随着城市化进程加快,城市河流受到严重污染,河道黑臭问题严重。无论民生环境需求,还是国家计划政策的要求,黑臭河道的治理和消除已非常紧迫。旁路处理技术具有见效快、建设周期短等优势,被广泛应用于城市污染河流治理。相比于超磁分离、BAF、MBR等旁路处理技术,混凝沉淀与接触氧化旁路处理技术具有运行成本低,运营管理操作简单等优势。本课题选择混凝沉淀-接触氧化组合工艺,针对深圳市某重度污染实际河水,以主要污染物（COD、NH₃-N、SS等）达《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准为目标进行小试实验;在小试实验基础上,开展工程建设并进行跟踪研究,考察其在工程应用中的实际效能;针对实际运行中污泥处置和药剂成本高的问题,进行技术改进。混凝沉淀-接触氧化组合工艺小试实验结果表明,该工艺对重度污染河水净化效果较好,在PAC投加量为50 mg/L,气水比为7:1,HRT为2 h最佳运行条件下,出水COD、NH₃-N、SS等主要污染物可满足一级A标准。混凝沉淀-接触氧化工艺生产性试验表明该工艺对重度污染河水处理效果稳定,出水COD、NH₃-N、SS等均可达一级A标准。最佳运行条件为:PAC投加量在30⁶0 mg/L,接触氧化生物滤池气水比为10:1,HRT为2.5 h,一级接触氧化生物滤池反冲洗周期为4 d,二级接触氧化生物滤池反冲洗时间为7 d。运行成本分析显示,实际工程吨水成本为0.965元,药剂费及污泥处置费占比较高,各占约1/3,其中碱度投加成本占总药剂费的76.92%。针对生产性试验中药剂和污泥处置费用高的问题,提出前置反硝化-接触氧化组合工艺改进方案。小试实验表明,改进工艺具有较好的处理效果,同时可节省处理成本。在回流比为150%、水力停留时间4 h、气水比5:1的条件下,系统运行效果最佳,出水COD、NH₃-N、SS等均稳定达到一级A标准。根据处理规模为3000 m³/d的实际工程设计方案,与混凝沉淀-接触氧化工艺相比,前置反硝化-接触氧化工艺吨水主要投成本增加了0.08元,吨水运行成本节省了约0.5元,处理吨水总成本节省了0.42元。