黑臭河道生態(tài)治理中生物接觸氧化凈化槽應(yīng)用的研究

摘要：在黑臭河道生態(tài)治理過(guò)程中，工作人員可以對(duì)無(wú)法截污納管的排污口污水實(shí)施原位處理，確保整個(gè)河道排污口的水質(zhì)得到充分改善。本文根據(jù)具體的試驗(yàn)開(kāi)展情況，對(duì)裝置設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行總結(jié)，并從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這四方面論述了生物接觸氧化凈化槽的應(yīng)用效果和分析。

關(guān)鍵詞：黑臭河道;生態(tài)治理;生物接觸;氧化凈化槽

中圖分類號(hào)：X52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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

隨著城市化發(fā)展的不斷加快，導(dǎo)致我國(guó)很多河道中的雨水排放口分流工作無(wú)法很好地開(kāi)展，當(dāng)旱季來(lái)臨之后，污水便會(huì)通過(guò)雨水管網(wǎng)進(jìn)入到河水之中，甚至還會(huì)出現(xiàn)污水直排問(wèn)題，讓河道凈化系統(tǒng)受到破壞，水體發(fā)黑、發(fā)臭現(xiàn)象極為明顯。相關(guān)研究表明，生物接觸氧化凈化槽能夠提升排污口的水質(zhì)，并通過(guò)太陽(yáng)能曝氣系統(tǒng)和生物接觸氧化系統(tǒng)等的有效結(jié)合，賦予處理裝置更多的功能。

1 試驗(yàn)開(kāi)展情況

1.1 河道概況

為了方便研究，本文選取某河道邊的一排污水口進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，由于該排污口之中的雨污混接現(xiàn)象較為嚴(yán)重，在經(jīng)過(guò)多次的監(jiān)測(cè)分析之后，得到具體的排污量數(shù)值為4～5m?/d，試驗(yàn)開(kāi)始之前的各項(xiàng)污水?dāng)?shù)據(jù)如表1所示。通過(guò)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比可知，該排污口的氨氮排放量始終維持在二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)之中，COD等化學(xué)物質(zhì)嚴(yán)重超標(biāo)，其中COD達(dá)到了170mg/L。另外，雖然BOD5在均值方面沒(méi)有超過(guò)排放標(biāo)準(zhǔn)，但站在單次測(cè)量角度來(lái)說(shuō)，也存在超標(biāo)情況。磷的排放均值為2.43mg/L，超出了排放標(biāo)準(zhǔn)8倍，最高值達(dá)到了12倍。磷是引起水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要因素之一，可以讓水體之中產(chǎn)生大量藻類，并引發(fā)河道的黑臭現(xiàn)象。

1.2 試驗(yàn)裝置

該試驗(yàn)主要應(yīng)用的裝置為生物接觸氧化凈化槽，當(dāng)生活污水通過(guò)滲濾孔進(jìn)入到處理單元之后，便會(huì)直接應(yīng)用到厭氧填料處理單元，此時(shí)需要確保污水處理時(shí)間停留到6小時(shí)以上，只有這樣，才能為后續(xù)處理工作提供基礎(chǔ)條件。之后，污水會(huì)進(jìn)入到裝置之中的接觸氧化單元，確保污水停留時(shí)間達(dá)到3小時(shí)以上。為了營(yíng)造良好的好氧處理環(huán)境，試驗(yàn)人員還可以應(yīng)用太陽(yáng)能曝氣系統(tǒng)進(jìn)行供養(yǎng)，之后進(jìn)入到過(guò)濾單元之中，以人工濕地過(guò)濾單元為主。該過(guò)濾單元主要采用的是上行流模式，確保污水可以通過(guò)水管直接進(jìn)入到基質(zhì)層，確保凈化效果。另外，在與氧化槽接觸過(guò)程中，需要在進(jìn)水口和溢流口之間設(shè)置好導(dǎo)流堰，最終實(shí)現(xiàn)凈化槽的應(yīng)急處理功能，降低水流對(duì)凈化槽的沖擊力[1]。

1.3 裝置參數(shù)設(shè)計(jì)

在凈化槽主體裝置的材質(zhì)以不銹鋼或者是玻璃鋼等為主，在槽內(nèi)還要設(shè)置一些不同的處理區(qū)塊，并與主體裝置連接在一起，連接方式為卡扣連接。導(dǎo)流槽為梯形，在側(cè)面設(shè)置一些滲濾孔，規(guī)格為φ10mm。在提籃內(nèi)部還要裝備好厭氧填料，如陶粒等等，規(guī)格在φ8到10mm范圍內(nèi)，在頂部，需鋪設(shè)不銹鋼篩網(wǎng)，網(wǎng)格之間的間距為0.2m。在人工濕地基質(zhì)的選擇上，應(yīng)該以火山石、陶粒等，這些材料的孔隙率較大，而且吸附效果較好，粒徑大約為4～8mm，實(shí)現(xiàn)反粒徑模式的有效填充。除此之外，為了將美化效果展示出來(lái)，并將氮磷的吸收率提升，槽體上部可以引入一些香菇草等浮水植物。在此過(guò)程中，吸附過(guò)濾區(qū)的容積需要確保在1.26m?左右，接觸氧化區(qū)的有效容積應(yīng)保持在0.9m?。

2 生物接觸氧化凈化槽的應(yīng)用效果和分析

2.1 COD的去除效果

站在本次試驗(yàn)角度來(lái)說(shuō)，進(jìn)水口的COD平均濃度為170.5mg/L，出水口的COD平均濃度為78.1mg/L，平均去除效率為53.7%，最高可以達(dá)到72.7%，最低為32.8%，浮動(dòng)范圍較大。從這里可以看出，原污水之中的COD濃度變化范圍較大，而且還會(huì)受到天氣因素影響。由于水中溶解度越高，微生物活躍度也越高，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求量也會(huì)相應(yīng)提升。從這里也可以看出，裝置中溶解氧含量也COD呈現(xiàn)出明顯的正向關(guān)系。另外，從這種數(shù)據(jù)之中可以看出，原水和懸浮掛膜材料下的應(yīng)急處理過(guò)程，pH值的變化并不明顯，主要變化范圍集中在6.0～8.5之間。該過(guò)程主要強(qiáng)調(diào)的是生物接觸氧化凈化槽之中的生化處理功能，如果污水濃度較低，COD的去除效果也較好。

2.2 NH+4-N的去除效果

在本次試驗(yàn)之中，進(jìn)水口NH+4-N平均濃度為10.5mg/L，出水口的平均濃度為5.4mg/L，平均去除率為52.2%，最高去除率達(dá)到了76.3%，最低也能達(dá)到22.9%。從上述數(shù)據(jù)之中可以看出，該種處理方式下的NH+4-N去除效果良好，雖然進(jìn)水之中的NH+4-N濃度變化較大，但出水濃度會(huì)保持相應(yīng)的穩(wěn)定狀態(tài)。在試驗(yàn)剛開(kāi)始時(shí)，由于硝化細(xì)菌的培養(yǎng)速度較慢，相應(yīng)的污水處理效率也會(huì)較低，但運(yùn)行15d之后，整個(gè)NH+4-N的去除率便會(huì)達(dá)到50%以上。該凈化槽的主要去除物質(zhì)便是原水之中的NH+4-N，當(dāng)去除效果達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之后，說(shuō)明掛膜成功。很多填充料對(duì)NH+4-N同樣具有吸附作用，而且內(nèi)部反應(yīng)器的適應(yīng)能力也較強(qiáng)，可以加入水中氮磷的吸收速率。再加上一些水生植物配合，可以對(duì)水體之中的一些氮磷營(yíng)養(yǎng)元素加速吸收，如大聚藻、香菇草等等[2]。

2.3TP的去除效果

在進(jìn)水口處，TP的平均濃度為2.43mg/L，出水口的平均濃度為0.67mg/L，平均去除效率為72.9%，最高93.6%，最低62.1%。排污口的水質(zhì)極不穩(wěn)定，這是TP濃度變化的主要原因，對(duì)整個(gè)凈化工作都帶來(lái)影響。生物接觸氧化應(yīng)急處理槽填充物主要為火山石、陶粒等等，通過(guò)其物理和化學(xué)性質(zhì)，可以實(shí)現(xiàn)水體之中磷元素的有效降解，進(jìn)而提升了濕地的過(guò)濾效果，讓污水之中的磷元素得到充分吸收。該應(yīng)急凈化槽的主要工作單元有水生植物單元、微生物強(qiáng)化單元以及微孔曝氣單元，在這些單元的作用下，污水之中的磷元素含量能夠達(dá)到二級(jí)污水排放標(biāo)準(zhǔn)，水體透明程度也會(huì)得到明顯改善。

2.4 污染物平均水平降解能力分析

站在試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)角度來(lái)說(shuō)，該生物接觸氧化凈化槽能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各個(gè)污染物質(zhì)的有效去除，而且COD、NH+4-N、TP的處理效果很好，分別達(dá)到了53.7%、52.2%和72.7%。值得注意的是，該凈化槽裝置處理效果很容易受到季節(jié)、溫度等方面的影響。因此，在具體植物的選擇上，試驗(yàn)人員需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行，如果是在北方低溫環(huán)境，應(yīng)該選擇一些耐寒植物。由于河道的寬度不同，部分河道還會(huì)受到通航影響，裝置規(guī)格不能過(guò)大，如果是在強(qiáng)降雨地區(qū)，雨水會(huì)通過(guò)溢流口直接進(jìn)入到河道，處理水平明顯降低。如果負(fù)荷較高，生物膜表面污染物質(zhì)的更新更快，有機(jī)物和細(xì)菌接觸面縮減，處理效果漸漸降低，從而對(duì)整個(gè)處理過(guò)程產(chǎn)生影響[3]。

3 總結(jié)

綜上所述，從具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)之中可以看出，生物接觸氧化凈化槽的污染物去除效果很強(qiáng)，同時(shí)還具備很強(qiáng)的耐沖擊能力，這一點(diǎn)在黑臭河道治理上具有積極意義。另外，通過(guò)該種處理裝置的應(yīng)用，各種排污凈化難題得到了緩解，人們可以在干旱天氣中實(shí)現(xiàn)污水的原位凈化，為相關(guān)工作的開(kāi)展提供便利條件。

參考文獻(xiàn)

[1]劉書敏，薛露肖，黃志金.黑臭河道生態(tài)治理中生物接觸氧化凈化槽應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2018，41（11）：115-120.

[2]范華.上海建成區(qū)56條黑臭河道整治的實(shí)踐及探索[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2018，18（08）：92-93.

[3]李研.基于生態(tài)處置技術(shù)的女兒河黑臭河道治理與維護(hù)[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2017，25（06）：160-162.

[4]朱柳峰，蔡海艇，陳愛(ài)青.淺談城市黑臭河道治理與景觀結(jié)合的方法[J].上海水務(wù)，2016，32（3）：21-24.

收稿日期：2019-01-10

作者簡(jiǎn)介：周曉雯（1985-），女，漢族，大學(xué)本科，市政給排水中級(jí)工程師，研究方向?yàn)槲鬯畯S凈水廠水處理工藝、河道黑臭整治、綜合管廊、海綿城市等與市政給水排水相關(guān)內(nèi)容。