浅层气浮+BAF工艺在黑臭水体治理中的应用

闫永红

【摘 要】本文通过实际案例，介绍了将浅层气浮+BAF工艺应用到黑臭水体治理中的处理过程、工艺、特点和处理效果，为浅层气浮+BAF工艺在黑臭水体中的应用提供了参考范例。

【关键词】浅层气浮；BAF；黑臭水体

一、引言

城市黑臭水体不仅给群众带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生产生活的突出水环境问题[1]。城市黑臭水体问题不但会影响到城市景观建设，而且还会给人们的身心健康带来威胁[2]。城市水体黑臭已经成为公众关注的一项重要环境问题，全面消除城市黑臭水体是我国水污染治理的重中之重[3]。

杨梅河是车陂涌支流西边坑涌的源头，其水质好坏更直接影响整条西边坑涌甚至车陂涌的水质，杨梅河黑臭水体的治理关系到车陂涌黑臭水体治理的成效，对于广州市黑臭水体治理成效具有重要的意义，同时也是改善广州市水生态环境的重要体现。

二、工程概况

杨梅河污水处理工程是广州市天河区为改善车陂涌流域黑臭河涌水质，解决现有新建污水处理厂区、管网未建成之前污水溢流问题而开展的黑臭水体治理工程，选取一体化设施对生活污水进行临时应急处理。

杨梅河黑臭水体污水处理系统处理的污水来源主要是生活污水，设计处理规模约为25000m3/d。

2.1设计进水水质

本工程按表1的进水水质进行设计。

表1 污水处理进水水质参数 单位：mg/L，pH无量纲

2.2设计出水水质

处理后出水水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级B标准。

2.3工程难点分析

（1）水量大：杨梅河段作为车陂涌流域的一部分，水量较大，再加上截污的不彻底、暴雨等因素，造成水量变化较大。

（2）水质变化大：杨梅河段主要为排入河涌的生活污水，然后由于截污的不彻底和雨水等因素，使得河水水质变化较大，污染物浓度不同时段、不同时期都存在巨大的不确定性。

三、黑臭水体处理工艺分析

3.1工艺流程

本工程处理的黑臭水体污染物主要是BOD5、COD、SS、氨氮、总磷等，由于水量大，水质变化也比较多，且现场可利用的空间有限，若采用一般的方法，难以保障停留时间，难以达到标准要求。根据该工程的特性，本项目在采用通用的主体工艺“混凝反应澄清分离+生化的二级处理方法”的基础上，污水处理工艺采用“人工格栅+浅层气浮（直径15米两座）+MAF生物滤池（直径3米39座）+清水池（直径3米2座）”；污泥处理工艺采用“污泥浓缩池+板框脱水机（200平方）+污泥外运”。

3.2工艺流程说明

根据杨梅河段的废水水量、水质特点和场地面积，本工程以“浅层气浮+曝气生物滤池+消毒”工艺为主，在具体的工艺设计上，采用“浅层气浮”法预处理废水，主要是考虑废水中含有较多的市政生活废水，成份复杂，SS较高，废水不能直接进入曝气生物滤池系统进行生化处理。采用“曝气生物滤池”法作为生化主处理工艺单元，是考虑曝气生物滤池可做的较高，占地面积大大减少，曝气生物滤池兼有厌氧和好氧功能，能在去除有机物的同时除磷脱氮，而且适合水量较大，且浓度较低的废水处理。

3.3工艺流程特点

（1）采用人工格栅+收集池+提升泵+浅层气浮+曝气生物滤池+过滤+清水池消毒工艺，运行成本低，运行稳定可靠。

（2）过滤速度高，抗冲击能力强，受气候、水量和水质变化影响小，处理负荷大大高于常规处理工艺，耐冲击，处理后出水稳定达标排放。

（3）全部预制构件组装，污水处理系统自动化较高、维护管理方便。

（4）污水处理的构筑物布局合理，占地面积小，通常为常规处理工艺占地面积的1/5-1/10，厂区布置紧凑，美观。

（5）总体投资省，包括机械设备、自控电气系统、土建和征地费；

（6）工艺流程短，氧的传输效率高，供氧动力消耗低，处理单位污水的电耗低；

3.4主体设施

浅层气浮（直径15米两座）+MAF生物滤池（直径3米39座）+清水池（直径3米2座）。

四、黑臭水体处理效果分析

4.1工艺处理效果

本工程项目建设完成后，经调试，至今已正常运行15个月，实际处理水量为22000-25000m3/d。其运行和处理效果如表3所示。从中可以看出，污水处理主体设施对污染物的去除效果良好，主要污染物COD、氨氮、SS、总磷等经过处理后均达到或超过了水质标准，对水质达标起到了相应的保证作用。

表2 黑臭水体处理出水水质表 单位：mg/L，pH无量纲

4.2分析与讨论

浅层气浮工艺的运用，处理效果不仅跟传统的混凝沉淀相比具有很大的优势，也大大高于传统气浮。这是因为跟传统的工艺相比，浅层气浮采用了“均衡消能装置”，使释放出的微气泡增多，体积减少，微气泡平均直径仅仅为1微米，在溶气量相同的情况下，微气泡的總比表面积增大了约400倍，从而使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等有机悬浮物和胶体物质以浮渣的形式被去除掉，气浮出水的杂质得到了大大的降低，减少了后续曝气生物滤池的处理压力，避免了生物滤池滤料的堵塞等问题发生的几率，最大限度地提高了整个系统的处理效率。

由于曝气生物滤池（BAF）同时具有生物氧化降解和过滤的作用，可获得很高的出水水质。BAF工艺处理效果优于一般的工艺，因为BAF工艺处理有机物不仅依赖于生物氧化，还存在显著的生物吸附和过滤作用，不仅可去除粒径较大，同时也可以吸附去除一些可生化性不强的物质。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，最大限度地保证了出水的质量，因不断的反冲洗，生物膜得以有效更新，从而保障了生物的活性。高活性的生物膜不仅体现在生物氧化、降解方面，更表现为生物絮凝、吸附作用。对一些难降解的物质，可将其吸附、截留在池中，得以去除。

五、结束语

黑臭水体治理关乎人民群众的切身体验，关乎到社会生态环境的提高，由于黑臭水体治理普遍具有工程量大、影响范围广、系统性强、治理难度大等特点，为了从根本上治理好黑臭水体，城市黑臭水体整治技术的选择应遵循“适用性、综合性、经济性、长效性和安全性”等原则。

浅层气浮+BAF工艺以其具备众多的优点，近年来，在黑臭水体治理方面取得了突破性进展。本工程项目通过采用气浮+BAF工艺取得了良好的污水处理效果，为气浮+BAF工艺在黑臭水体治理中的应用提供了范例，相信，气浮+BAF工艺将会越来越多地应用到黑臭水体治理工程中。

【参考文献】

[1] 《城市黑臭水体整治工作指南》。

[2] 孙欣，唐思。《城市黑臭水体治理技术探讨》[J]. 再生利用，2018（11）.

[3] 王晓玲，王鸯鸯。《我国城市黑臭水体成因分析及治理建议》[J]. 中国环保产业，2018（12）：：5-53.

[4] 《给水排水工程钢筋混凝土地结构设计规程》（CES138，2002）。

[5] 《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）。

[6] 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）。