反硝化深床濾池工藝在污水處理廠的應用研究

魏富祿

（四川省機場集團有限公司，四川 成都 610200）

隨著科學技術的飛速發展，反硝化深床濾池技術的逐步得到優化完善，以及四川省頒布《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》，在我國的眾多工業區域逐步應用反硝化深床濾池技術并取得了較大的利益。為了夯實《四川省岷江、沱江流域水污染物排放標準》的標準，認真貫徹落實關于污水排放要求，提升我國在反硝化深床污水處理能力，促進我國在反硝化深床濾池工藝在污水處理進一步應用，有必要對對反硝化深床濾池工藝在污水處理的應用進行研究，研究成果對于促進反硝化深床濾池工藝在污水處理的應用起到了一定的積極作用。

1 反硝化深床濾池系統介紹

生物脫氮技術優先應用在反硝化深床濾池當中，同時在反硝化深床技術當中額外利用絮凝除磷的技術，采用優先的生物脫氮技術以及絮凝除磷的技術可以滿足相應的生物環境，同時夯實了反硝化深床技術的實時奠定了一定的必要基礎，此外在檢測濾池的運營效果，可以檢測到如下指標的處理效果：TN＜3.0mg/l，TP＜0.2mg/l。反硝化深床濾池工作原理圖見圖1所示：

圖1 反硝化深床濾池工作原理圖

反硝化深床濾池采用石英砂濾料，有效粒徑為2～3mm，均勻系數為1.4，球形度I＞0.8，莫氏硬度為6～7。濾料深度一般為1.83m。由于水溫及營養物質等條件的不同，反硝化容積負荷一般可取0.45～0.8kgNO3-N/（m3·d）。在設計濾速方面，主要是根據運行工況和進水量變化，濾速一般≤10m/h，強制濾速≤12m/h。

主要工藝流程為經二沉池、斜管沉淀池后的污水進入反硝化濾池，根據進水硝酸鹽含量投加適當的碳源，從而起到除氮目的。同時為避免濾池堵塞，根據產水情況對濾池實時進行反沖洗，確保濾池運行良好。

2 反硝化深床濾池脫氮影響因素

2.1 氧氣含量

氧氣含量的高低對反硝化濾水池的脫氮效率有一定的影響，如果氧氣含量過高，反硝化菌在處理脫氮時會較大的降低反硝化濾水池中的脫氮量，本文通過查詢國內外關于反硝化濾水池中針對氧氣含量的研究，以及結合實際工程狀況中在控制氧氣含量對脫氮的影響，通過統計分析得知：0.5mg/L的氧氣含量為反硝化最佳的控制氧氣量，當含氧量高于或者低于0.5mg/L時，均對反硝化中脫氮的效率產生較大的影響。

2.2 環境溫度

通過查詢相關文獻，當環境溫度低于5℃時，反硝化濾水池中脫氮的效率基本為0，當逐步升高溫度，并將溫度控制30℃時，反硝化濾水池的工作效率達到最大值，因此環境溫度對反硝化濾水池的工作效率有較大的影響，因此，當冬季時要合理的提升反硝化菌的環境溫度，相反，在夏季時，應及時的針對環境溫度進行降溫。

2.3 碳源投加

碳源作為反硝化濾水池的另一重要指標，如果碳源投加的量較大時，則會使得反硝化濾池的通道擁堵，而且在濾水池通道中的排出較大的SS等物質，當濾池通道阻塞時，需要額外的人工進行疏通清理，從而增加了一定的運行成本費用，當投加的碳源較少時，則會使得TN可能超標，從而降低了反硝化濾水池的脫氮效果。

3 反硝化深床濾池運行管理

3.1 反硝化深床濾池的自動控制

在反沖洗過程中，濾池進水和出水閥門關閉，而反沖洗排水、反沖洗氣體和反沖洗清水閥門開啟。反沖洗排水流經進水渠，通過開啟的反沖洗排水閥排出濾池流至廢水池。然后返至污水處理廠前部處理單元，接受再次處理。

1）碳源投加控制

碳源的精確投加控制關系到運行費用和反硝化深床濾池的脫碳效果，碳源投加量除了與進、出水硝態氮濃度有關，還與濾池進水DO有關。因此一般在濾池進口端須安裝進水流量計、硝態氮檢測儀和DO檢測儀。碳源投加控制由前饋控制和后饋控制兩部分組成。前饋控制是通過進水流量計、進水硝態氮檢測儀和DO檢測儀采集數據來計算碳源投加量，后饋控制是通過出水總氮數據來修正碳源投加量。

2）濾池反沖洗控制

在反沖洗過程中，濾池進水和出水閥門關閉，反沖洗排水閥、反沖洗氣洗閥、反沖洗進水閥開啟。經歷氣、水洗后，返回至過濾模式，整個過程耗時30分鐘左右。具體操作流程見下表：

表1 操作流程表

3）驅除氮氣控制

整個濾池運行過程中，反硝化細菌在不停反硝化作用產生氮氣，氮氣以氣泡形式存在于池內，若產生的氮氣在池內聚集過多時，會造成水頭損失，影響過濾速率。因此濾池在正常運行情況下，應考慮驅除氮氣功能。一般情況下，濾池在運行2-4小時后，通過反沖洗水來驅趕氮氣，歷時1-2分鐘。

3.2 反硝化深床濾池的維護

1）儀表校準

儀表精度對濾池的正常運行期至關重要的作用，為確定測量儀器或測量系統所指示的量值，與對應的由標準所復現的量值之間關系的一組操作。校準可能包括以下步驟：檢驗、矯正、報告、或透過調整來消除被比較的測量裝置在準確度方面的任何偏差。因此，建議每季度對各類儀表進行一次校準，確保儀表讀數準確。

2）閥門保養

對于閥桿螺紋，經常與閥桿螺母摩擦，要涂一點黃干油、二硫化鉬或石墨粉，起潤滑作用，不經常啟閉的閥門，也要定期轉動手輪，對閥桿螺紋添加潤滑劑，以防咬住。建議每季度對各電動閥、氣動閥進行保養。

3）設備保養

檢查設備使用和運轉情況，填寫記錄，對設備各部件擦洗清潔，定時加油潤滑；隨時注意緊固松脫的零件，調整消除設備小缺陷等。建議設備應按月、季度、半年、年制定保養計劃，對濾池設備進行相應保養。

4 結語

本文首先概述了我國在反硝化深床濾池的應用系統，然后歸納總結反硝化深床濾池脫氮在氧含量以及環境溫度等三個方面的影響因素，并從反硝化深床濾池的自動控制和運行維護兩個層面闡述了反硝化深床濾池運行管理的方式措施，研究成果對于促進我國在反硝化深床濾池在污水處理方面的應用起到一定的積極作用。