城市河道水体黑臭是一种生物化学现象。当城市河流不受污染时，河流耗氧量与复氧耗氧量大致相等，当受到污染时，对有机分解时的耗氧速度远远大于复氧速度，从而产生缺氧情况，对有机物降解速也会减慢，甚至降解不完全。在降解过程中，厌氧微生物分解有机物时，会产生 H2S、NH3、硫醇等物质，这些物质会产生臭味。与此同时河道中水体的硫化物与被还原的铁锰元素反应形成 FeS、MnS 等黑色物质。
1、黑臭水治理项目概述
邯郸黑臭水问题已愈发严重，本次治污项目所需设备均为山东中侨启迪环保装备有限公司，处理水量范围在80—300m3/d，处理工艺为A2O工艺，处理设备为一体化污水处理设备，出水标准达到了一级B标准。
A2/0工艺是Anaerobic-Anoxic-0xic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称。A20生物脱氮除磷工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺和生物除磷工艺的综合。
该工艺处理效率一般能达到: BOD5和SS为90%~95%，总氮为70%以上，磷为90%左右，一般适用于要求脱氮除磷的大中型城市污水厂。但A2/0工艺的基建费和运行费均高于普通活性污泥法，运行管理要求高，所以对目前我国国情来说，当处理后的污水排入封闭性水体或缓流水体引起富营养化，从而影响给水水源时，才采用该工艺。
A20生物脱氮除磷系统的活性污泥中，菌群主要由硝化菌和反硝化菌、聚磷菌组成。在好氧段，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用，转化成硝酸盐;在缺氧段，反硝化细菌将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用，转化成氮气逸入到大气中，从而达到脱氮的目的;在厌氧段，聚磷菌释放磷，并吸收低级脂肪酸等易降解的有机物; 而在好氧段，聚磷菌超量吸收磷，并通过剩余污泥的排放，将磷除去。
该工艺在好氧磷工艺(A/0)中加一缺氧池，将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，该工艺同时具有脱氮除磷的目的。
工艺特点:
（1）污染物去除效率高，运行稳定，有较好的耐冲击负荷。
（2）污泥沉降性能好。
（3）厌氧、缺氧、好氧三种不同的环境条件和不同种类微生物菌群的有机配合，能同时具有去除有机物、脱氮除磷的功能。
（4）脱氮效果受混合液回流比大小的影响，除磷效果则受回流污泥中夹带DO和硝酸态氧的影响，因而脱氮除磷效率不可能很高。
（5）在同时脱氧除磷去除有机物的工艺中，该工艺流程最为简单，总的水力停留时间也少于同类其他工艺。
（6）在厌氧一缺氧一好氧交替运行下，丝状菌不会大量繁殖，SVI一般小于100，不会发生污泥膨胀。
（7）污泥中磷含量高，一般为2.5%以上。
2、黑臭水体成因
城市黑臭水的产生是由各种各样的原因所导致的。从外源污染角度来看，大量污染物直接进入河流，造成河流水体变黑、变臭，这是导致水体变黑、变臭的最根本原因。
外源污染因素：1）工业污水处理后但并未达标就直接排放进入河流中；2）部分区域管网不全、管网破损等导致生活污水的直接排放；3）当雨水冲刷部分农业土壤，土壤中含有的有机物和 N、P 元素进入河道中；4）补水的水源存在污染物浓度超标；5）大气降尘所带来的一些 N、P 元素进入。6）无机污染是水体黑化的重要污染物之一，无机污染物对水体黑化的主要贡献在于重金属铁和锰的污染。如果排入河流的污水中的铁、锰含量超标，缺氧水体中过量的铁、锰元素还原为 Fe2+、Mn2+，并与水中有机污染物微生物降解产生的硫结合形成黑色颗粒物 FeS 和 MnS，导致水体发黑。当大量污染物进入河流时，水中溶解氧大量逍耗，使水体成为厌氧。厌氧微生物经过一系列的生化反应产生黑色和有氢味的物质，使水变黑和变臭。
内源污染因素：1）沉积在河道中的底泥会造成底泥污染，底泥是河道中的一个不可缺少的组成部分，悬浮于水的上层可能会导致有机污染物和无机物的浓
度增加。2）冬季种植在湿地中的植物，缺少管理，可能存在植物吸收的污染物会重新进入水中，导致污染物的浓度增加、水体逐渐变黑、发臭。
其他外部因素：1）生活污水和工业冷却水也是构成水体变黑、变臭的原因之一，形成热源污染。水温的逐渐升高，水体中的微生物和藻类活性增大，其对水体中有机物、N 及 P等污染物分解的速率也同时加快，水体中的含氧量也随之减少，从而导致水体黑臭情况发生。2）河道水动力不足，水量少、水流流速缓慢也是导致自然水体变黑、变臭的原因。
3、黑臭水体致黑原理
目前，导致城市黑臭水变黑原因可分为以下三点：1）在缺氧条件下，水中的铁和锰元素还原为 Fe2+ 和 Mn2+，并与水中的硫化物反应，形成带负电荷的胶体，如 FeS 和 MnS。当这些带负电荷的胶体沉到河底或附着在悬浮的固体颗粒上时，漂浮在水面上会使水呈现黑色。2）当水中含硫物质达到一定的污染负荷时，河水在 7 ～ 13d 内变黑。含硫物质会使原来的黑水体变更深。3）水中的不溶物和溶解在水中的有色有机化合物也会加深原来变黑的水的颜色。
通过黑臭水体治理项目的推广、引领和带动作用，可充分带动全国范围内的环境治理项目，促进各个流域水环境污染物的削减，有效推进绿色发展、循环发展、低碳发展，形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式，提高“节能减排”综合实效，提升区域经济圈内的城镇、农村环境状况，改善水体质量，对吸引外资，开发当地资源，发展工业、农业、旅游业，带动经济发展起到推动的作用。
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