工业废水与生活废水等的过多排放，导致水体中含有大量污染物质，在经过不良化学反应后，便会形成黑臭水体。相比普通污水而言其整体危害性更大，对周围生态的破坏力也更强。因此，必须基于区域黑臭水体总量及分布范围，综合制定各种污水处理技术应用方案，进而提升整体污水处理效果。
1.黑臭水体治理过程中污水处理技术应用方式
1.1异位处理
异位处理系统主要基于自然环保净化理念，采用人工湿地建设与水生植物净化等技术进行污水净化处理。其与传统污水处理技术存在极大差异，使用者必须根据区域黑臭水体分布范围，运用现代仿生工艺技术来构建耐污性极强且耐腐蚀性较高的人工水草，并利用有益的微生物反应，对黑臭水体中存在的各种有害物质进行全面分离、降解。此种技术可以在最大限度上提升河流本身的自净能力，相对其他污水处理工艺而言，该技术无须投入太多设备，属于一种适应性极强的自然生态污水净化处理技术，随着人们的环保意识增强，此种污水净化技术的应用范围与空间也越来越大。
1.2原位处理
原位黑臭水体处理技术主要包括活性污泥处理法、生物膜处理法及磁加载澄清技术等。其中活性污泥处理法，主要运用自身存在的好氧细菌来吸附、降解各种有机物质，从而使水体达到净化效果。其整体降解过程均属不同物质的生化反应，而吸附效果则主要结合物理作用来实现。生物膜处理法则与人们日常生活中所使用的食用水净化器装置处理原理类似，其主要是将人工加工合成的无机陶瓷或有机薄膜作为杂质与水体的分离介质，实施黑臭水体与有害物质之间系统分离。其整体处理效果极佳，但整体建设资金投入也相对较大，具体需基于项目实际情况与资金预算来综合选择[1]。磁加载澄清技术是将化学混凝、机械搅拌、加载沉淀、斜管分离等各种有利于固液分离的技术进行高度集成的技术，多用于临时性污水处理项目。该技术具有出水水质好、抗冲击能力强、节约占地成本以及降低运行费用的优势。
2.黑臭水体治理过程中污水处理技术应用实例
2.1项目概况
以某市河流污水处理项目为例，该市黑臭水体主要集中在城市东侧的一条自然河流中。经过实地调查得知，该区域河流废水主要由工业废水及少量人工污水组成，水体较为浑浊，内部存在大量有害漂浮物且伴有强烈的恶臭气味，属于典型的黑臭型污水。因其整体水质环境差异较大，若想切实解决区域污水，则必须要求污水处理系统不仅拥有极强的水体净化性能，还应具有一定的抗冲击力。另外，由于在该区域城市原始建设规划中，拟建设一座大型城市污水处理厂，故而只可对其进行临时性处理，不可轻易实施大面积土建动工。因此，本次项目人员在经过一系列系统分析后最终决定，主要基于磁加载澄清技术来构建一套临时性的黑臭水体处理系统，进而使整体废水处理效果满足当地市政建设规划需求。
2.2黑臭水体处理工艺
2.2.1基础系统设计
本次案例黑臭水体处理项目主要采用一个容积为12m*3m*3m的一体化集装箱来搭建临时性污水处理站，其中主要包括污泥脱水、磁粉回收、加药、沉淀池及反应池等装置，并计划将全部装置集成于临时集装箱当中，进而便于后续运输与调试工作。整体污水处理系统结构，如图1所示[2]。
图 1 污水处理系统结构图
2.2.2详细工艺流程
本次案例项目污水处理系统具体装置参数设计与处理工艺如下：第一，混凝反应池。通过加药系统输入的混凝剂会在混凝反应池中与内部黑臭水体形成相应的混凝反应，同时使磁粉充分融入到黑臭水体当中，产生磁粉与絮体的混合反应，进而完成黑臭水体初步处理过程。在本次案例项目，该区主要运用机械式混凝搅拌机结合管道混合器装置来实施药剂与黑臭水体的融合处理，搅拌机装置标准反应时间为1分钟到2分钟，混凝反应池总建设容积为1.5m*3m*2.4m。第二，絮凝反应池。黑臭水体在絮凝反应池内将磁粉完全包裹，进而形成一个高密度、大体积的大型絮体，其内部主要由絮凝剂输入管、污水导流板、污水导流筒及搅拌器等装置构成。此期间，导流筒周围会经过搅拌而产生相应的扰动，装置内部物质絮凝速度也会变得越来越快，并由轴流搅拌装置实施物质提升和搅拌，将带絮凝黑臭水体、污泥、磁粉及絮凝剂等进行整体混合处理，使反应器中混合液体形成循环流动状态，进而形成均匀、密实的大体积矾花。本次案例项目絮凝池建设容积为3m*3m*2.4m。第三，沉淀区。混合水体由絮凝池经水利隔墙之间布设的输水通道进入预沉区，大量的絮体会在此期间发生沉降反应，由于絮体经过磁粉加载后会增大整体比重，故而具有极佳的沉淀效果，在此区域大量悬浮固体会产生相应的浓缩与沉淀反应，进而便于后续黑臭水体处理工作顺利实施。在污水处理系统中合理布设相应的斜板分离区，可大幅提升整体出水净化质量。斜板装置的布设不但能够增强整体水力流动速度，还可在最大限度上节约装置布设空间。该装置能全面分离预沉区所溢出的剩余矾花，完全控制出水水流、避免水流堵塞，使其始终保持最佳的沉淀效果。此外，在本次案例项目中沉淀区还设有栅条装置的刮泥机，其整体建设容积为5m*3m*2.4m。第四，磁粉回收装置。该系统主要由磁分离机和水力旋转器组成。通过两种不同方法的结合运用，可进一步提升磁粉的整体回收率，进而节省污水处理系统的运行费用。本次案例项目通过对多种装置的结合运用，真正实现对区域黑臭水体全面集中化处理，具体处理效果将在下文进行重点表述[3]。
2.3黑臭水体处理效果
本次案例项目污水处理系统主要应用的药剂为PAM和PAC，其中PAM设计用量为1至2mg·L-1、PAC设计使用量为80mg·L-1，且会在实际使用过程中基于实际处理情况进行调整和改进。污水处理系统在经过系统运行后的水体测试结果，如图2所示。
图 2 系统试运行后的水质检测及效果图
如上图所示，系统在试运行期间，出水效果良好、且整体水质处于稳定状态。虽然该区域污水因受到当地降雨及气候变化等方面的影响，整体水质变化很大，进水浊度在17.4NTU至149 NTU之间，但在经过系统处理后，出水浊度则始终控制为5NTU之内。该系统杂物去除率已超过85%，这表示其具有极强的抗冲击性能。进水的TP浓度在0.51mg·L-1到2.6mg·L-1之间，但出水TP浓度则不超过0.4mg·L-1，整体也超过80%去除率，故而该系统同时具备极强的除磷性能。而进水的COD最低去除率为40%、最高去除率为60%，出水时的COD物质含量相比进水时的SCOD略低，但当进水的SCOD含量逐渐增加时，COD整体去除率便会有所下降，这表示该技术工艺对于有机物（非溶解性）的去除效果极好，但对溶解性的有机物的去除效果较差。因此，采用加载混凝与磁粉相互结合的工艺实施该项目的污水处理，其整体污水处理效果较佳。
结论：综上所述，基于区域黑臭水体分布状态，合理布设磁粉回收区、斜管分离区、污水沉淀区及混凝反应池等装置，构建一套完善的磁加载澄清污水处理系统，将城市黑臭水体进行系统化、集中化处理，从而可以改善城市水体的水质指标，为区域人群构建一个健康、良好的生存空间。
作者简介:林瑞 (1994.5.17) ，男，工程师，本科，从事水环境治理工作
参考文献：
[1]魏新吉. 污水处理技术在黑臭水体治理中的应用[J]. 化工设计通讯,2021,47(08):175-176.
[2]宋子平. 黑臭水体治理中的污水处理技术应用[J]. 山西化工,2021,41(02):180-181.
[3]崔应乐. 快速修复技术在黑臭水体生态治理中的应用研究[J]. 福建建筑,2022,(12):98-101.
