反硝化深床濾池結構組成、工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)及關鍵因素

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反硝化深床濾池結構組成、工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)及關鍵因素

發布時(shí)間：22-01-23 浏覽次

反硝化深床濾池結構組成、工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)及關鍵因素

反硝化濾池顧名思義，是一種具有反硝化脫氮功能(néng)的生物濾池，它是在傳統生物濾池的基礎上(shàng)發展而來(lái)的。由于其具有較好(hǎo)的硝酸鹽去除效果，并且具有占地面積小(xiǎo)，處理(lǐ)效率高(gāo)，工(gōng)程投資費用(yòng)少等優點，因此在近年來(lái)的污水(shuǐ)處理(lǐ)廠(chǎng)提标改造中受到(dào)廣泛的關注，筆(bǐ)者将主要介紹反硝化濾池的污水(shuǐ)處理(lǐ)原理(lǐ)，組成結構，以及介紹幾種典型的反硝化濾池産品。

結構組成
反硝化濾池筆(bǐ)者根據水(shuǐ)力流态分爲上(shàng)流式和(hé)下(xià)流式兩種形态。上(shàng)流式的反硝化濾池形态和(hé)傳統的生物濾池的結構較爲類似，污水(shuǐ)從(cóng)下(xià)部往上(shàng)部流動，濾池從(cóng)下(xià)往上(shàng)分爲配水(shuǐ)層、承托層、填料層、清水(shuǐ)層。下(xià)流式的反硝化濾池形态和(hé)V型濾池結構較爲類似，污水(shuǐ)從(cóng)濾池上(shàng)部配水(shuǐ)槽進入濾料區(qū)，濾池從(cóng)上(shàng)往下(xià)分爲配水(shuǐ)區(qū)、填料區(qū)、承托層、出水(shuǐ)收集區(qū)。
與曝氣生物濾池相比，反硝化濾池無需在濾池中增加曝氣設備，僅設計(jì)用(yòng)于氣洗聯合沖洗的反沖設備。爲了(le)保證反硝化濾池的正常運行，常常配備有氣水(shuǐ)聯合反沖洗設備。
濾池承托層一般由濾闆、濾頭、承托層濾料組成，反沖洗系統(沖洗水(shuǐ)管、沖洗氣管)也(yě)在承托層的濾闆下(xià)布置新型的濾池主要将濾頭優化爲方便布水(shuǐ)布氣的新型濾磚，優化了(le)氣水(shuǐ)分配。
濾料也(yě)從(cóng)普通的鵝卵石、礫石等轉變爲陶粒、無煙(yān)煤、火山石以及高(gāo)分子惰性載體這(zhè)類比表面積大(dà)，截污能(néng)力強的載體材料。上(shàng)流濾池沖洗方向和(hé)進水(shuǐ)水(shuǐ)流方向是同向的，因此在濾池的出水(shuǐ)區(qū)常常會(huì)有一個沖洗廢水(shuǐ)收集池/槽，沖洗完的廢水(shuǐ)回流至進水(shuǐ)配水(shuǐ)區(qū)。

原理(lǐ)及關鍵因素
反硝化濾池工(gōng)藝中進行的脫氮反應大(dà)部分是異氧反硝化細菌以有機碳源(常見常見的碳源如甲醇，醋酸和(hé)乙醇等)作(zuò)爲電子供體，以硝酸鹽或亞硝酸鹽作(zuò)爲電子受體的氧化還原過程。還有部分的自(zì)養反硝化細菌，以無機的碳(如CO2、H2CO3等)作(zuò)爲碳源，以氫和(hé)鐵(tiě)、硫等的化合物爲電子供體。
該過程是一個涉及多種酶和(hé)多種中間産物并伴随着電子傳遞和(hé)能(néng)量産生的複雜(zá)生化反應過程，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(hé)一氧化二氮酶，它們分别參與硝酸鹽轉化的4步反應：NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2
參與反應的酶類對(duì)反應條件有一定的要求：pH(7~8)、溶解氧濃度(≤0.5mg/L)、水(shuǐ)溫(20~35℃)、碳氮比(工(gōng)程上(shàng)一般要求≥5:1)等，因此就反硝化濾池而言，保證以上(shàng)條件是保證脫氮效果的前提。在實際的現(xiàn)場工(gōng)程中，污水(shuǐ)廠(chǎng)對(duì)水(shuǐ)溫以及pH的控制相對(duì)穩定，但(dàn)由于進水(shuǐ)水(shuǐ)質水(shuǐ)量的變化導緻進水(shuǐ)有機物含量不足，進而使得濾池中的反硝化細菌得不到(dào)足夠的碳源，造成脫氮效率低(dī)下(xià)。
另外(wài)，所設計(jì)濾池的水(shuǐ)力負荷，一般的水(shuǐ)力負荷設計(jì)經驗值爲0.5~3m3﹒m-2﹒h-1左右[4]，水(shuǐ)力負荷較低(dī)容易引起堵塞及沖洗維護困難等問題，水(shuǐ)力負荷較高(gāo)則會(huì)導緻污水(shuǐ)與生物膜的接觸時(shí)間不夠，反應不充分也(yě)會(huì)造成脫單效率低(dī)下(xià)。
沖洗頻率及強度，反硝化生物濾池屬于生物膜法，因此在一定的使用(yòng)期限内需要進行沖洗，以恢複損失的水(shuǐ)頭。同時(shí)将一部分老(lǎo)化脫落的生物膜排出整個濾池，促進新的生物膜生成，就好(hǎo)比活性污泥法中要将剩餘污泥排出系統一樣，因此反硝化生物濾池需要根據來(lái)水(shuǐ)的水(shuǐ)質水(shuǐ)量變化以及生物膜的生長情況，摸索出合适的沖洗頻率和(hé)沖洗強度。

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