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水对于人类社会的生存和发展来说,至关重要。但近年来,城市人口数量急剧上升,水污染问题愈发严重,导致水资源极度匮乏。为解决这一问题,人们开始关注城市污水资源。对城市污水进行深度处理,一方面可以使污水实现资源化,节约水资源,一方面还可以使城市的用水压力得到缓解,使城市用水得到安全保障,有利于我国水资源的可持续发展。 本研究以邯郸市某污水处理厂二级出水为进水,采用“反硝化生物滤池—混凝沉淀—O3—生物砂滤”组合工艺进行深度处理,以期达到城镇污水一级A的排放标准。 本试验中,反硝化滤池采用闷曝、连续进水选取优势菌群的人工接种法挂膜,以CODCr去除率达到50%,NO3--N的去除率稳定在60%为启动成功的标志,陶粒滤池需25d,聚乙烯多面空心环滤池需30d。 挂膜结束后,研究分析甲醇、乙酸钠、葡萄糖为碳源时,两滤柱的脱氮效果。甲醇C/N>4.5,乙酸钠C/N>5.2,葡萄糖C/N>11.6时,陶粒滤柱对NO3--N的去除率>95%;甲醇C/N>5.5,乙酸钠C/N>6.7,葡萄糖C/N>14.1时,聚乙烯多面空心环滤柱对NO3--N的去除率>90%。试验过程中,两滤柱出水TN均低于15mg/L,达到城镇污水一级A排放标准。从运行效果及实际生产上考虑,乙酸钠更适合作反硝化生物滤池的外加碳源。 以陶粒滤池为例,通过对CODCr、NO3--N、NO2--N、NH4+-N、TN的去除效果的分析和比较,得出0~400mm范围内的填料对污染物的去除效果最佳。 探究了温度及进水COD负荷对反硝化反应的影响,当滤柱温度控制在28℃时,脱氮效果最好,而且陶粒滤池比聚乙烯多面空心环滤池对温度的耐受性强。进水CODCr浓度为78.9mg/L时,陶粒滤柱对TN去除率达到最大,为82.12%,聚乙烯多面空心环滤柱在进水CODCr浓度为82.49mg/L时,TN去除率达到最大,为80.45%。综合分析,陶粒更适合作为反硝化生物滤池的填料。 通过烧杯试验,确定出聚合氯化铝的最佳投加量为60mg/L,此时TP去除率为74.8%,出水低于0.5mg/L,能够满足城镇污水一级A排放标准,浊度去除率为90%,CODCr去除率为27.88%。 研究了生物砂滤在启动期间的除污特性,在24d后对NH4+-N的去除率稳定在70%左右。通过对不同臭氧投加量下“O3-生物砂滤”组合工艺除污效果的对比,确定出臭氧的最佳投加量为3mg/L。当进水NH4+-N为8.864mg/L时,生物砂滤对NH4+-N的去除率达到最高,为79.1%。 最后,以NO3--N、NH4+-N、TN为分析指标,探讨了“反硝化生物滤池—混凝沉淀—O3—生物砂滤”组合工艺在正常运行状态下对二级出水的脱氮效果。结果发现,反硝化滤池对TN的去除贡献大。