反硝化生物濾池系統(tǒng)和活性砂濾池系統(tǒng)運(yùn)行效果對比

嚴(yán)欣茹，李佳林，馬天添，房俊

（安徽省合肥通用機(jī)械研究院，安徽合肥230000）

反硝化生物濾池系統(tǒng)和活性砂濾池系統(tǒng)運(yùn)行效果對比

嚴(yán)欣茹，李佳林，馬天添，房俊

（安徽省合肥通用機(jī)械研究院，安徽合肥230000）

基于安徽某污水處理廠深度處理采用活性砂濾池和反硝化生物濾池兩種深度處理工藝，對砂濾系統(tǒng)和生物濾池系統(tǒng)的運(yùn)行效果進(jìn)行分析和對比。 連續(xù)檢測結(jié)果表明，活性砂濾池和反硝化生物濾池對污水中COD、TN均具有良好的去除效果，滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3838-2002》中的地表水環(huán)境質(zhì)量IV類水標(biāo)準(zhǔn)。

活性砂濾池；反硝化生物濾池；效果

安徽某污水處理廠總設(shè)計(jì)規(guī)模為30萬t/d，總變化系數(shù)1.3，深度處理中，10萬t/d經(jīng)混凝、過濾（V型濾池）、臭氧脫色、消毒（次氯酸鈉）實(shí)現(xiàn)脫氮及過濾功能后，用于景觀用水，20萬t/d經(jīng)活性砂濾池，實(shí)現(xiàn)脫氮及過濾功能后進(jìn)入新建紫外消毒渠后達(dá)標(biāo)排放[1-3]。

1 反硝化生物濾池系統(tǒng)

1.1 反硝化生物濾池原理及配套設(shè)備

反硝化生物濾池在缺氧環(huán)境下，對污水中的氮進(jìn)行反硝化反應(yīng)，同時(shí)降解污水中的部分有機(jī)物。在該級濾池中，利用兼性細(xì)菌（反硝化菌）以降解有機(jī)物作為電子供體，以硝態(tài)氮作為電子受體進(jìn)行反硝化脫氮[4]。

新建10萬m3/d生物濾池1座，長×寬= 61.06m×35.40m。配套提升水泵、反沖洗廢水排水泵、反沖洗水泵和鼓風(fēng)機(jī)等生物濾池的附屬設(shè)施。

生物濾池采用8格設(shè)計(jì)，單格濾池面積77.76m2、濾料高度3.00m。采用半地下設(shè)計(jì)，濾池出水液位高程與現(xiàn)況地面高程相同，濾池液面為24.00m。

生物濾池配套進(jìn)水提升泵房，集水池有效容積：長×寬×高=15.85m×10.40m×3.80m。安裝4臺（3 用1備）潛污泵。

生物濾池配套反沖洗集水池，用于貯存足夠的反沖洗清水。反沖洗集水池有效容積：長×寬×高=18.20m×10.80m×5.20m。

表1 生物濾池運(yùn)行數(shù)據(jù)

生物濾池配套反沖洗泵房，安裝3臺（2用1備）干式離心泵，滿足生物濾池反沖洗需水量。

生物濾池配套鼓風(fēng)機(jī)房，鼓風(fēng)機(jī)房采用半地下設(shè)計(jì)，長×寬=18.35m×10.40m，地面高程與生物濾池管廊高程相同，地面高程為18.30m。安裝3臺（2用1備）鼓風(fēng)機(jī)，滿足生物濾池氣反沖的需要[5]。

生物濾池配套反沖洗廢水池，反沖洗廢水池有效容積：長×寬×高=18.20m×10.80m×6.60m，容積系數(shù)（貯水量/單次反沖洗最大廢水量）為1.3。

1.2 生物濾池運(yùn)行數(shù)據(jù)及分析

生物濾池調(diào)試統(tǒng)計(jì)共15d。下面從進(jìn)出水pH、SS、COD、TN分別對生物濾池進(jìn)行分析，生物濾池進(jìn)出水指標(biāo)如表1所示。

從表1中數(shù)值分析可以看出：進(jìn)出水COD平均去除率為24.00%，TN平均去除率高達(dá)66.26%，出水達(dá)到四類水的水質(zhì)要求[6]。

2 活性砂濾池系統(tǒng)

2.1 活性砂濾池原理及設(shè)備配置

利用水體中豐富的污染物作為食物，微生物可以在濾砂的表面生長和拓殖，形成生物膜，在去除固體懸浮物的同時(shí)，將廢水中的BOD、硝基氮等污染物轉(zhuǎn)化去除，從而進(jìn)一步凈化水質(zhì)。因?yàn)闅馓峁苓B續(xù)不斷地將濾砂從底部運(yùn)送到砂清洗器，所以砂床處于一種連續(xù)而緩慢的向下運(yùn)動狀態(tài)。氣提管中的紊流狀態(tài)使得濾砂表面附著的污染物和老化的生物體洗脫下來，并隨清洗水流出過濾器。由于微生物具有附壁生長的特性，因此大部分微生物經(jīng)過濾砂沖洗后，仍然附著在濾砂表面，并隨著濾砂返回砂床，繼續(xù)與水中的污染物反應(yīng)。而排放出的濾砂清洗水可回流至先前的工藝單元。

新建20萬m3/d規(guī)模活性砂濾池1座（峰值進(jìn)水流量為29萬m3/d），長×寬=105.00m×33.00m。配套提升水泵、氣提風(fēng)機(jī)及反沖洗廢水排水泵等濾池的附屬設(shè)施。

濾池采用2系列設(shè)計(jì)，每系列擬采用14組，每組采用10格砂濾池過濾單元，每個(gè)單元格面積為6m2，過濾砂層有效深度不低于3m。每系列濾池均可單獨(dú)相對獨(dú)立運(yùn)行。

整個(gè)活性砂過濾器包括水路、砂路和氣路。

水路：需處理的水通過位于設(shè)備上部的進(jìn)水管進(jìn)入砂濾系統(tǒng)，然后通過砂濾底部布水器被均勻分布在整個(gè)砂床截面，并導(dǎo)引向上流動，經(jīng)過砂床的過濾作用將水中的污染物截留過濾，過濾后的濾液從砂濾頂部的出水口流出。

表2 活性砂濾池系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)及分析

砂路：過濾介質(zhì)砂粒在水流上升的同時(shí)，在重力作用下不停向下流動，附著懸浮物的砂粒從設(shè)備底部通過中心提砂管，在氣提作用下被提升至連續(xù)砂濾頂部的洗砂器，中心提砂管內(nèi)氣水的強(qiáng)烈擾動可使附著的污染物從砂粒上脫離。砂粒從洗砂器內(nèi)經(jīng)過迷宮回落至砂濾中，期間迷宮中的小股逆流清水對其再次進(jìn)行沖洗，凈砂利用自重返回砂床的頂部，開始下一個(gè)工作循環(huán)。同時(shí)，含有大量懸浮物的砂濾沖洗水通過沖洗水出口排出。

氣路：砂粒的循環(huán)依靠壓縮空氣的氣提作用，在上升管的頂部空氣被釋放。通過調(diào)節(jié)壓縮空氣的供應(yīng)量，可以調(diào)節(jié)濾砂循環(huán)的速度和沖洗強(qiáng)度。

2.2 活性砂濾池運(yùn)行數(shù)據(jù)及分析

活性砂濾池調(diào)試共15d。下面從進(jìn)出水pH、SS、COD、NO2-N、NO3-N分別進(jìn)行分析，活性砂濾池系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)及分析如表2所示。

從表2中數(shù)值分析得出：進(jìn)出水COD平均去除率為22.9%，TN平均去除率高達(dá)57.5%，出水達(dá)到四類水的水質(zhì)要求[6]。

3 結(jié)論

本研究污水廠分為一期和二期工程，處理能力均為15萬t/d，一期10萬t/d進(jìn)入生物濾池，一期5萬t/d和二期15萬t/d進(jìn)入活性砂濾池，生物濾池和活性砂濾池進(jìn)水水質(zhì)有所不同，經(jīng)過深度處理后出水水質(zhì)均滿足《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3838-2002》中的地表水環(huán)境質(zhì)量IV類水標(biāo)準(zhǔn)。

對于反硝化生物濾池，由于氣、水管道眾多，各種閥門開啟頻繁，自動化操作程度要求高，需要在設(shè)計(jì)、施工、到設(shè)備安裝、聯(lián)動試車，再到調(diào)試運(yùn)行，要求得更加精確。

對于活性砂濾池，在調(diào)試運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，活性砂抗負(fù)荷能力即對水量、加藥量或者其他參數(shù)的變化對活性砂濾池的影響頗大，這就需要在調(diào)試活性砂濾池時(shí)一定要保證前端出水連續(xù)穩(wěn)定，水質(zhì)、水量波動較小，加藥量滿足生物需求。

[1]劉金瀚,白宇,林海,等.反硝化生物濾池用于污水深度脫氮研究[J].中國給水排水,2008,24(21):26-29.

[2]劉明坤,鄭俊,汪榮.曝氣生物濾池的調(diào)試及運(yùn)行[J].中國給水排水,2008,24(4):100-102.

[3]陳志平,楊建雄,張?zhí)鹛?等.活性砂濾池在污水處理廠深度處理中的應(yīng)用[J].中國給水排水,2014,30(20):127-129.

[4]梅從明,魏思宇,劉鋒.活性砂濾池在污水處理廠提標(biāo)改造中的應(yīng)用[J].環(huán)境科技,2009,22(4):44-47.

[5]周永剛.反硝化生物濾池在污水廠升級改造中的應(yīng)用[J].中國給水排水,2014,30(24):49-52.

[6]國家環(huán)境保護(hù)總局.地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3838-2002[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2002.

Operating Results Contrast Denitrification Biofilter System and Active Sand Filter System

Yan Xin-ru*, Li Jia-lin, Ma Tian-tian, Fang Jun
(Anhui Hefei General Machinery Research Institute, Anhui Hefei 230000)

Based on two advanced treatment processes that active sand filter and denitrification biological filter of a sewage treatment plant in Anhui , the effect of running sand filtration system and biofilter system was analyzed and compared. Continuous test results showed that the active sand filter and for denitrification biofilter wastewater COD, TN had good removal to meet the "Surface Water Environmental Quality Standard GB3838-2002" Surface Water Environmental Quality in Class IV water standard.

Active sand filter; Denitrification biological filter; Effect

X708

A

2096-0387（2016）02-0026-03

嚴(yán)欣茹（1975-），女，河北人，研究生，高級工程師，研究方向：環(huán)保工程。