反硝化濾池工作原理

反硝化濾池是一種利用石英砂作為反硝化生物的掛膜介質，去除硝酸氮(NO3-N)及懸浮物的構筑物的設備。在生物脫氮方面，深床濾池通過適量的碳源，使反化細胞附著在石英砂表面上，將NOx-N轉換成N2完成脫氮反應過程。在反硝化過程中，硝酸(鹽)氮不斷被還原為氮氣，逐漸集聚大量的氮氣，增強了微生物與水流的接觸，提高了過濾效率。但是當池體內積聚過多的氮氣氣泡時，則會造成水頭損失，需要驅散氮氣，恢復水頭。懸浮物處理方面，石英砂介質比表面積較大，具有一定深度的濾床可以避免穿透現象。濾池采用氣、水協同進行反沖洗，反沖洗污水一般返回到前段處理單元。濾池能満足出水SS不大于8mg/L和濁度小于5NTU的要求。除磷方面，深床濾池可通過微絮凝直接過濾除磷，進一步降低CODcr和BOD5，穩定保證SS、TP達標，簡化污水處理處理流程、降低投資費用、減少運行費用，延長過濾周期，提高產水量及出水水質。反硝化濾池的工藝流程集生物氧化和截留懸浮固體于一體，節省后續二次沉淀池和污泥回流，在保證處理效果的前提下使處理工藝簡化。濾池具有容積負荷高、水力負荷大、水力停留時間短、所需基建投資少、占地面積小、處理出水水質好等特點。除碳及硝化，對于去除氨氮，可采用兩段曝氣生物濾池，兩段法可在2座濾池中馴化不同功能的優勢菌種，各負其責，提高生化處理效率。生物濾池是一種常用的污水處理設備，其主要作用是去除污水中的碳化有機物和氨氮。在生物濾池中，優勢生長的微生物為異氧菌，其降解速率隨著有機物濃度遞減而遞減。在濾池硝化時，氨氮的去除程度取決于有機負荷，當BOD5有機負荷高于3.0kgm3˙d時，氨氮會受到抑制。因此，在采用曝氣生物濾池工藝去除有機物時，必須根據同類污水處理出水的數據選擇適當的容積負荷，并在設計時留有一定的余量，同時碳和硝化時，必須降低有機負荷，最好控制在2kgm3˙d以下。反硝化是指將污水中的硝酸鹽或亞硝酸鹽還原成氮氣的過程。曝氣生物濾池的反硝化通常有前置反硝化和后置反硝化兩種。前置反硝化需要滿足系統反硝化的碳源要求，采用DN濾池或濾池的DN段進行處理。后置反硝化需要外加碳源，運行成本相對較高，同時需要可靠的控制和穩定的進水濃度，出水需要進行曝氣去除過量的碳。對于城市污水處理廠，一般需要同時脫氮和除磷的工藝，常用除磷技術有化學除磷和生物除磷方法。在生物濾池的實際運行過程中，需要投加適量的碳源，培養反硝化細菌掛膜，培養好后不再外加碳源，此時主要功能是過濾。當TN超標時，只需補加碳源，反硝化功能很快恢復，在去除SS的同時，進一步反硝化脫氮，運行工況可靈活轉換。在反硝化過程中，含氮基團和含氮化合物會被轉化為氮氣。然而，由于含氮泡沫不斷增多，會導致暴氣頭壓力損失，因此必須定期清除過多的泡沫。此外，在重復脫氮的過程中，由于水體中碳的含量有限，必須持續添加碳源，如甲醇、乙酸、乙酸鈉或葡萄糖等。在冬季低溫時，反硝化效果不佳，可以通過在深床濾池中添加碳源來去除SS和TN。而在春秋季和夏季溫度較高時，則可以將深床濾池靈活轉換為砂濾池，以去除SS。為了確保一級A出水的要求，即出水SS小于10mg/L，整個污水處理系統必須能夠承受更大的水質和水量的沖擊負荷，并為更嚴格的出水標準留有余地。通過濾池控制軟件系統和現場控制柜，可以控制濾池的運行、反沖洗和碳源投加。二級出水進入反硝化深床濾池，該濾池為矩形鋼筋混凝土結構，過濾周期為23.5小時，沖洗周期為0.5小時，沖洗時間為6分鐘。在濾池正常運行時，需要有氮氣驅除功能，通過水的沖擊來去除反硝化濾池中的氮氣，擾動頻率為2-4小時/次，水沖流量為12L/m2·s，歷時3-5分鐘。在實際運行過程中，當氣溫適宜時，需要投加碳源來培養反硝化細菌掛膜。一旦培養好了，就不再需要外加碳源，此時濾池的主要功能是過濾。雖然濾池進水中含有少量的BOD5，但仍有相當數量的反硝化細菌。當TN超標時，只需補加碳源，反硝化功能就能很快恢復，同時還能去除SS，進一步實現脫氮。和總氮去除的能力;第三種是氮氣驅除的能力。為了保證處理效果，常用添加劑包括甲醇、乙酸、乙酸鈉和葡萄糖等。在冬季低溫反硝化效果較差時，可以投加碳源來增強反硝化濾池的去除SS和TN的能力。而在春秋季及夏季溫度較高時，深床濾池則可以靈活轉換成砂濾池，去除SS。這樣可以確保一級A的出水要求，出水SS小于10mg/L，同時為更為嚴格的出水標準留有空間，使整個污水處理系統能夠承受更大的水質和水量的沖擊負荷。為了更好地控制濾池的運行，反沖洗及碳源投加，采用了濾池控制軟件系統及現場控制柜。二級出水進入反硝化深床濾池，該濾池為矩形鋼筋混凝土結構，過濾周期為23.5小時，沖洗周期為0.5小時，沖洗時間為6分鐘。在濾池正常運行情況下，需要有氮氣驅除功能，通過水沖擾動去除反硝化濾池中的氮氣，擾動頻率為2-4小時/次，水沖流量為12L/m2·s，歷時3-5分鐘。總的來說，深床反硝化濾池工藝在市政污水處理中發揮著重要作用，其