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本课题在对深圳特区内污水处理厂二级出水水质进行充分调查，并与再生水水质标准（GB/T18919～18921-2002）进行深入比较的基础上，初步确定了以曝气生物滤池强化脱氮，辅以化学除磷的工艺作为深圳特区内污水深度处理工艺。本文仅对曝气生物滤池的脱氮效果进行研究。 课题采用复合式曝气生物滤池中试装置（上层为比重远小于水的轻质滤料，下层为比重略大于水的陶粒滤料），对深圳特区内采用AB法（B段为三沟式氧化沟）的某污水厂氧化沟出水进行深度处理。通过中试试验考察进水底物浓度、溶解氧、滤床高度、表面（容积）负荷等因素对其处理效果的影响，确定了以复合式曝气生物滤池生产再生水的适宜运行方式，为其以后的工程设计及运行提供了重要的参考。 在水温20℃，滤速6m/h，气水比3:1，并投加碳源30～50mgCODCr/L的条件下自然挂膜3周后，硝酸盐氮去除率达80％以上，氨氮去除率达90%以上；出水中，氨氮浓度小于3mg/L，总氮浓度保持在15mg/L以下，BOD5浓度小于6mg/L，基本可满足城市杂用水和景观环境用水的对氨氮、总氮浓度的要求。此时反硝化菌和硝化菌已经吸附并生长在滤料表面。 通过对进水底物浓度、溶解氧、滤床高度、表面（容积）负荷等因素对复合式曝气生物滤池处理效果的影响的研究，确定了适宜的运行方式，即碳源投加量为15～25mgCODCr/L，气水比为2:1，表面负荷10m3/m2·d，厌氧和好氧滤床高度均为150cm。在此条件下连续运行，发现当进水氨氮和总氮浓度分别为1～13mg/L和11～20mg/L时，出水氨氮和总氮浓度分别保持在2mg/L以下和12mg/L左右，去除率分别为70～99%和24～72%。出水BOD5、浊度、SS分别稳定保持在6mg/L、5NTU和5mg/L以下，满足城市杂用水和景观环境用水的相应水质要求。 复合式曝气生物滤池反冲洗周期一般为24h。但经试验过程发现，当滤柱内水头损失大于2m时，复合式曝气生物滤池出水水质开始变差，此时必须进行强制反冲洗。滤池的反冲洗方式为：气洗→气水联合冲洗→水洗，气洗强度为12L/(m2·s)。反冲洗历时10分钟，耗水量0.1m3。反冲洗结束35min后，复合式曝气生物滤池的性能迅速恢复。经测算，滤池产水率可达97%。 通过中试试验研究，复合式曝气生物滤池启动迅速，氨氮和总氮的去除效果良好，出水水质稳定，产水率高，适宜用于深圳特区内污水处理厂出水深度处理的强化脱氮。