黑臭河道生态治理中生物接触氧化净化槽应用的研究

摘要：在黑臭河道生态治理过程中，工作人员可以对无法截污纳管的排污口污水实施原位处理，确保整个河道排污口的水质得到充分改善。本文根据具体的试验开展情况，对装置设计参数进行总结，并从COD的去除效果、NH+4-N的去除效果、TP的去除效果、污染物平均水平降解能力分析这四方面论述了生物接触氧化净化槽的应用效果和分析。

关键词：黑臭河道;生态治理;生物接触;氧化净化槽

中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）04-0-02

Abstract： In the process of ecological treatment of black and odorous rivers， the staff can handle the sewage in the sewage outlets that cannot intercept the sewage pipes in situ， ensuring that the water quality of the sewage outlets of the entire river channel is fully improved. According to the specific experimental development situation， this paper summarizes the design parameters of the device， and discusses the biological contact from the aspects of COD removal effect， NH+4-N removal effect， TP removal effect and average pollutant degradation ability analysis. Application effect and analysis of oxidation purification tank.

Key words：Black stinky river;Ecological management;Biological contact; Oxidation purification tank

随着城市化发展的不断加快，导致我国很多河道中的雨水排放口分流工作无法很好地开展，当旱季来临之后，污水便会通过雨水管网进入到河水之中，甚至还会出现污水直排问题，让河道净化系统受到破坏，水体发黑、发臭现象极为明显。相关研究表明，生物接触氧化净化槽能够提升排污口的水质，并通过太阳能曝气系统和生物接触氧化系统等的有效结合，赋予处理装置更多的功能。

1 试验开展情况

1.1 河道概况

为了方便研究，本文选取某河道边的一排污水口进行试验检测，由于该排污口之中的雨污混接现象较为严重，在经过多次的监测分析之后，得到具体的排污量数值为4～5m?/d，试验开始之前的各项污水数据如表1所示。通过与相关标准的对比可知，该排污口的氨氮排放量始终维持在二级排放标准之中，COD等化学物质严重超标，其中COD达到了170mg/L。另外，虽然BOD5在均值方面没有超过排放标准，但站在单次测量角度来说，也存在超标情况。磷的排放均值为2.43mg/L，超出了排放标准8倍，最高值达到了12倍。磷是引起水体富营养化的主要因素之一，可以让水体之中产生大量藻类，并引发河道的黑臭现象。

1.2 试验装置

该试验主要应用的装置为生物接触氧化净化槽，当生活污水通过渗滤孔进入到处理单元之后，便会直接应用到厌氧填料处理单元，此时需要确保污水处理时间停留到6小时以上，只有这样，才能为后续处理工作提供基础条件。之后，污水会进入到装置之中的接触氧化单元，确保污水停留时间达到3小时以上。为了营造良好的好氧处理环境，试验人员还可以应用太阳能曝气系统进行供养，之后进入到过滤单元之中，以人工湿地过滤单元为主。该过滤单元主要采用的是上行流模式，确保污水可以通过水管直接进入到基質层，确保净化效果。另外，在与氧化槽接触过程中，需要在进水口和溢流口之间设置好导流堰，最终实现净化槽的应急处理功能，降低水流对净化槽的冲击力[1]。

1.3 装置参数设计

在净化槽主体装置的材质以不锈钢或者是玻璃钢等为主，在槽内还要设置一些不同的处理区块，并与主体装置连接在一起，连接方式为卡扣连接。导流槽为梯形，在侧面设置一些渗滤孔，规格为φ10mm。在提篮内部还要装备好厌氧填料，如陶粒等等，规格在φ8到10mm范围内，在顶部，需铺设不锈钢筛网，网格之间的间距为0.2m。在人工湿地基质的选择上，应该以火山石、陶粒等，这些材料的孔隙率较大，而且吸附效果较好，粒径大约为4～8mm，实现反粒径模式的有效填充。除此之外，为了将美化效果展示出来，并将氮磷的吸收率提升，槽体上部可以引入一些香菇草等浮水植物。在此过程中，吸附过滤区的容积需要确保在1.26m?左右，接触氧化区的有效容积应保持在0.9m?。

2 生物接触氧化净化槽的应用效果和分析

2.1 COD的去除效果

站在本次试验角度来说，进水口的COD平均浓度为170.5mg/L，出水口的COD平均浓度为78.1mg/L，平均去除效率为53.7%，最高可以达到72.7%，最低为32.8%，浮动范围较大。从这里可以看出，原污水之中的COD浓度变化范围较大，而且还会受到天气因素影响。由于水中溶解度越高，微生物活跃度也越高，营养物质的需求量也会相应提升。从这里也可以看出，装置中溶解氧含量也COD呈现出明显的正向关系。另外，从这种数据之中可以看出，原水和悬浮挂膜材料下的应急处理过程，pH值的变化并不明显，主要变化范围集中在6.0～8.5之间。该过程主要强调的是生物接触氧化净化槽之中的生化处理功能，如果污水浓度较低，COD的去除效果也较好。

2.2 NH+4-N的去除效果

在本次试验之中，进水口NH+4-N平均浓度为10.5mg/L，出水口的平均浓度为5.4mg/L，平均去除率为52.2%，最高去除率达到了76.3%，最低也能达到22.9%。从上述数据之中可以看出，该种处理方式下的NH+4-N去除效果良好，虽然进水之中的NH+4-N浓度变化较大，但出水浓度会保持相应的稳定状态。在试验刚开始时，由于硝化细菌的培养速度较慢，相应的污水处理效率也会较低，但运行15d之后，整个NH+4-N的去除率便会达到50%以上。该净化槽的主要去除物质便是原水之中的NH+4-N，当去除效果达到稳定状态之后，说明挂膜成功。很多填充料对NH+4-N同样具有吸附作用，而且内部反应器的适应能力也较强，可以加入水中氮磷的吸收速率。再加上一些水生植物配合，可以对水体之中的一些氮磷营养元素加速吸收，如大聚藻、香菇草等等[2]。

2.3TP的去除效果

在进水口处，TP的平均浓度为2.43mg/L，出水口的平均浓度为0.67mg/L，平均去除效率为72.9%，最高93.6%，最低62.1%。排污口的水质极不稳定，这是TP浓度变化的主要原因，对整个净化工作都带来影响。生物接触氧化应急处理槽填充物主要为火山石、陶粒等等，通过其物理和化学性质，可以实现水体之中磷元素的有效降解，进而提升了湿地的过滤效果，让污水之中的磷元素得到充分吸收。该应急净化槽的主要工作单元有水生植物单元、微生物强化单元以及微孔曝气单元，在这些单元的作用下，污水之中的磷元素含量能够达到二级污水排放标准，水体透明程度也会得到明显改善。

2.4 污染物平均水平降解能力分析

站在试验统计数据角度来说，该生物接触氧化净化槽能够实现对各个污染物质的有效去除，而且COD、NH+4-N、TP的处理效果很好，分别达到了53.7%、52.2%和72.7%。值得注意的是，该净化槽装置处理效果很容易受到季節、温度等方面的影响。因此，在具体植物的选择上，试验人员需要根据实际情况进行，如果是在北方低温环境，应该选择一些耐寒植物。由于河道的宽度不同，部分河道还会受到通航影响，装置规格不能过大，如果是在强降雨地区，雨水会通过溢流口直接进入到河道，处理水平明显降低。如果负荷较高，生物膜表面污染物质的更新更快，有机物和细菌接触面缩减，处理效果渐渐降低，从而对整个处理过程产生影响[3]。

3 总结

综上所述，从具体试验数据之中可以看出，生物接触氧化净化槽的污染物去除效果很强，同时还具备很强的耐冲击能力，这一点在黑臭河道治理上具有积极意义。另外，通过该种处理装置的应用，各种排污净化难题得到了缓解，人们可以在干旱天气中实现污水的原位净化，为相关工作的开展提供便利条件。

参考文献

[1]刘书敏，薛露肖，黄志金.黑臭河道生态治理中生物接触氧化净化槽应用[J].环境科学与技术，2018，41（11）：115-120.

[2]范华.上海建成区56条黑臭河道整治的实践及探索[J].中国水运（下半月），2018，18（08）：92-93.

[3]李研.基于生态处置技术的女儿河黑臭河道治理与维护[J].水利技术监督，2017，25（06）：160-162.

[4]朱柳峰，蔡海艇，陈爱青.浅谈城市黑臭河道治理与景观结合的方法[J].上海水务，2016，32（3）：21-24.

收稿日期：2019-01-10

作者简介：周晓雯（1985-），女，汉族，大学本科，市政给排水中级工程师，研究方向为污水厂净水厂水处理工艺、河道黑臭整治、综合管廊、海绵城市等与市政给水排水相关内容。