下向流生物滤池一反硝化深床滤池

概述

反硝化深床滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的深度处理单元。其采用特殊规格及形状的厚层均质滤料作为反硝化生物的挂膜介质，在外加碳源情况下，则为具有反硝化功能的反硝化深床滤池，可以去除TN、SS和TP。在取消外加碳源的情况下，则为深床滤池可以同时去除SS和TP。

生物反硝化原理

反硝化反应是由一群异养型微生物完成的生物化学过程，

在缺氧(不存在分子态溶解氧)的条件下，将亚硝酸根和硝酸根还原成氮气、一氧化氮或氧化二氮。参与反硝化过程的微生物是反硝化

菌。反硝化菌属兼性菌，在自然环境中几乎无处不在，在废水处理系统中许多常见的微生物都是反硝化细菌，如变形杆菌属、微球菌属、假单胞菌属、芽抱杆菌属、产碱杆菌属、黄杆菌属等，它们多数是兼性细菌。当有溶解氧存在时，反硝化菌分解有机物利用分子态氧作为最终电子受体。在无溶解氧的情况下，反硝化菌利用硝酸盐和亚硝酸盐中的N5+和N3+作为能量代谢中的电子受体，O2-作为受氢体生成H20和OH-碱度，有机物作为碳源及电子供体提供能量并被氧化稳定。生物反硝化过程可用以下二式表示:

2NO2 十6H(电子供体有机物)一N2十2H20十20H

2NO3 十9H(电子供体有机物)一N2十3H20十30H

反硝化影响因素

温度

反硝化反应的最适宜温度范围是20~40°C，低于5°C时反应速率会下降。

PH值

反硝化过程的最适宜PH值为7.0~7.5，不适宜的PH值影响反硝化菌的增殖和酶的活性。当PH值低于6.0或高于8.0时，反硝化会受到明显的抑制。

溶解氧

微生物反硝化需要保持严格的缺氧条件。一般认为，活性污泥系统中，溶解氧应保持在0.5MG/以下，才能使反硝化反应正常进行。但在附着生长系统中，由于生物膜对氧传递的阻力较大，可以允许有较高的溶解氧浓度。

碳源有机物

反硝化反应是由异养微生物完成的生化反应，它们在溶解氧浓度极低的条件下利用硝酸盐中的氧作为电子受体，有机物作为碳源及电子供体。碳源物质不同，反硝化速率也不同。有毒物质反硝化菌对有毒物质的敏感性比硝化菌低得多，与一般好氧异养菌相同。

滤料

反硝化深床滤池的滤料，主要实现除浊与生物膜脱氮的双重功能。

高强度陶粒破碎均质滤料

√原料:膨润土，解决表面结釉问题，改善其表面亲水性，以增强生物膜的辅助功能，启动挂膜快、挂膜效率高(与进口挪威滤料相同)表面相糙度和多孔性:是提供良好的着床条件和菌胶团最佳的生长环境。

√生物化学稳定性:抗腐蚀性好，不易受酸性腐蚀

√强度:机械强度高、耐摩擦、耐冲洗

√粒径范围深床1.8m以上，选择2.0~4.0mm可根据水质条件和滤池深度，可灵活、科学选择1.2~2.0mm以及0.9~1.2mm等不同范围的均质滤料

传统的均质石英砂滤料

√高比重滤料一最小2.6

√高等级硅砂

√粒径范围2.0~4.0 mm

√均匀系数小于1.35

√球形度0.80

√莫氏硬度>6

三明治式承托层

厚度380-500mm，三明治结构形式的承托层是深层滤池不可或缺的重要元素，它不仅仅是支撑滤料以保持滤料层在反冲洗阶段的稳定，更是维持配水布气均匀的技术保障。

配水布气系统

采用高强度材料制造，不易损坏，寿命期长达30年以上，可载重8吨以上，无需更换维修费用。布水布气均匀、不会出现反冲洗死区现象。根据具体情况可选择不同型号规格滤砖，安装方便快速。

当污水BOD5/TN>3~5时，认为反硝化碳源充足。当废水中缺少有机物质时，为了给反硝化反应提供足够的电子供体，需要外加碳源。

运行

反冲洗

全自动反冲洗过程如下:(反冲洗周期和顺序可通过主控柜调整)

(1)关闭进水阀和出水阀;

(2)打开反冲洗进水阀、反冲洗出水阀;

(3)打开反冲洗气体控制阀;

(4)启动反冲洗罗茨风机;

(5)逐渐关闭反冲洗空气泄压阀，开始气体反冲洗;

(6)鼓风机继续运行，气体冲洗5分钟后启动1台反冲洗水泵;

(7)气/水同时反冲洗大约15分钟;

(8)关闭反冲罗茨鼓风机，关闭反冲洗气体控制阀，打开空气泄压阀。

(9)继续单水冲洗约5分钟，去除滤池内的残留空气，并将残留物漂洗出池外。

(10)关闭反冲洗水泵。

(11)关闭反冲洗进水阀、反冲洗出水阀。

(12)打开进水阀、出水阀，滤池恢复正常运行。

驱氮

气水反冲洗期间或者单水冲时间，如果有另外1格反硝化滤池液位过高，则开启另一台水泵进行驱氮，驱氮1-2分钟况可通过滤池配套的主控柜设定驱氮周期。

运行成本

技术优势

多功能性:反硝化深床滤池一池多用，同步去除TN(加碳源)、SS(降流式重力过滤)、TP(共絮凝)三个水质指标稳定达标，运行可靠。经反硝化深床滤池处理后，出水TSS最低可达到3mg/及以下(通常为5~10mg/)，TP最低可达到0.3mg/及以下(通常0.5mg/)，TN最低可达到3mg/L。

可靠性:TN把关技术:因国内大部分污水处理厂前处理工艺比较脆弱，出水水质波动较大时，滤池可对TN的稳定达标起到了把关作用，并可应对远期日益严格的TN排放标准，出水无生物膜残留，水质稳定可靠，体现了可靠性。

经济性:工艺灵活性:夏季TN如能达标，运行时简单改变工艺运行条件，反硝化深床滤池可灵活转换成深床滤池，无需启动碳源投加系统，适应季节性变化，节约运行成本，有良好的经济性。

投资成本低:反硝化滤池淹没式进水堰和独有的驱氮技术，保证滤池具有最小的碳源消耗和能耗。

易损易耗件:反硝化深床滤池终身免维护，无易损易耗件。