污水處理反硝化深床過濾技術(shù)

　　1、反硝化深床濾池概述

　　反硝化深床濾池在全球有超過45年的運(yùn)行使用時(shí)間，此系統(tǒng)能夠同時(shí)去除TN(NO3-N)、SS和TP，介質(zhì)為石英砂，具有特殊的規(guī)格和形狀。沙子的直徑是2-3mm，廢水可以完全與培養(yǎng)基表面的生物膜接觸，即使是短期的短流或超水沖擊也不會(huì)影響系統(tǒng)。

　　1.1 重力流進(jìn)水方式

　　有效去除固體懸浮物，無需加水/細(xì)濾器。在反硝化過程中，每個(gè)含氮基團(tuán)或含氮化合物都被轉(zhuǎn)化為氮，含氮泡沫的增加會(huì)導(dǎo)致曝氣頭壓力損失，因此必須定期消除過量泡沫，這項(xiàng)技術(shù)剛好可以解決這個(gè)問題，消除泡沫的堆積。

　　1.2 主要工作原理

　　在過濾器底部注入反沖洗水，歷時(shí)數(shù)秒鐘。該過程可加速濾池中氮?dú)獾尼尫?，減少水頭損失，提高系統(tǒng)效率，延長(zhǎng)反沖洗周期。通常，反硝化/過濾系統(tǒng)在進(jìn)行必要的逆洗前，可以進(jìn)行4-5次氮?dú)獾尼尫牛嫦搭l率及時(shí)間的選擇主要取決于NO3-N的分解量。

　　1.3 碳源補(bǔ)充

　　在反復(fù)反硝化過程中，由于水中碳含量有限，必須不斷添加碳以保證生化效果。常用添加劑有：甲醇、發(fā)酵殘?jiān)?、糖等，其中甲醇是常用添加劑?/p>

　　1.4 優(yōu)點(diǎn)

　　單池完成反硝化過程與過濾過程，可同時(shí)去除SS、TP和TN；與BNR系統(tǒng)(生物營(yíng)養(yǎng)去除系統(tǒng))結(jié)合使用，有效降低成本同時(shí)提高處理效率。完全達(dá)到下列高級(jí)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：NO3-N≤1mg/l，TN≤3mg/l，NTU≤2，SS≤5mg/l。

　　2、反硝化深床濾池用于污水處理廠提標(biāo)改造案例探討

　　2.1 案例概況

　　某污水處理廠設(shè)計(jì)日處理能力為3萬噸。主要處理生活廢水。按照中央和地方環(huán)保部門的要求，對(duì)污水處理廠進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)城市污水處理廠排放A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

　　2.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

　　污水處理廠日平均處理水量1250m3/h，日最大用水量1625m3/h，進(jìn)水設(shè)計(jì)為總氮(TN)20mg/L，懸浮物(SS)30mg/L，總磷(TP)2mg/L過濾設(shè)計(jì)的水質(zhì)，TN15mg/L、SS10mg/L、TP0.5mg/L、SS、TP均可通過過濾和化學(xué)絮凝有效去除，TN是年度合規(guī)性最大的問題。除提高生物脫氮除磷系統(tǒng)內(nèi)部碳源的利用效率和反硝化效率外，還利用外部碳源，反硝化是穩(wěn)定合規(guī)的必要措施。

　　2.3 濾池格數(shù)計(jì)算

　　大多數(shù)過濾器的設(shè)計(jì)限制是冬季，此時(shí)水溫較低，反硝化細(xì)菌活性較差。反硝化過濾器的設(shè)計(jì)負(fù)荷遠(yuǎn)低于夏季，夏季水溫較高，反硝化菌活性較高，按日平均水量計(jì)算，最大用水量多發(fā)生在夏季，故采用夏季最大用水量核算。

　　(1)冬季計(jì)算。在設(shè)計(jì)最低水溫時(shí)，NO3-N去除負(fù)荷為0.46kg/(m3?d)。每天水量為3萬立方米，NO3-N去除總量為每天150kg。則濾料容積V=326m3。根據(jù)Denite濾池技術(shù)的長(zhǎng)寬比并結(jié)合污水廠空地面積的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)單格濾池長(zhǎng)(L)18.29m，寬(B)2.9m，濾層厚度h取經(jīng)驗(yàn)值1.83m，則濾池格數(shù)n=V/(L×B×h)=3.3格，取整數(shù)為4格。

　　(2)夏季計(jì)算。按照水溫30℃，NO3-N去除負(fù)荷≥0.6kg/(m3?d)，按照最大日最大用水量核算，雖然夏天進(jìn)水TN一般較低，但為保險(xiǎn)考慮，仍以進(jìn)水TN20mg/L進(jìn)行復(fù)核。NO3-N每天去除量Q=195kg。濾料容積V=195/0.6=325m3。濾池單格尺寸以L×B=18.29m×2.9m計(jì)，濾層厚度1.83m，則濾池格數(shù)n=3.3格，故4格合適。

　　脫氮過濾器生物濃度高，水和微生物可以承受短期的影響，也就是說，1n回流不影響水質(zhì)的TN?？傊?，脫氮的數(shù)量的網(wǎng)格袋式過濾器是4網(wǎng)格，L×B=18.29米×2.9米/網(wǎng)格，濾層的厚度是1.83米。

　　2.4 濾磚及濾料

　　為了保證汽水分布均勻，汽水反沖效果強(qiáng)，采用STS獨(dú)特的汽水分布濾磚技術(shù)，形成空氣反射內(nèi)腔。反沖洗過程中，空氣和水混合時(shí)，相鄰磚體之間的間隙被強(qiáng)烈噴出，使空氣和水均勻分布在整個(gè)過濾區(qū)域。濾層采用天然卵石，濾料采用天然海砂。經(jīng)多次篩洗，有效粒徑為2-3mm，均勻系數(shù)為1.4，球度為I>0.8，莫氏硬度為6-7。

　　2.5 反沖洗設(shè)備

　　反沖洗水泵采用潛水排污泵，數(shù)量為2臺(tái)(1用1備)，單臺(tái)流量785m3/h，揚(yáng)程為9.14m。反沖洗鼓風(fēng)機(jī)采用羅茨風(fēng)機(jī)，數(shù)量為2臺(tái)(1用1備)，單臺(tái)風(fēng)量4890m3/h，風(fēng)壓為69kPa。

　　2.6 投加系統(tǒng)

　　(1)碳源投加系統(tǒng)。用于過濾器反硝化反應(yīng)，以乙酸((80%濃度)為碳源，儲(chǔ)罐容積為11m3，設(shè)置3臺(tái)計(jì)量泵(2臺(tái)1臺(tái)配制)，單臺(tái)計(jì)量泵流量為310mL/min，壓力為0.04MPa(0.4bar)。

　　(2)PAC投加系統(tǒng)?；瘜W(xué)除磷的過濾槽，為了確保除磷效果，兩個(gè)鑿槽水混合井，深床過濾水入口混合槽用于兩劑，藥劑是由氧化鋁和三個(gè)劑量和計(jì)量泵提供。單臺(tái)計(jì)量泵流量為100L/h，壓力為0.04MPa(0.4bar)。

　　2.7 工藝調(diào)試與運(yùn)行效果

　　深床濾池工藝調(diào)試于2014年3月成功，但運(yùn)行初期出現(xiàn)了濾池水位時(shí)而升高過快的現(xiàn)象，經(jīng)分析認(rèn)為是二沉池時(shí)而出現(xiàn)跑泥現(xiàn)象，從而導(dǎo)致濾池過濾負(fù)荷突然加大，故將反沖洗頻率由每天2次提高至3次;之后濾池出水TP，TN，SS指標(biāo)均低于一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行效果穩(wěn)定，尤其在精確控制碳源投加量的情況下，TN可穩(wěn)定于8mg/L以下，去除效果明顯。

　　2.8 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

　　(1)反硝化深床濾池的反硝化功能啟動(dòng)靈活迅速，可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)確定是否投加碳源啟動(dòng)反硝化功能，以實(shí)現(xiàn)過濾和反硝化功能的相互轉(zhuǎn)換，從而降低運(yùn)行成本。

　　(2)反硝化深床濾池采用降流式重力過濾，去除懸浮物的效率高。(來源：淄博市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量控制服務(wù)中心)