反硝化生物濾池在污水深度處理中的應用分析

吳建東

摘要：隨著社會經濟的發展，人們生活質量得到提升，城市污水也逐漸增多，若污水處理廠仍采取傳統污水處理方式，不但影響污水處理效率，還將降低污水處理整體效果。反硝化生物濾池具有較強特性，能夠有效彌補傳統污水處理存在弊端，實現對污水的深度處理。本文即針對反硝化生物濾池進行分析，并研究其在污水深度處理中的應用方式，為提高我國污水處理廠整體工作效率提供參考依據。

關鍵詞：深度處理；污水處理；在線監測；反硝化生物濾池

部分污水處理廠依然采取傳統方式對污水進行處理，但傳統污水處理方式所處理后的污水帶有過量的硝態氮，從而導致污水處理后無法滿足排放標準。為解決此現象，可采用反硝化脫氮工藝。反硝化生物濾池具有較為豐富的生物量，并且相較于傳統污水處理方式，反硝化速度相對較快，能夠實現污水處理效率及準確性的提升。

1.反硝化生物濾池的工作原理、工藝流程分析

1.1 反硝化生物濾池的工作原理

反硝化生物濾池處理污水的工作原理為利用填入濾池的各類填料中的微生物進行污水處理，填料中微生物出現代謝活動，對污水中的污染物質進行降解或是吸收，解決污水污染問題，起到凈化水質的目的。當污水進入濾池后，濾池內的缺氧環境下污水中的氮出現反硝化反應，微生物降解污水中的部分有機物。就整個過程而言，污水與反硝化生物濾池內的降解流程為反硝化菌降解有機物，作為電子供體，而硝態氮作為電子受體，二者實現反硝化脫氮。工作過程中，生物膜為整個濾池中的重要組成部分，可將其視為濾池組成的核心部分，其質量（包括活性、處理反映速率等參數）決定處理效果。

1.2 反硝化生物濾池的工藝流程

反硝化生物濾池的工藝流程如下：首先，當污水廠污水排出，分級后將二級污水經提升泵進行提升，進入反硝化生物濾池，進入濾池后首先投放甲醇，將污水脫氮，隨后進行反洗工藝，反洗為氣洗、氣水洗、水洗聯合反沖洗等工序組成。反洗結束后，濾池將污水排放至V型濾池進行過濾，隨后使用臭氧對污水實行脫色處理，加氯消毒。判定污水質量達標后進行排放。水質判定標準可見地表水環境質量標準中的四類水標準，即COD≤30mg/L，TN≤5mg/L。

2.反硝化生物濾池系統的構成分析與對應設計、建設步驟

2.1 進水泵房

進水泵房為污水處理過程中的第一步，泵房中的水泵將污水抽送至濾池。就一般情況而言，進水泵房中應配置四臺潛水離心泵，其中應具備變頻泵，兩臺孔板細格柵，設備平均流量應大于或等于2500立方米每小時，孔板尺寸為兩毫米。建設過程中需要針對濾板材質進行選擇，就一般情況而言，濾板彩紙應為聚亞安酯或是超高分子聚乙烯。

2.2 反硝化生物濾池系統

反硝化生物濾池系統中的進水渠道應為8臺人工格柵，主要材質為不銹鋼304。其主要為去除水中漂浮物，尤其是纖維狀漂浮物與絲毛類雜質，以免其影響實際過程中的工作。安裝過程中需要注意柵條間距與柵條寬度，安裝傾斜角度需根據實際進行制定，一般情況下為15°。反硝化濾池的設計過程中應注意反硝化符合與填料高度，制定反洗時間、濾速與空塔停留時間。鋼筋混凝土的結構為8格，其中池內材料部分應選用較為適合的濾料。

2.3 風機與水泵

風機與水泵的設計過程中具有兩類重要參數，分別為水深及反沖洗氣量。本次設計過程中選擇三臺設備，設備為羅茲鼓風機，兩臺日常運行，一臺為備用。三臺設備均為變頻設備。水泵選擇為臥式單級雙吸離心泵，共三臺，亦為兩臺運行，一臺備用，設備為變率。風機單臺風量為40立方米每分鐘，水泵單臺流量為1164立方米每小時。揚程為160Kpa。

2.4 在線監測儀表

在線監測儀表在過濾系統中的設計作用為監測生物池中各項參數，并確定碳源投量，精準定量投加。儀表系統中應具備液位計、分析儀、壓力變送器、空氣流量計、電磁流量計。本次設計過程中設置超聲波液位計十臺，懸浮物分析儀兩臺，溶解氧分析儀兩臺，在線硝酸鹽氮分析儀兩臺，電磁流量計五臺。其余設備如溫度分析儀、PH分析儀、壓力變送器等設備均依照實際情況制定數量。

3.設備調試結果分析

針對安裝完成的反硝化生物濾池及相關系統進行調試，調試過程中將進水量維持在三十到四十立方米每小時，當水質達標一段時間后提升進水量，測試系統是否能夠有效運行。當進水量提升至六十到七十立方米每小時，運行效果仍較好。隨后將濾池參數調至最大，使其滿負荷運行，發現需要提升反沖洗水量的參數，將其由原有模式下的4.16%提升至7～9%，否則會出現濾池出水渾濁、發黑的現象。提升對應數值后發現濾池可有效運行，符合預期規劃。

4.運行效果檢測

調試結束后，針對濾池運行效果進行檢測。檢測過程中將濾池維持滿負荷運行狀態共12天，檢測進、出水水質，對其進行對比，并切實分析出水水質是否達標，將其作為設計與建設過程中的應用效果分析數據。獲取數據后，可發現當進水COD為30～50mg時，出水質量符合標準，即COD≤30mg/L。進水TN為10～15mg/L時，出水中的TN≤5mg/L。整體符合標準，平均去除率為68%。由此可見，本次設計、建設、應用過程中，反硝化生物濾池已完成預期目標，能夠在滿足設計要求與實際使用需求的同時穩定達到國家要求質量標準，實現污水處理工作。

5.調試過程中可能出現的問題及解決對策

在調試反硝化生物濾池過程中，反洗前及反洗后的壓力值存在較大差異，分別為7.2～7.5kPa以及6.6～6.8kPa。調試工作逐漸深入，可發現，濾池經反復沖洗后，其壓力變化開始減少。另外，濾池水質顏色逐漸變黑并伴有臭味，同時，反洗過程中，池面開始出現部分濾料，深入分析可得，導致此現象原因即為污染物濃度已經超出標準負荷，從而導致濾頭濾管出現堵塞現象。針對于此，相關人員在解決儀表誤差問題后，首先，應提高反沖洗頻率，原有頻率為每天一次，應增加為每兩天一次，并針對反沖洗時間進行適當延長，另外還需針對反沖洗強度進行增加，直到污水水質能夠與排放標準相一致。此環節工作中需注意，盡可能的縮短繁重洗水量時間，一邊濾料因反沖洗強度過高出現微生物缺失，從而使濾料生化處理能力受到影響，進而降低整體水質。

結語：

總而言之，反硝化生物濾池污水處理效率相對較高，并且其應用成本相對較低，能夠在保證污水處理效率的基礎上，實現處理成本的節約，因此相關人員應針對反硝化生物濾池進行深入研究，充分應用反硝化生物濾池污水處理工藝，并細化各施工安裝環節，在保證施工質量基礎上，針對碳源投加量進行合理控制，使污水處理效果能夠得到優化，符合污水排放標準，從而減少城市污水總量。

參考文獻

[1]操家順，費羅蘭，羅景陽等.新型輕質陶粒生物濾池在啟動階段對模擬尾水的處理效能及微生物群落特征[J/OL].凈水技術，2019（01）：74-82[2019-03-08].

[2]王子杰，王鄭，林子增等.反硝化生物濾池在污水處理中的應用研究進展[J].應用化工，2018，47（08）：1727-1731.

[3]尚玉，吳順勇，馬天添等.反硝化生物濾池在污水深度處理中的應用[J].中國給水排水，2016，32（08）：84-87.

[4]周永剛.反硝化生物濾池在污水廠升級改造中的應用[J].中國給水排水，2015，30（24）：49-52.

（作者單位：蘭溪桑德水務有限公司）