反硝化深床滤池将反硝化与深床过滤功能有机结合在一起,是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元。 设置在二沉池出水之后,可与其它处理单元完满结合,具有脱氮、除磷、去除悬浮物等多种功能。
反硝化深床滤池特别适用于市政污水厂的提标改造,例如:从B标准向A标准的提升,从A标准至地表Ⅳ类水的提升。
反消化深床滤池在有超过45年的运行使用时间,此系统能够同时去除TN(NO3-N)、SS和TP,介质采用具有特殊规格和形状的石英砂,砂粒直径2-3mm,废水可与介质表面的生物膜完全接触,即使短暂的短流或超水流冲击都不会对系统产生任何影响。
反硝化滤池顾名思义,是一种具有反硝化脱氮功能的生物滤池,它是在传统生物滤池的基础上发展而来的。由于其具有较好的硝酸盐去除效果,并且具有占地面积小,处理,工程投资费用少等优点[1],因此在近年来的污水处理厂提标改造中受到广泛的关注,笔者将主要介绍反硝化滤池的污水处理原理,组成结构,以及介绍几种典型的反硝化滤池产品。反硝化滤池笔者根据水力流态分为式和下流式两种形态。式的反硝化滤池形态和传统的生物滤池的结构较为类似,污水从下部往上部流动,滤池从下往上分为配水层、承托层、填料层、清水层。下流式的反硝化滤池形态和V型滤池结构较为类似,污水从滤池上部配水槽进入滤料区,滤池从上往下分为配水区、填料区、承托层、出水收集区。
反硝化深床滤池的工作特点:
功能多样性:反硝化深床滤池一池多用,具有脱氮、除磷、去除悬浮物等多种功能。TN低温时稳定达标,可出水TN< 3.0 mg/L。
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,可灵活转换成深床滤池,可直接过滤SS,满足SS稳定达标。
技术成熟性:已在工程中成功应用45年。
投资成本低:一池多用,污水处理厂投资大大节省。
运行成本低:的除氮技术,滤池具有更小的碳源消耗和能耗。反冲洗水量小,一般小于2%,远小于其他类型滤池4%-10%,降低了反冲洗废水的处理成本。
终身免维护:滤池采用气水分布滤砖,无易损耗件,气水分布快特的设计使其具有不堵塞、化和耐腐蚀等特点,滤料采用石英砂,耐磨损、不跑砂,具有终身免维护功能。
反硝化滤池滤砖:为反冲气水分布均匀,滤池采用的气水分布滤砖技术,“形成空气循环室”,反冲洗时的“二次布气”,使空气与水充分混合后,从相邻滤砖间隙中强力喷出。由于气体密度小于水,滤砖间隙喷出的气水混合物气体先于水溢出,在滤砖的中间设有气体补偿孔,使空气与水更为均匀分布在整个滤池区域;滤砖采用中国木工的榫卯结构,连接稳定可靠;滤砖采用HDPE材质,寿命可达50年。
反硝化滤池工艺中实施的脱氮反响大局部是异氧反硝化细菌以有机碳源(常见常见的碳源如甲醇,醋酸和乙醇等)作为电子供体,以硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体的氧化复原过程。还有局部的自养反硝化细菌,以无机的碳(如CO2、H2CO3等)作为碳源,以氢和铁、硫等的化合物为电子供体
反硝化滤池是利用适量碳源,附着生长在石英砂表面上的反硝化细菌把NOx-N转换成N2完成脱氮反应过程,经过无数的工程经验和长久的历史数据表明,在前端硝化反应较完全的情况下,奥德的技术可稳定做到出水TN≤3mg/l.。在反硝化过程中,由于硝酸氮不断被还原为氮气,深床滤池中会集聚大量的氮气,这些气体会使污水绕窜介质之间,这样增强了微生物与水流的接触,同时也提高了过滤效率。但是当池体内积聚过多的氮气气泡时,则会造成水头损失,这时就采用奥德的驱散氮气技术,恢复水头,每次持续1~2分钟,每天进行数次。
反硝化深床滤池是一种适用于市政污水处理厂提标升级的生物滤池。可轻松使SS、TP、TN达到A标甚至地表准四类标准。
在水处理工艺中,石英砂集去除悬浮物、微絮凝过滤除磷、生物反硝化脱氮功能于一体。使用天然石英砂作为滤池过滤介质早已获得人士的认可。
过滤机理
污水穿过滤床时,悬浮颗粒物与滤料表面发生接触,大部分被截留。
由于物理作用力(挤压、内聚力)及主要为范德华力的吸附力,使得悬浮颗粒物被吸附在滤料表面,这种吸附作用在低滤速时得到加强。
当已经沉积的颗粒物包裹着的滤料表面之间的间隙变小,流速升高,滤层阻力升高,被截留的沉积物可能脱附并被带到滤料的深层。在滤层失效之前,需要对滤池进行有效的反冲洗,恢复滤层的过滤性能。
除磷机理:
化学除磷是通过“微絮凝过滤”来完成的。通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中溶解性的盐类,与磷酸盐混合后,形成颗粒状、非溶解性的物质。
“微絮凝过滤”除磷可以简单地理解为:水中溶解状的磷(离子状态),通过投加除磷絮凝剂转换为非溶解、颗粒状形式的过程,再通过过滤,以悬浮物的形式将葬去除掉。
反硝化脱氮机理:
反硝化反应是由一群异养型微生物完成的生物化学过程。在缺氧的条件下,将亚硝酸根和硝酸根还原成氮气、一氧化氮或一氧化二氮。
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(Proteus)、微球菌属(Micrococcus)、假单胞菌属(Pseudomonas)、芽抱杆菌属(Bacillus)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、黄杆菌属(Fla vobacter)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N*和N*作为能量代谢中的电子受体,0~作为受氢体生成H20和OT碱度,有机物作为碳源及电子供体提供能量并被氧化稳定。
反硝化过程中亚硝酸根和硝酸根的转化是通过反硝化细菌的同化作用和异化作用来完成的。同化作用是指亚硝酸根和硝酸根被还原成氨氮,用来合成新微生物的细胞、氮成为细胞质的成分的过程。异化作用是指亚硝酸根和硝酸根被还原为氮气、一氧化氮或一氧化二氮等气态物质的过程,其中主要成分是氮气。