反硝化深床濾磚

反硝化濾池顧名思義，是一種具有反硝化脫氮功能的生物濾池，它是在傳統(tǒng)生物濾池的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。由于其具有較好的硝酸鹽去除效果，并且具有占地面積小，處理效率高，工程投資費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)，因此在近年來的污水處理廠提標(biāo)改造中受到廣泛的關(guān)注，筆者將主要介紹反硝化濾池的污水處理原理，組成結(jié)構(gòu)，以及介紹幾種典型的反硝化濾池產(chǎn)品。

　　2、原理及關(guān)鍵因素

　　反硝化濾池工藝中進(jìn)行的脫氮反應(yīng)大部分是異氧反硝化細(xì)菌以有機(jī)碳源(常見常見的碳源如甲醇，醋酸和乙醇等)作為電子供體，以硝酸鹽或亞硝酸鹽作為電子受體的氧化還原過程。還有部分的自養(yǎng)反硝化細(xì)菌，以無機(jī)的碳(如CO2、H2CO3等)作為碳源，以氫和鐵、硫等的化合物為電子供體。

　　該過程是一個(gè)涉及多種酶和多種中間產(chǎn)物并伴隨著電子傳遞和能量產(chǎn)生的復(fù)雜生化反應(yīng)過程，該過程是涉及4種酶：即硝酸鹽還原酶、亞硝酸鹽還原酶、一氧化氮酶和一氧化二氮酶，它們分別參與硝酸鹽轉(zhuǎn)化的4步反應(yīng)：NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2

　　參與反應(yīng)的酶類對(duì)反應(yīng)條件有一定的要求：pH(7~8)、溶解氧濃度(≤0.5mg/L)、水溫(20~35℃)、碳氮比(工程上一般要求≥5:1)等，因此就反硝化濾池而言，保證以上條件是保證脫氮效果的前提。在實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)工程中，污水廠對(duì)水溫以及pH的控制相對(duì)穩(wěn)定，但由于進(jìn)水水質(zhì)水量的變化導(dǎo)致進(jìn)水有機(jī)物含量不足，進(jìn)而使得濾池中的反硝化細(xì)菌得不到足夠的碳源，造成脫氮效率低下。

　　另外，所設(shè)計(jì)濾池的水力負(fù)荷，一般的水力負(fù)荷設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)值為0.5~3m3﹒m-2﹒h-1左右[4]，水力負(fù)荷較低容易引起堵塞及沖洗維護(hù)困難等問題，水力負(fù)荷較高則會(huì)導(dǎo)致污水與生物膜的接觸時(shí)間不夠，反應(yīng)不充分也會(huì)造成脫單效率低下。

　反硝化深床濾磚

　第三，沖洗頻率及強(qiáng)度，反硝化生物濾池屬于生物膜法，因此在一定的使用期限內(nèi)需要進(jìn)行沖洗，以恢復(fù)損失的水頭。同時(shí)將一部分老化脫落的生物膜排出整個(gè)濾池，促進(jìn)新的生物膜生成，就好比活性污泥法中要將剩余污泥排出系統(tǒng)一樣，因此反硝化生物濾池需要根據(jù)來水的水質(zhì)水量變化以及生物膜的生長(zhǎng)情況，摸索出合適的沖洗頻率和沖洗強(qiáng)度。

　　3、結(jié)構(gòu)組成

　　反硝化濾池筆者根據(jù)水力流態(tài)分為上流式和下流式兩種形態(tài)。上流式的反硝化濾池形態(tài)和傳統(tǒng)的生物濾池的結(jié)構(gòu)較為類似，污水從下部往上部流動(dòng)，濾池從下往上分為配水層、承托層、填料層、清水層。下流式的反硝化濾池形態(tài)和V型濾池結(jié)構(gòu)較為類似，污水從濾池上部配水槽進(jìn)入濾料區(qū)，濾池從上往下分為配水區(qū)、填料區(qū)、承托層、出水收集區(qū)。

　　與曝氣生物濾池相比，反硝化濾池?zé)o需在濾池中增加曝氣設(shè)備，僅設(shè)計(jì)用于氣洗聯(lián)合沖洗的反沖設(shè)備。為了保證反硝化濾池的正常運(yùn)行，常常配備有氣水聯(lián)合反沖洗設(shè)備。

　　濾池承托層一般由濾板、濾頭、承托層濾料組成，反沖洗系統(tǒng)(沖洗水管、沖洗氣管)也在承托層的濾板下布置新型的濾池主要將濾頭優(yōu)化為方便布水布?xì)獾男滦蜑V磚，優(yōu)化了氣水分配。

　　濾料也從普通的鵝卵石、礫石等轉(zhuǎn)變?yōu)樘樟?、無煙煤、火山石以及高分子惰性載體這類比表面積大，截污能力強(qiáng)的載體材料。上流濾池沖洗方向和進(jìn)水水流方向是同向的，因此在濾池的出水區(qū)常常會(huì)有一個(gè)沖洗廢水收集池/槽，沖洗完的廢水回流至進(jìn)水配水區(qū)。