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本试验以城市污水处理厂二级出水为研究对象，通过对二级出水水质的分析，采用深度处理组合工艺以去除污染物达到景观回用水标准。试验过程中，通过对比试验，确定了最佳组合工艺“混凝沉淀—O3—生物砂滤—GAC”；同时分析了温度、pH值、臭氧投加量在不同进水水质下的变化，以及考察不同水力负荷、反冲洗方式及反冲洗强度、初始浓度等参数对工艺的影响，从而确定组合工艺的最佳运行参数，试验结果表明：本试验混凝剂采用聚合氯化铝（PAC），通过烧杯试验确定最佳投药量为75mg/L时，混凝沉淀对二级出水污染物的去除达到最佳效果。在自然挂膜期间，生物砂滤对NH4+-N、CODMn、浊度的去除率分别为80%、15%、80%时达到稳定，挂膜时间为12天。分别对臭氧前置与后置、普通砂滤与生物砂滤进行对比试验研究。分析得出臭氧前置组合工艺对水中有机物的降解效能优于臭氧后置组合工艺；生物砂滤组合工艺对水中有机物的降解效能优于普通砂滤组合工艺。通过两组对比试验可以得出“混凝沉淀—O3—生物砂滤—GAC”为处理二级出水最佳组合工艺。研究了水温、pH值、反冲洗、臭氧投加量、进水初始浓度以及水力负荷等试验条件对组合工艺除污效能的影响。当组合工艺控制生物砂滤水力负荷为6m3/（m2·h），臭氧投加量为3mg/L，初始CODMn浓度为11mg/L，初始NH4+-N浓度为15.64mg/L时可以取得较好的处理效果。此外，生物砂滤反冲洗采用气水联合反冲洗方式：单独气冲强度为14L/（m2·s）、单独气冲时间为4min；混合冲洗时气冲强度为12L/（m2·s）、水冲强度为8L/（m2·s），混合冲洗时间为6min；单独水冲强度为12L/（m2·s）、水冲时间为5min。组合工艺控制活性炭水力负荷为5m3/（m2·h），反冲洗采用先气洗后水洗方式：单独气冲强度为4L/（m2·s），单独气冲时间为2min；单独水冲强度为810L/（m2·s），单独水冲时间为34min。在此运行条件下，“混凝沉淀—O3—生物砂滤—GAC”组合工艺对二级出水中的CODMn、色度、NH4+-N、TN的平均去除率分别为52.39%、72.44%、93.9%、40.95%，工艺出水平均值分别为5.17mg/L、7.4NTU、2.72mg/L、13.40mg/L，出水水质符合《城市污水再生利用景观环境用水水质》（GB/T18921-2002）。