物膜、曝气管、曝气槽、填料以及鼓风机。见图Io3、主要设备及其参数该装置以一体式MBR为基础。膜组件浸没在生物反应器中，出水需要通过负压抽吸经过膜单元后排出。体积小，整体性强，
6、工作压力小，节能且不易堵塞。1）膜材质与组件。采用管式陶瓷膜，密封材质为硅橡胶，可以有效避免有机膜的不足，并且化学性质稳定，抗污染能力强，耐高温和酸碱，可以在恶劣的环境下使用，机械强度高，寿命长。组件结构简单，12芯，用于中小规模的水处理，更换方便，进水预处理要求低，易清洗。2）膜种类。采用微滤膜（MF）,孔径为Slum,可分离0.21m的大颗粒和大分子物质，操作压力为0.1MPa。3）鼓风机。曝气风机采用回转式鼓风机，选用3台（1备2用），净质量120kg,风量1.09m3min,频率50Hz,转速430rmin,功率为1.5kW,排风口径为40mm。4）格栅。格栅选取孔板式细格栅，主体材质
7、为SUS30栅隙为6mm,电机功率为1.8kW,栅前水深1.onb设备长123Omnb设备宽IOOOnm1,分离效率可达80%以上。5）沉砂池。曝气沉砂池，水平流速6cms,宽深比1.停留时间5min,穿孔曝气管材质为SS30直径56）沉淀池。斜管沉淀池，斜管孔径90mm,与水平夹角60,污水流速O.6mms,表面水力负荷2.3m3（m2h）o4、运行效果装置于2018年7月15日开始实施，自7月15日9月15日对进、出口断面水质进行监测，历时2个月，监测频率为2次/周，共监测16组数据。COD、TP、NH3-N的最终去除率见表3o4. 1、COD的去除装置对COD的去除效果见图2由图2可知，
8、该装置治理的COD有明显下降趋势，进口断面为57.13mg1.,经过16次监测后，出口断面COD降为36.61mg1.,去除率35.92沆COD降解速率在第1个月末达到最大，之后去除效果缓慢，最终COD稳定在36mg1.左右，达到GB3838-2002的V类水标准。4.2、 NH3-N的去除装置对NH3-N的去除效果见图3由图3可知，该装置对NH3-N去除效果与CoD去除效果明显不同。进口断面NH3-N的质量浓度8.82mg1.,最终出口断面NH3-N的质量浓度3.55mg1.,满足近期对NH3-N治理的设计要求。去除率达到59.75%。装置前期对NH3-N去除效果更为明显。4.3、TP去除的
9、效果装置对TP的去除效果见图4。由图4可知，对TP的去除效果近乎线性关系。进口断面TP的质量浓度2.18mg1.,治理2个月后，TP的质量浓度下降到0.48mg1.,满足近期对TP治理的设计要求，去除率达到77.98%o对TP含量数据和监测周期进行分析，可得出的经验公式P（TP）/（mg1.-D=2.248-0.1248x（X为检测次数），相关系数R2=0.97555、结论针对河流黑臭水体，采取分级处理措施。一级处理工艺采用孔板式细格栅，沉砂池和沉淀池进行初步栅渣、沉砂和污泥处理。二级处理工艺运用生物膜-膜反应器（复合MBR）处理黑臭水体。最终大沽河排水主要污染物COD和NH3-N、TP的质量浓度由最初的57.13mg1.和8.82.2.18mg1.分别下降到36.61mg1.和3.55、0.48mg1.,最终去除率分别达到35.92%和59.75%、77.98%o满足初期设计出口水质指标，COD最终达到GB38382002的V类水标准。长时间以此治理黑臭水体，有望达到V类水标准。本设备体积小、整体性强、工作压力小且节能10。若采用超滤膜，选取更大型号的设备，对水体的治理效果将更为显著。但运用生物膜技术治理黑臭水体，膜易受污染，且造价昂贵，因此作为城市治理污废水尚未得到推广与普及。为此，还要做更深入的研究。
