关于深圳市白花河污水脱氮除磷处理工艺的综述.docx

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关于深圳市白花河污水脱氮除磷处理工艺的综述

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摘要：当前我国城市现代化发展节奏越来越快，河流生态环境问题日益严重，城市黑臭水体也越来越多，国家对于黑臭水体的治理也下达了任务和命令，深圳市也开展了消灭黑臭水体的行动，要求各个黑臭水体治理后排出水各项指标都达到要求，尤其是氮磷指标。本文就黑臭水体白花河的现有治理方案对于脱氮除磷能力进行分析，并给出优化建议。

关键词：黑臭水体；污水治理；脱氮除磷；提标改造

引言

为贯彻落实国务院发布的《水污染防治行动计划》（“水十条”）以及2018年启动的城市黑臭水体整治专项巡查，深圳市生态环保局下达了开展全面攻坚国考省考断面水质达标和全面消除黑臭水体行动的命令。要求深圳150条（159个）黑臭水体2019年全面完成整治并实现长制久清。1467个小微黑臭水体2019年底前全面消除黑臭并建立动态管理机制。19条入海河流2020年按期达到地表水Ⅴ类。

白花河是深圳观澜河流域的一条黑臭水体，沿途排污口较多，主要收集附近的工业废水和生活污水，白花河项目主要处理的对象为SS、COD、氮磷以及重金属，采用的是磁分离一级强化+两级曝气生物滤池污水处理工艺。从目前的运营情况看，白花河项目的出水只能达到地表水Ⅴ类，且目前出水没考核TN指标，TN指标与V类地表水要求差距大，TN的去除是优化后的工艺必须解决的问题，同样TP的去除也尤为重要，本文就白花河的现有处理设施对脱氮除磷工艺进行论述和优化。

1白花河的现状

白花河支流大水坑河向白花河排放污水量约为6.3万m3/d，由于大水坑河截污还未实施，水量较大，如直接排入附近市政管道，会造成污水主干管溢流，治理方案在大水坑河口实施总口截污，将一部分截流污水进行旁路处理，旁路处理采用超磁分离+曝气生物滤池工艺，处理规模为４万m3/d，共设置４套一体化设备。出水水质标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级Ａ标准（除TN外），处理后的尾水作为白花河的河道补水。剩余的污水通过污水提升泵站抽排至附近市政管道，进入下游污水处理厂进行处理。由于目前的治理标准除去了TN，但其实总氮及总磷的去除会影响水质的好坏。

2曝气生物滤池脱氮

2.1曝气生物滤池脱氮原理

白花河污水处理设施采用的是磁分离一级强化+两级曝气生物滤池污水处理工艺（如图1、图2）。曝气生物滤池(BAF)是在普通生物滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺开发的污水处理新工艺。曝气生物滤池采用颗粒滤料，集截留悬浮物和生物处理功能于一体，主要有填料表面所附生物膜中微生物氧化分解作用，填料及生物膜的吸附阻留作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用，兼具过滤、吸附、生物降解等功能。由于污水处理设施已在运行使用中，且一级处理的磁分离技术无法除氮，所以只能通过不对土建进行改造，只改变曝气生物滤池运行方式的方法降低TN的含量。

图1两级曝气生物滤池工艺

图2白花河污水处理工艺

在曝气生物滤池反应器附着的生物膜上存在着不同的好氧、缺氧区域，在同一处理系统中可实现同步硝化反硝化[1]，将大大简化生物脱氮工艺并在去除有机物的同时能达到脱氮的目的，从而节省投资，提高处理效率。单独的向上流曝气生物滤池虽对氨氮有较高的去除率（如图3），但对总氮的去除率却很低，为了增加对总氮的去除率，常采用多个滤池并联的方式组合运行进行硝化反硝化脱氮，所以该工艺采用两级曝气生物滤池脱氮[2]。

图3治理前后氨氮对比

2.2曝气生物滤池脱氮效果的影响因素

曝气生物滤池包括硝化和反硝化过程[3]，硝化过程主要发生在生物膜的好氧区域中，在曝气的情况下，好氧菌将水中的氨氮转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮。反硝化过程发生在缺氧区域中，而除氮的关键过程就是反硝化过程，为了保证脱氮的效率，必须严格控制缺氧的环境[4]，在曝气生物滤池运行过程中，反硝化菌利用进水中的有机物作为碳源，将滤池中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮转化为氮气，实现反硝化[5]。所以影响反硝化过程的因素，必定会影响TN的去除效果。

2.2.1DO质量浓度

DO质量浓度是影响同步硝化的一个主要限制因素。硝化是在好氧条件下发生的，而反硝化是在缺氧或厌氧条件下发生的，但在对DO质量浓度实行控制的条件下，可同时在生物膜的不同部位形成好氧区和缺氧区，这样便具有实现同步硝化反硝化的条件。章胜红[10]等人在保持温度25℃左右，pH值为7～8，C/N比值为8左右(进水CODCr质量浓度为87～110mg/L)，在5.7～6.4mg/L(1～6d)，2.8～3.4mg/L(7～12d)，0.8～1.5mg/L(13～18d)，0.4～0.7mg/L(19～24d)4个不同DO质量