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污水处理厂二级出水是一种稳定的可持续利用水源,加以深度处理回用,可缓解水资源短缺和水体污染的问题。本试验以哈尔滨某污水厂二级生化处理出水为研究对象,通过小试试验装置,采用混凝沉淀过滤、混凝沉淀-曝气生物滤池以及臭氧-生物活性炭滤池这三种组合工艺深度处理污水厂二级出水进行了试验研究,考察评估了稳定运行期间各工艺对二级出水中污染物的削减能力,并分析研究了各工艺对二级出水的处理特性和优势。混凝沉淀过滤作为常规处理工艺,广泛应用于我国污水处理厂深度处理工艺中。在本试验研究中,首先小试采用烧杯试验,确定了混凝剂为PAC,最佳投加量为20mg/L,并在该条件连续运行反应器。分析运行效果表明该工艺可以有效去除总磷,去除率为64%,弥补了二级生化处理除磷方面的不足。由于二级出水的SS较低,混凝沉淀出水SS反而升高,经石英砂过滤后SS下降,去除效果不明显。组合工艺对CODCr、UV254、氨氮均有一定的去除作用,去除率分别为17%,19%和16%,但对总氮去除率较低。混凝沉淀过滤工艺中混凝沉淀起主要去除作用,过滤单元为达标排放提供保障。混凝沉淀-曝气生物滤池处理二级出水的试验中,组合工艺对CODCr、UV254、氨氮、TN和TP的平均去除率分别为19%、21%、40%、11%和55%,相应的出水平均值为31.6mg/L,0.23cm-1,0.49mg/L、8.62mg/L和0.22mg/L。而单级BAF对CODCr、氨氮、TN和TP的平均去除率为14%,49%,3.5%和3%。认为单独BAF和组合工艺对氨氮的去除受到二级出水氨氮浓度的影响,当原水氨氮浓度升高,去除率可大大提高。臭氧-生物活性炭滤池处理二级出水的试验中,首先研究了臭氧氧化二级出水的特性,通过分析确定臭氧接触时间为20min,此时水中臭氧含量为16mg/L。运行结果表明,组合工艺对CODCr和UV254的去除效果较好,平均去除率分别为30%和56%,UV254和色度的主要在臭氧单元被去除。组合工艺对TN和TP的去除率不高,分析认为氨氮的去除受到臭氧和二级出水氨氮浓度的影响。此外,对组合工艺及各处理单元出水中氮的含量分布与变化进行了探讨。通过三维荧光光谱分析了二级出水和各组合工艺出水,结果表明各出水中都主要含腐殖质,臭氧出水中各峰荧光强度下降明显,而其他工艺出水下降不明显,表明臭氧可有效去除腐殖质类有机物。同时连续运行这三种组合工艺,对各组合工艺处理污水厂二级出水中污染物的去除效果进行了比较。得出在这三种工艺中,臭氧-生物活性炭对水中有机物的去除能力较强,混凝沉淀-曝气生物滤池对氮氮、亚硝氮和磷的去除更有优势,而混凝沉淀过滤对磷的去除效能最高,三种组合工艺对硝氮都没有明显去除,也不能有效去除总氮。