深度脱氮滤池在污水深度处理中的应用

国家在环境污染治理上投入了大量的资金和人力，其中市政污水处理是最重要的环节之一，排放标准需要升级，也就是从以前的B级逐步提升到A级，所以污水需要深度处理。常见的处理工艺有:旋转滤池、MBR、滤布滤池、深床脱氮滤池和连续流沙过滤等。这些不同的处理工艺各有其独特之处，同时在实际应用中也有各自的适用环境。比如MBR技术，效果非常好，出水比较稳定。但是使用这种技术需要大量的成本投入，运营成本比较高。另一个例子是旋转过滤器和滤布过滤器。实际应用中所需的成本相对较低，后期维护工作也非常简单。其缺点是水质难以保证，即水质容易缓和水量波动，产生其他影响。本文对深层脱氮滤池的工艺应用进行了分析，并根据实际应用进行了合理的分析。

1.深层反硝化速率池的机理分析。

目前，城市污水处理工艺主要采用深床脱氮滤池工艺，其中重力流滤池至关重要，它可以同时完成三种不同的功能。第一个是过滤悬浮固体(ss)的能力。二是总磷(即TP中包含的除磷能力)；三是生物脱氮能力和总氮(TN)脱氮能力。

1.1过滤机理分析

目前，在城市污水深度处理中，粗石英砂是深床滤池的主要滤料，滤池运行有三个不同的过程，即截留、吸附和解吸。

(1)分析拦截的机制。

拦截有两种不同的基本类型，第一种是机械过滤，第二种是沉积在滤料上，其中机械过滤主要是通过拦截比污水中更大的滤料或沉积颗粒形成的滤料来阻止筛孔中的特定颗粒随污水流出；其中污水处理的效果在滤料的网目尺寸较小时能得到较好的改善。另一方面，滤料上的沉积主要是针对悬浮颗粒，悬浮颗粒会随污水流动，部分可能会穿过滤料，难以被拦截。此外，还与颗粒大小和孔径大小密切相关。

(2)分析吸附机理。

在污水深度处理过程中，颗粒被滤料表面吸附，通过滤速可以进一步增强，主要是物理作用，如凝聚或挤压，可以有效净化污水。

(3)分析解吸机理。

在污水处理中，对于沉积下来的颗粒，会包裹住滤料表面，此时缝隙会变小，但随着流速的增加，此时滤层的阻力也会增大。所以截留的泥沙很难解吸，会导致其滤料处于深层。在过滤层失效之前，需要反复清洗过滤器，从而促进过滤层恢复其过滤性能。此外，深床过滤器还设有其他处理系统，即反冲洗配水和配气系统。在有二次配水的系统中，孔口分布密集，反复冲洗可以提高效率，从而促进过滤器的有效运行，降低过滤器内反冲洗的成本。

1.2分析反硝化过程中脱氢的机理。

在污水处理过程中，深床滤池中的滤料层可以接受缺氧环境运行，滤料表面存在大量的生物菌群，可以通过二级生化的方法进行处理，然后出水可以借助重力促进水流顺利通过。但鉴于污水中的其他化学成分，如硝酸盐或亚硝酸盐，很有可能会吸附在滤料载体中，然后及时吸附生物膜。然后，这些化学物质被还原成N2，可以在污水中释放出来，达到提高脱氮除磷的效果。对于颗粒过滤介质，悬浮固体可以得到有效净化。反硝化菌属于异养菌的一类，也有缺氧微生物。特定的反应是在缺氧条件下进行的。在实际反应中，反硝化细菌可以有效地还原硝基氮，同时其有机物如甲醇可以作为电子供体。对于污水处理厂的三级处理工艺，反硝化滤池包含的碳源(BOD)量相对较低，可以充分保证生物菌群的良好活性。在污水处理的过程中，过滤器是一个重要的环节。当碳源投加过量时，污水厂的BOD就会超标。针对反硝化滤池中的投加机理，其特有的信号有:进水流量、溶解氧浓度、出水硝氮浓度和进水硝氮浓度信号，可以帮助人们准确掌握碳源的投加量，进而达到节能和经济控制的目的。

1.3分析碳源投加控制系统。

由于碳源的准确性直接影响反硝化过程中滤池的脱氮情况和运行成本，因此在处理过程中必须严格控制碳源的投加量。在高水滴的情况下，进水的DO会增加，反硝化反应时整个环境是缺氧的，然后DO含量也会产生影响，即反硝化效果和甲醇消耗。在碳源投加前后，工作人员需要反复控制投加量，即控制系统中的溶解氧浓度、进水流速和进水硝基氮浓度。过滤材料中N2或溶解氧的积累会逐渐增加过滤器中的压头损失。这时可以用单独的水反洗，然后放出相应的气体。

1.4分析化学除磷的原理。

针对污水中的化学除磷，主要采用微絮凝过滤法进行处理。然后通过强化在污水中加入无机金属盐或可溶性盐的处理，更好地形成具有溶解作用的物质，进而提高过滤处理的能力。这样，磷主要通过悬浮物被有效去除。

1.5分析这个处理过程的特点。

采用这种方法进行污水深度处理可以降低能耗，而且工艺流程相对较短，在实际应用中可靠性较好，管理也非常方便。与其他工艺相比，该工艺的投资相对较低。另外，在过滤器设计上需要保持良好的合理性，即下流式重力过滤器可以有效处理悬浮物，这种方法获得的效果也很好，在应用过程中不需要设置相应的过滤池或实施相应的最终沉淀池的后续设置；最后，深床脱氮滤池还具有很强的灵活性，比如一池多用，可以有效灵活地进行水质转换，然后通过深床滤池有效去除污水中的不良物质，使城市污水排放达到总氮总磷排放要求的标准。

2.深层过滤器的设计分析。

为了提高污水处理的处理能力，需要对深床滤池的形状进行科学的分析，例如将进水堰的形状调整为圆弧形，可以有效提高滤池的液位，进而防止污水进水口的落差。如果在实际应用过程中需要逐步提高滤池的脱氮功能，则需要将滤池中的进水堰形状设计成圆弧形，以保证水流能够沿滤池两侧呈层流，通过最小化水流落差来减少充氧带来的不利影响，降低处理过程中碳源消耗，有效节约运行成本。

3.结论

污水处理市政管理是环境保护的重要组成部分，受到高度重视。目前，就城市污水深度处理所采用的技术而言，深床脱氮滤池在实际应用中取得了很好的效果。该处理工艺具有良好的脱氮、除ss、除磷等功能。此外，其运行成本相对较低，在实际应用中具有良好的稳定性。因此，在今后的市政污水处理工作中，需要合理设计和选择合适的工艺，有效地对各类污水进行深度处理。(来源:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司)

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