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水资源的匮乏已成为国家经济持续发展的制约因素,城市污水处理后回用是解决水资源不足和缓解水环境污染的有效方法之一。本论文以模拟城市出水二级处理出水为研究对象,通过上向流曝气生物滤池+砂滤工艺进行了以污水再生回用为目的的城市污水深度处理试验研究。试验考察了该工艺的处理效果,并分析研究了上向流曝气生物滤池工艺在不同工艺条件下的运行状况以及反应器内的生物相。 上向流曝气生物滤池+砂滤工艺能去除二级出水中42.5%的CODcr,45.1%的氨氮,98.9%的SS、色度平均去除率可达到89.1%,浊度可达到86.3%。出水水质优于城市杂用水和景观用水及部分工业冷却用水的水质要求。 试验表明温度、气水比、填料高度、水力负荷及有机负荷都会对曝气生物滤池的处理效果产生不同程度的影响,其中温度的影响很小,气水比一般采用2～3:1为宜。对于试验所采用的800mm填料高度上向流曝气生物滤池,降解COD的最佳填料高度在距底部30cm处;硝化氨氮的最佳床层在距底部60cm处:去除SS和浊度的最佳床层在距底部10cm处。随着水力负荷和进水有机负荷的提高,COD和氨氮的最佳降解位置也会随之升高。在水力负荷对曝气生物滤池处理工效影响的研究中发现,水力负荷变化与去除率变化之间并非呈线性关系,而是存在一个最佳水力负荷,对于试验所用的模拟城市二级出水,当有机物浓度在24.3～97.6mg/L之间,氨氮浓度在0.98～9.32mg/L之间,气水比为2:1时,最佳水力负荷为0.615 m~3/m~2·h,CODcr平均去除率为39.8%,出水平均有机物浓度33.8mg/L,氨氮平均去除率为36.74%,出水平均氨氮浓度2.26mg/L。在填料高度足够的情况下,曝气生物滤池反应器具有良好的抗冲击负荷能力,试验中污水有机负荷在0.53～2.76 kg/m~3(滤料)·d之间变化,氨氮负荷在0.007～0.56kg/m~3(滤料)·d之间变化,填料高度800mm,出水有机物去除率基本保持在40%左右,氨氮去除率则在33.3%～69.2%之间浮动,砂滤后COD、氨氮浓度完全达标。 试验所采用的800mm填料高度可以抗21.7～113mg/L的有机负荷,0.3～22.9mg/L的氨氮负荷,未出现填料穿透的现象,且有机物去除率基本保持在40%左右,氨氮去除率则在33.3%～69.2%之间浮动,出水经过砂滤后COD、氨氮浓度完全达标。