深床反硝化濾池原理

本次深度處理工藝主要目的為去除SS/TN/TP，采用深床濾池微絮凝直接過(guò)濾。冬季可作為去除TN的保障措施，深床濾池可作為深床反硝化濾池使用，使得SS及TN出水達(dá)到**A標(biāo)準(zhǔn)。

圖1、深床濾池工藝流程圖

圖2、深床反硝化濾池工藝流程圖

深床反硝化濾池是奧德公司獨(dú)特的過(guò)濾處理工藝。濾料采用2～3mm石英砂介質(zhì)，濾床深度可達(dá)1.83m，濾池可保證出水SS低于10mg/l、通常5mg/L以下。絕大多數(shù)濾池表層很容易堵塞，很快失去水頭，而奧德獨(dú)特的均質(zhì)石英砂允許固體雜質(zhì)透過(guò)濾床的表層，深入數(shù)英尺的濾料中，達(dá)到整個(gè)濾池縱深截留固體物。

圖3：過(guò)濾介質(zhì)：石英砂

濾池需定期反沖洗，反沖洗模擬人的搓手模式，大量強(qiáng)有力的空氣使濾料相互搓擦，使截留的SS全部清洗出池，清洗率達(dá)到100％，沖洗用水僅為總量2％～4％。濾池運(yùn)行如下圖所示：

圖4：氣洗                          圖5：氣水同時(shí)反沖

圖6：水洗                         圖7：過(guò)濾

深床反硝化濾池是集生物脫氮及過(guò)濾功能合二為一的處理單元。1969年世界上**個(gè)反硝化濾池即誕生。近40年來(lái)硝化濾池在全世界有上百個(gè)系統(tǒng)在正常運(yùn)行著。

反硝化濾池采用特殊規(guī)格及形狀的石英砂作為反硝化生物的掛膜介質(zhì)，同時(shí)深床又是硝酸氮 (NO3-N) 及懸浮物極好的去除構(gòu)筑物。2~4毫米介質(zhì)的比表面積較大。1.83m深介質(zhì)的濾床足以避免竄流或穿透現(xiàn)象, 即使前段處理工藝發(fā)生污泥膨脹或異常情況也不會(huì)使濾床發(fā)生水力穿透。介質(zhì)有極好的懸浮物截留功效，在反沖洗周期區(qū)間，每m2過(guò)濾面積能保證截留 ≥7.3kg的固體懸浮物。固體物負(fù)荷高的特性大大延長(zhǎng)了濾池過(guò)濾周期，減少了反沖洗次數(shù)，并能輕松應(yīng)對(duì)峰值流量或處理廠污泥膨脹等異常情況。懸浮物不斷的被截留會(huì)增加水頭損失，因此需要反沖洗來(lái)去除截留的固體物。由于固體物負(fù)荷高、床體深，因此需要高強(qiáng)度的反沖洗。反硝化濾池采用氣、水協(xié)同進(jìn)行反沖洗。反沖洗污水一般返回到前段生物處理單元。由于濾床固體物高負(fù)荷的截留性能，反沖洗用水不超過(guò)處理廠水量的4%，通常<2%)。

去除TN：利用適量上等碳源，附著生長(zhǎng)在石英砂表面上的反硝化**把NOx-N轉(zhuǎn)換成N2完成脫氮反應(yīng)過(guò)程，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)的工程經(jīng)驗(yàn)和長(zhǎng)久的歷史數(shù)據(jù)表明，在前端硝化反應(yīng)較完全的情況下，奧德的技術(shù)可穩(wěn)定做到出水TN≤3mg/l.。在反硝化過(guò)程中，由于硝酸氮不斷被還原為氮?dú)猓畲矠V池中會(huì)集聚大量的氮?dú)?，這些氣體會(huì)使污水繞竄介質(zhì)之間，這樣增強(qiáng)了微生物與水流的接觸，同時(shí)也提高了過(guò)濾效率。但是當(dāng)池體內(nèi)積聚過(guò)多的氮?dú)鈿馀輹r(shí)，則會(huì)造成水頭損失，這時(shí)就必須采用奧德的驅(qū)散氮?dú)饧夹g(shù)，恢復(fù)水頭，每次持續(xù)1～2分鐘，每天進(jìn)行數(shù)次。

去除SS：每毫克SS中含BOD5 0.4~0.5毫克，因此去除出水中固體懸浮物的同時(shí)，也降低了出水中的BOD5。另外，出水中固體懸浮物含有氮、磷及其他重金屬物質(zhì)，去除固體懸浮物通常能降低1mg/l以上的上述雜質(zhì).配合適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理， 能使出水總磷穩(wěn)定降至 0.3mg/l以下。反硝化濾池能輕松滿足濁度<2NTU或SS <5mg/l（通常SS <2mg/l）的要求。

去除TP：微絮凝直接過(guò)濾除磷，是省去沉淀過(guò)程而將混凝與過(guò)濾過(guò)程在濾池內(nèi)同步完成的一種接觸絮凝過(guò)濾工藝技術(shù)。

微絮凝過(guò)濾充分體現(xiàn)了深層濾料中的接觸凝聚或絮凝作用。它實(shí)際是在混凝、過(guò)濾作用機(jī)理深入研究的基礎(chǔ)上，將混凝與過(guò)濾過(guò)程有機(jī)集成一體，形成了當(dāng)今水處理的高新技術(shù)系統(tǒng)。在污水深度處理方面具有較高的推廣價(jià)值。

這種直接過(guò)濾技術(shù)用于污水深度處理一般是指在二沉池后投加混凝劑，經(jīng)機(jī)械混合后直接進(jìn)入濾池，不僅可以進(jìn)一步降低CODcr和BOD5，而且可以穩(wěn)定保證SS、TP達(dá)標(biāo)，不僅可簡(jiǎn)化污水廠處理流程，降低投資費(fèi)用，減少運(yùn)行費(fèi)用，而且還可延長(zhǎng)過(guò)濾周期，提高產(chǎn)水量及出水水質(zhì)。 

深床反硝化濾池系統(tǒng)的組成及規(guī)格

?池體構(gòu)筑物：鋼筋混凝土或鋼制結(jié)構(gòu)，圓形或長(zhǎng)方形。

?濾池池底：采用無(wú)嘴曝氣；不銹鋼曝氣主、支氣管； 塑膠外殼抗強(qiáng)34.5Mpa的“T”型氣水分布底盤。

?過(guò)濾介質(zhì)：均質(zhì)顆粒濾料，有效粒徑2~4mm；介質(zhì)層厚度根據(jù)設(shè)計(jì)要求而定。

?承托填層：總厚500mm，由五種規(guī)格的礫石交叉層分布。

?濾池控制：曲形堰板進(jìn)水分流器和立管出水控制器組成；

?反沖洗洗空氣：由羅茨鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)整個(gè)濾池底部輸入反沖洗空氣。

?反沖洗水：由低揚(yáng)程離心泵輸至整個(gè)池底。

?濾池閥門：氣動(dòng)或電動(dòng)雙缸體閥門，包括隔離閥。

?加藥系統(tǒng)：包括甲醇貯罐及全自動(dòng)加藥系統(tǒng)，也可用于添加其它化學(xué)藥劑。

?儀表：PLC可編程控制器，人機(jī)對(duì)話多界面顯示屏，可提供中央控制系統(tǒng)或SCADA系統(tǒng)的輸出；

?包括流量計(jì)、分析儀、水位開(kāi)關(guān)、現(xiàn)場(chǎng)控制柜及報(bào)警系統(tǒng)。

?系統(tǒng)操作：自動(dòng)運(yùn)行或人工控制，反沖洗及氮?dú)馀欧?Bumping)按時(shí)間控制。

?系統(tǒng)集成：系統(tǒng)可與處理廠其它工藝結(jié)合，如全過(guò)程的除磷、脫氮及病毒去除。