淺層氣浮+BAF工藝在黑臭水體治理中的應用

閆永紅

【摘 要】本文通過實際案例，介紹了將淺層氣浮+BAF工藝應用到黑臭水體治理中的處理過程、工藝、特點和處理效果，為淺層氣浮+BAF工藝在黑臭水體中的應用提供了參考范例。

【關鍵詞】淺層氣浮；BAF；黑臭水體

一、引言

城市黑臭水體不僅給群眾帶來了極差的感官體驗，也是直接影響群眾生產生活的突出水環境問題[1]。城市黑臭水體問題不但會影響到城市景觀建設，而且還會給人們的身心健康帶來威脅[2]。城市水體黑臭已經成為公眾關注的一項重要環境問題，全面消除城市黑臭水體是我國水污染治理的重中之重[3]。

楊梅河是車陂涌支流西邊坑涌的源頭，其水質好壞更直接影響整條西邊坑涌甚至車陂涌的水質，楊梅河黑臭水體的治理關系到車陂涌黑臭水體治理的成效，對于廣州市黑臭水體治理成效具有重要的意義，同時也是改善廣州市水生態環境的重要體現。

二、工程概況

楊梅河污水處理工程是廣州市天河區為改善車陂涌流域黑臭河涌水質，解決現有新建污水處理廠區、管網未建成之前污水溢流問題而開展的黑臭水體治理工程，選取一體化設施對生活污水進行臨時應急處理。

楊梅河黑臭水體污水處理系統處理的污水來源主要是生活污水，設計處理規模約為25000m3/d。

2.1設計進水水質

本工程按表1的進水水質進行設計。

表1 污水處理進水水質參數 單位：mg/L，pH無量綱

2.2設計出水水質

處理后出水水質可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918-2002）一級B標準。

2.3工程難點分析

（1）水量大：楊梅河段作為車陂涌流域的一部分，水量較大，再加上截污的不徹底、暴雨等因素，造成水量變化較大。

（2）水質變化大：楊梅河段主要為排入河涌的生活污水，然后由于截污的不徹底和雨水等因素，使得河水水質變化較大，污染物濃度不同時段、不同時期都存在巨大的不確定性。

三、黑臭水體處理工藝分析

3.1工藝流程

本工程處理的黑臭水體污染物主要是BOD5、COD、SS、氨氮、總磷等，由于水量大，水質變化也比較多，且現場可利用的空間有限，若采用一般的方法，難以保障停留時間，難以達到標準要求。根據該工程的特性，本項目在采用通用的主體工藝“混凝反應澄清分離+生化的二級處理方法”的基礎上，污水處理工藝采用“人工格柵+淺層氣?。ㄖ睆?5米兩座）+MAF生物濾池（直徑3米39座）+清水池（直徑3米2座）”；污泥處理工藝采用“污泥濃縮池+板框脫水機（200平方）+污泥外運”。

3.2工藝流程說明

根據楊梅河段的廢水水量、水質特點和場地面積，本工程以“淺層氣浮+曝氣生物濾池+消毒”工藝為主，在具體的工藝設計上，采用“淺層氣浮”法預處理廢水，主要是考慮廢水中含有較多的市政生活廢水，成份復雜，SS較高，廢水不能直接進入曝氣生物濾池系統進行生化處理。采用“曝氣生物濾池”法作為生化主處理工藝單元，是考慮曝氣生物濾池可做的較高，占地面積大大減少，曝氣生物濾池兼有厭氧和好氧功能，能在去除有機物的同時除磷脫氮，而且適合水量較大，且濃度較低的廢水處理。

3.3工藝流程特點

（1）采用人工格柵+收集池+提升泵+淺層氣浮+曝氣生物濾池+過濾+清水池消毒工藝，運行成本低，運行穩定可靠。

（2）過濾速度高，抗沖擊能力強，受氣候、水量和水質變化影響小，處理負荷大大高于常規處理工藝，耐沖擊，處理后出水穩定達標排放。

（3）全部預制構件組裝，污水處理系統自動化較高、維護管理方便。

（4）污水處理的構筑物布局合理，占地面積小，通常為常規處理工藝占地面積的1/5-1/10，廠區布置緊湊，美觀。

（5）總體投資省，包括機械設備、自控電氣系統、土建和征地費；

（6）工藝流程短，氧的傳輸效率高，供氧動力消耗低，處理單位污水的電耗低；

3.4主體設施

淺層氣?。ㄖ睆?5米兩座）+MAF生物濾池（直徑3米39座）+清水池（直徑3米2座）。

四、黑臭水體處理效果分析

4.1工藝處理效果

本工程項目建設完成后，經調試，至今已正常運行15個月，實際處理水量為22000-25000m3/d。其運行和處理效果如表3所示。從中可以看出，污水處理主體設施對污染物的去除效果良好，主要污染物COD、氨氮、SS、總磷等經過處理后均達到或超過了水質標準，對水質達標起到了相應的保證作用。

表2 黑臭水體處理出水水質表 單位：mg/L，pH無量綱

4.2分析與討論

淺層氣浮工藝的運用，處理效果不僅跟傳統的混凝沉淀相比具有很大的優勢，也大大高于傳統氣浮。這是因為跟傳統的工藝相比，淺層氣浮采用了“均衡消能裝置”，使釋放出的微氣泡增多，體積減少，微氣泡平均直徑僅僅為1微米，在溶氣量相同的情況下，微氣泡的總比表面積增大了約400倍，從而使COD和SS等的去除率得到了大大的提高。此外，由于大量的COD和SS等有機懸浮物和膠體物質以浮渣的形式被去除掉，氣浮出水的雜質得到了大大的降低，減少了后續曝氣生物濾池的處理壓力，避免了生物濾池濾料的堵塞等問題發生的幾率，最大限度地提高了整個系統的處理效率。

由于曝氣生物濾池（BAF）同時具有生物氧化降解和過濾的作用，可獲得很高的出水水質。BAF工藝處理效果優于一般的工藝，因為BAF工藝處理有機物不僅依賴于生物氧化，還存在顯著的生物吸附和過濾作用，不僅可去除粒徑較大，同時也可以吸附去除一些可生化性不強的物質。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，最大限度地保證了出水的質量，因不斷的反沖洗，生物膜得以有效更新，從而保障了生物的活性。高活性的生物膜不僅體現在生物氧化、降解方面，更表現為生物絮凝、吸附作用。對一些難降解的物質，可將其吸附、截留在池中，得以去除。

五、結束語

黑臭水體治理關乎人民群眾的切身體驗，關乎到社會生態環境的提高，由于黑臭水體治理普遍具有工程量大、影響范圍廣、系統性強、治理難度大等特點，為了從根本上治理好黑臭水體，城市黑臭水體整治技術的選擇應遵循“適用性、綜合性、經濟性、長效性和安全性”等原則。

淺層氣浮+BAF工藝以其具備眾多的優點，近年來，在黑臭水體治理方面取得了突破性進展。本工程項目通過采用氣浮+BAF工藝取得了良好的污水處理效果，為氣浮+BAF工藝在黑臭水體治理中的應用提供了范例，相信，氣浮+BAF工藝將會越來越多地應用到黑臭水體治理工程中。

【參考文獻】

[1] 《城市黑臭水體整治工作指南》。

[2] 孫欣，唐思。《城市黑臭水體治理技術探討》[J]. 再生利用，2018（11）.

[3] 王曉玲，王鴦鴦。《我國城市黑臭水體成因分析及治理建議》[J]. 中國環保產業，2018（12）：：5-53.

[4] 《給水排水工程鋼筋混凝土地結構設計規程》（CES138，2002）。

[5] 《給水排水工程構筑物結構設計規范》（GB50069-2002）。

[6] 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）。