深床反硝化濾池在市政污水深度處理中的應用

馬宗凱

摘 要：市政污水處理工作十分重要，對保護環境具有重要意義。目前，我國大力提升污水實施深度處理的能力，探索出深床反硝化慮池的方式，在實踐運用中可以有效處理污水。本文對此處理工藝進行分析。

關鍵詞：深床反硝化濾池；市政污水深度處理；應用

中圖分類號：X523 文獻標志碼：A

國家在治理環境污染方面投入大量的資金以及人力，其中市政污水處理作為其中重要環節，需要提升排放標準，即從之前的一級B逐漸提升至一級A，因此，需要對污水進行深度處理。常見的處理工藝有：轉盤過濾器、MBR、濾布濾池、深床反硝化濾池以及連續的流砂過濾等，這些不同的處理工藝具有自己的獨特性，同時在實際運用方面，也有各自適合的環境。如MBR技術處理所取得的效果非常好，同時出水比較穩定，然而采用此工藝，需要大量的成本投入，而且運行的成本比較高；再如轉盤過濾器以及濾布濾池，在實際運用方面所需要的成本比較低，而且后期的維護工作非常簡單，其具有的缺點就是水質難以保障，即水質易疏導水量波動而產生其他方面的影響。在本文中，分析深床反硝化濾池的工藝運用情況，同時根據實際運用情況而做出合理分析。

1 分析深床反硝化率池的機理

目前，市政污水的處理過程中主要采用的是深床反硝化濾池的工藝，其中的重力流濾池十分重要，能夠通過同步完成3種不同的功能，第一種是懸浮物（SS）過濾的能力；第二種是總磷（即TP中所包括的除磷能力）；第三種是總氮（TN）中生物反硝化以及脫氮的能力。

1.1 分析過濾機理

在目前深度處理市政污水中，深床濾池主要是通過粗石英砂進行濾料，同時濾池運行中出現3個不同的過程，即截留、吸附以及脫附。

（1）分析截留的機理

截留運用方面存在兩種不同的基本類型，第一是機械過濾，第二種是濾料上沉積，其中機械過濾主要通過截留其中大于污水中所存在的濾料或者是通過已沉積顆粒物所形成濾料保持篩孔中具體顆粒不會隨著污水流出；其中濾料篩孔較小的情況，可以較好地提升污水處理的效果。而濾料上沉積的情況則主要針對的是懸浮顆粒物而言，其會隨著污水而流動，有的可能會穿過濾料，難以被截留，此外，還和粒徑、孔徑大小有密切關系。

（2）分析吸附的機理

深度處理污水過程中，顆粒物通過濾料的表面進行吸附，此時通過濾速就可以進一步加強，主要是由于物理作用，如內聚力或者是擠壓等方式進行吸附，從而可以有效凈化污水能力。

（3）分析脫附的機理

在處理污水中，對于已沉積顆粒物而言，其會出現包裹濾料表面的情況，此時所發生的間隙就會變小，但是隨著流速逐漸升高，此時的濾層阻力也會隨之升高。因此，被截留沉積物則難以脫附，此時就會導致其濾料處于深層，當濾層失效前，濾池需要反復進行沖洗，進而促進濾層恢復過濾的性能。此外，深床濾池中還配有其他的處理系統，即反沖洗配水以及配氣的系統，其中存在二次配水的系統中，其中的孔口分布十分密集，通過反復沖洗可以提升效率，進而促進濾池有效運行，同時減少濾池中反沖洗所需要的費用。

1.2 分析反硝化中的脫氮機理

在處理污水過程中，深床濾池中的濾料層可以接受缺氧環境進行運行，而且濾料表面還存在大量生物菌群，通過二級生化的方式進行處理，然后其出水可以借助于重力作用促進水流可以順利通過，但是針對污水中出現其他的化學成分，例如硝酸鹽或者是亞硝酸鹽，極有可能會吸附在濾料載體中，此時生物膜就可以及時吸附，進而將這些化學物質還原為N2，這就可以在污水中進行釋放，達到提升反硝化脫氮的效果，對于顆粒濾料而言，則可以通過截留懸浮物而有效凈化。由于反硝化菌屬于一類化能中的異氧，同時還兼有缺氧型的微生物，具體反應方面是處于缺氧條件下，在實際的反應方面，反硝化菌可以有效還原硝基氮，同時可以將其有機物，例如甲醇就可以作為一種電子供體，對污水廠中三級處理工藝而言，反硝化濾池中所包括碳源（BOD）的量就比較低，進而可以充分保障生物菌群具有良好的活性。在污水處理過程中，濾池作為重要的一個環節，在碳源的投加過量情況下，此時污水廠就會出現BOD超標的問題。針對反硝化濾池中所出現的投加機制，其中屬于其特有的信號為：進水流量、溶解氧濃度、出水硝基氮的濃度以及進水硝基氮的濃度信號，可以幫助人們精確掌握碳源投加量的情況，進而可以實現節能以及經濟控制的目標。

1.3 分析碳源投加實施控制的系統

由于碳源精確度直接對反硝化中的濾池所具有的脫氮情況以及運用費用都有直接影響，因此，在處理過程中就需要嚴格控制碳源投加量。如遇到高跌水的情況會導致其進水DO升高，而且反硝化反應過程中，整個環境都屬于缺氧的情況，進而DO含量也會帶來影響，即反硝化的效果以及甲醇消耗情況。在碳源投加前后，工作人員需要反復進行投加控制，即從控制該系統中的進水溶解的氧濃度、進水流量以及進水硝基氮的濃度等。濾料中存在的N2或者是DO的累積情況，此時會導致濾池中的水頭損失逐漸增加，此時就可以通過單獨的水進行反沖，進而可以釋放出對應的氣體。

1.4 通過化學方式進行除磷原理分析

針對污水中的化學除磷主要運用的是“微絮凝過濾”方式進行處理，然后通過加強對污水中實施投加無機的金屬鹽藥劑或者是污水中具有溶解性的鹽類進行處理，可以更好地形成具有溶解作用的物質，進而可以提升過濾處理的能力。通過此方式主要通過懸浮物方式而有效除去磷。

1.5 分析此處理工藝的特點

污水實施深度處理，采用此方式可以降低能耗，而且此工藝的流程也比較短，在實踐運用過程中具有良好的可靠性，在管理方面也非常便利。通過和其他工藝進行對比，此工藝處理過程中額投資比較低；此外，設計濾池方面需要保持良好的合理性，即可以通過降流式的重力濾池有效處理懸浮物，而且通過此方式所取得的效果也非常良好，運用過程中就不用設置對應的過濾池或者是實施后續設置對應的終沉池；最后，深床反硝化的濾池還具有較強的靈活性，例如能夠一池多用，并且可以有效將水質靈活轉換，然后經過深床過濾池而有效除去污水中的不良物質，使得市政污水排放可以達到總氮以及總磷的排放所要求的標準。

2 分析深床濾池的設計問題

為了能夠提升污水處理的能力，在設計深床濾池中需要進行科學分析其形狀，例如將進水堰的形狀調整為圓弧形，通過此方式可以有效提升濾池的液位，進而防止污水進水發生跌落的情況。如果濾池在實際運用過程中，反硝化的功能需要逐漸改善，此時濾池中的進水堰形狀則需要將其設計成圓弧形，保障水流可以沿著濾池的兩側實施層流，通過水流落差最小化的方式降低其中充氧所帶來的不良影響，同時也可以減少處理過程中的碳源消耗，在運行方面也可以有效節約成本。

結語

市政中的污水處理屬于保護環境的重要環節，其受到高度重視。就當前市政實施污水深度處理方面所采用的工藝而言，深床反硝化慮池在實踐運用方面所取得效果非常良好，此處理工藝具有良好的脫氮、去除SS以及脫磷等復合作用的功能，除此之外，其工藝的運行成本比較低，而且在實踐運用方面還具有良好的穩定性。因此，今后在市政污水處理工作中，需要合理設計并選用恰當的工藝，有效進行深度處理各種污水。

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