農村飲用水短程脫氮處理工藝探討

管仁超，徐彥正

（莒縣水利局，山東 莒縣 276500）

近年來，莒縣共建成集中供水工程24處，涉及612村莊、45.87萬人，有效改善了居民生活條件。但由于供水水源的污染導致水源水含氮量超標，為確保群眾生活不受影響，縣水行政主管部門抓住農村飲水安全鞏固提升工程實施的機遇，對縣域內水處理設備進行升級改造。根據各水廠供水規模，采用短程脫氮反應器大小不一，主要采用日處理能力2 000～4 500 m3的設備。

1　短程脫氮反應器的結構原理

利用鋼筋混凝土澆筑池體，池體內利用鋼筋混凝土隔開數個氧化區和缺氧區，在氧化區與缺氧區池體頂部適當位置設有溢流堰，在缺氧區和氧化區底部適當位置設有導流管。數個氧化區與缺氧區通過溢流堰和導流管串聯，并分別在氧化區和缺氧區裝填好氧菌填料和厭氧菌填料，源水流經池體內的氧化區時用于供氧的鼓風機從池底部進行供氧。同時使源水產生向上的作用力，源水在氧化區呈向上運動趨勢，鼓風機所供氧氣及氧化區的好氧菌填料與源水進行硝化反應，由于供水管道不斷來水，鼓風機不斷供氧，經過硝化反應的水通過頂部溢流堰流入缺氧區，通過水的自身壓力，在缺氧區水呈向下運動趨勢，氧氣不斷減少，缺氧區內厭氧菌填料發生作用，水體實現反硝化反應，水在缺氧區向下運動，在缺氧區下端通過導流管再次進入氧化區，如此循環不斷進行硝化、反硝化的生物脫氮處理，直至將源水中亞硝酸鹽氮處理達標。

2　短程脫氮反應器組成與優點

短程生物脫氮反應器包括帶有錐度的池體，布置在池體內部、用于源水脫氮處理的多個生物硝化填料，還包括布置在池體內部的中間位置用于硝化反應的氧化區，布置在池體內部兩側用于硝化反應的缺氧區，用于隔開缺氧區氧化區的混凝土隔墻，布置在池底并且為氧化區提供氧氣的供氧裝置，設置在池體頂部用于排出清水的出水堰，池體下端的導流管和池體下端用于供氧裝置的進水管道。

短程硝化反硝化法脫氮，把硝化反映過程控制在氨氧化產生NO2-的階段，阻止NO2-進一步氧化，直接以NO2-作為菌體呼吸鏈氫受體進行反硝化。此過程減少了亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，然后硝酸鹽再還原成亞硝酸鹽兩個反應的發生，降低了需氧量、反硝化過程中有機碳的投入量，降低了能耗和運行費用，提高反應速率，縮短反應時間，減少反應器容積。

3　運行方式

工作時，由導流板和池體內的氧化區、缺氧區的設置，使源水在氧化區和缺氧區內進行硝化和反硝化反應，對源水進行生物脫氮處理，源水經進水管道進入反應區，通過鼓風機從池底部進行供氧，氧氣融入水中，為氧化區提供足夠的氧氣，利用進水管道進水時產生的作用力和鼓風機供氧時產生的氣體作用力，使源水在氧化區內向上運動，同時，在氧化區生物填料表面的好氧菌與源水進行硝化反應，源水在硝化反應的同時繼續向上運動，通過導流板進入缺氧區，氧氣不斷減少，此時，生物流化填料的厭氧菌開始作業，與源水進行反硝化反應，由于缺氧區沒有水和氧氣的作用力，水開始在缺氧區向下運動，通過導流板下端再次進入氧化區，如此循環不斷進行硝化、反硝化的生物脫氮處理，處理達標后的清水從出水堰排出，解決了飲用水異味問題，將水源中亞硝酸鹽氮處理達標。

4　結語

飲用水處理脫氮設備，是一種短程生物硝化和反硝化生物脫氮裝置。實行一體化處理，結構緊湊、設計簡單、操作方便、耗能低，能在一個設施內完成硝化、反硝化處理，高效的將水源中亞硝酸鹽氮處理達標，設備占地面積小，設計工藝完善、技術成熟、功能穩定可靠。