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水体富营养化会导致蓝藻爆发,造成严重的生态和健康危害。蓝藻的打捞是蓝藻治理的一种重要手段,打捞后的蓝藻一般需要经过脱水后进入下一阶段的处理。依据不同的最终处理方式,蓝藻的脱水处理工艺也有所不同,会产生水质水量差异巨大的废水,如蓝藻藻水分离站排水和蓝藻泥压滤液等。其中藻水分离站的排水各项水质指标浓度低,但是水量较大;后续蓝藻泥压滤所产生的废水盐分浓度高、种类复杂且存在生物抑制性物质。本研究旨在探究各类废水的水质特征,研发适合各种蓝藻废水处理的组合工艺,并对实际废水处理效果进行评估。（1）对蓝藻藻水分离站排水、蓝藻泥常温压滤液以及蓝藻泥高温热压滤液进行水质特征分析,包括COD、TN、NH4+-N、TP等常规水质监测指标,金属离子(Ca2+、Fe3+等)和基于LC-MS/MS的有机组分分析。藻水分离站排水的COD为6-159 mg/L,TN为0.67-16.73 mg/L,NH4+-N为0.16-8.85 mg/L,TP低于0.01 mg/L。蓝藻泥常温压滤液的COD为2000-8000 mg/L,TN为300-750 mg/L,NH4+-N为250-700 mg/L,Ca2+为1000-4000 mg/L。蓝藻泥高温压滤液的TN、NH4+-N、COD、TP、总糖、蛋白质、Fe3+含量分别为1842.33±154.62 mg/L、1742.56±124.65 mg/L、15678.33±784.26 mg/L、29.85±1.25 mg/L、845.00±2.50 mg/L、11.10±0.05 g/L、4761.02±5.12 mg/L。通过对蓝藻泥常温压滤液、蓝藻泥高温压滤液的LC-MS/MS分析可知蓝藻泥压滤液中存在大分子难降解物质,如芳烷基酮类化合物、羧酸类、酚类等。总体来说,三类蓝藻废水水质存在较大差异性,其中蓝藻藻水分离站排水的污染程度较低,需要实现超低排放。蓝藻泥常温压滤液有机物浓度高、富含金属离子(Ca2+、Fe3+等)、存在生物抑制性且碱性极强。蓝藻泥高温热压滤液相较于蓝藻泥常温压滤液,其有机质浓度更高（约为蓝藻泥常温压滤液的2-3倍）,金属离子(Fe3+)含量高,且酸性极强。两种蓝藻泥压滤液均存在可生化性低的问题（其B/C比为0.21）。（2）构建了“粉末活性炭-膜生物反应器-硫自养反硝化滤池”（PAC-MBR+SAD）组合工艺处理藻水分离站排水。通过PAC-MBR的参数优化,确定了处理蓝藻藻水分离站排水的最适宜参数:DO为3.5-4.5 mg/L、HRT为4 h,PAC投加量为2 g/L。在此条件下,COD、TN、NH4+-N的去除率分别为66.00%、93.75%、95.71%。比较了两种不同的硫自养反硝化滤池（SAD）,分别是硫钙混合型硫自养反硝化滤池（SL-SAD,硫磺:石灰石=3:1）和纯硫磺型硫自养反硝化滤池（S-SAD,仅填充硫磺颗粒）。结果表明,SL-SAD与S-SAD均能在HRT为3 h达到超过98%的硝酸盐去除效果,表现出良好的自养反硝化脱除硝酸盐的性能。与传统的SL-SAD相比,S-SAD展示出相当好的反硝化性能（超过98%）,证实了控制碱度调剂投加量是调节S-SAD反硝化程度的一种切实可行的方法。S-SAD出水中的TDS和硫酸盐明显低于SL-SAD。微生物群落结构和功能预测分析表明,S-SAD的反硝化微生物（如硫杆菌）相对丰度较高。Thiobacilhus和Thermomonas是SL-SAD和S-SAD中的主要微生物。与SL-SAD相比,S-SAD中硫杆菌属和Thermomonas的相对丰度更高,表明S-SAD具有更好的反硝化性能。以该组合工艺处理后出水满足地表水环境质量标准（GB3838-2002）Ⅲ类,可直接排湖。（3）基于蓝藻泥常温压滤液NH4+-N浓度高,废水碱性极强（p H＞11）且可生化性差等特征,提出了吹脱法以及芬顿氧化法的预处理工艺。在吹脱速率为60 L/min,吹脱时间为0.5 h的连续流吹脱实验中,能够达到26.67%的NH4+-N去除率,减少了后续生物脱氮的压力。此外,通过硫酸溶液吸收法成功解决了吹脱尾气的后续处理问题。优化了芬顿氧化工艺用于处理蓝藻泥常温压滤液。优化后的工艺参数:Fe SO4·7H2O/COD为1.0,最适H2O2/COD为1.5,最适反应时间为90 min,p H为2.0。针对蓝藻泥高温压滤液酸性强（p H＜3）且可生化性差等特征,采用芬顿氧化法对该废水进行预处理。优化后的参数:Fe SO4·7H2O/COD为1.5,最适H2O2/COD为1.5,最适反应时间为120 min。针对两种蓝藻泥压滤液进行预处理,实现了蓝藻泥压滤液可生化性提高,可将B/C从0.21提升至0.78。（4）经过物化处理的蓝藻泥压滤液作为生化处理单元的进水,构建“UASB+两级A/O”对该蓝藻废水进行减毒、去碳、脱氮、除磷。经过负荷提升、DO及葡萄糖添加等关键参数优化,UASB-两级A/O组合工艺能够很好地处理该蓝藻泥压滤液,出水水质满足排入市政管网标准。根据前文获得优化的物化处理工艺参数,实现组合工艺连续运行,用于处理实际蓝藻压滤液。在连续运行的过程中进一步优化了UASB的HRT和两级A/O单元的碳源投加量。连续运行工艺对该蓝藻废水达到了良好的去除效果,出水水质为COD、TN、NH4+-N、TP分别为375.67±23.12 mg/L、51.23±2.52 mg/L、35.44±1.14mg/L、3.52±0.22 mg/L。组合工艺出水满足《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T31962-2015）。（5）对“粉末活性炭-膜生物反应器+硫自养反硝化滤池”工艺（低浓度蓝藻废水处理工艺）与“物化+UASB+两级A/O”工艺（高浓度蓝藻压滤液处理工艺）进行物料衡算与经济可行性分析。本研究所提出的“PAC-MBR+S-SAD”工艺直接处理成本约为为39.62元/吨,如若应用于本市所有打捞蓝藻的处理可减少66.0%COD、93.7%TN、95.7%N H4+-N、和80.0%TP排放,相当于COD、TN、NH4+-N、TP减少排放量分别为4000-7000 kg、900-1600 kg、800-1450 kg、100-170 kg。“物化+UASB+两级A/O”工艺水处理直接成本为86.345元/吨,如若本市采用该组合工艺可减少98.0%COD、97.4%TN、98.1%NH4+-N、89.3%TP排放,相当于COD、TN、NH4+-N、TP减少排放量分别为7500-13500吨、900-1600吨、850-1550吨、12-22吨。