深床反硝化濾池在市政污水深度處理中的應(yīng)用

馬宗凱

摘 要：市政污水處理工作十分重要，對(duì)保護(hù)環(huán)境具有重要意義。目前，我國(guó)大力提升污水實(shí)施深度處理的能力，探索出深床反硝化慮池的方式，在實(shí)踐運(yùn)用中可以有效處理污水。本文對(duì)此處理工藝進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：深床反硝化濾池；市政污水深度處理；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X523 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

國(guó)家在治理環(huán)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(huán)節(jié)，需要提升排放標(biāo)準(zhǔn)，即從之前的一級(jí)B逐漸提升至一級(jí)A，因此，需要對(duì)污水進(jìn)行深度處理。常見的處理工藝有：轉(zhuǎn)盤過濾器、MBR、濾布濾池、深床反硝化濾池以及連續(xù)的流砂過濾等，這些不同的處理工藝具有自己的獨(dú)特性，同時(shí)在實(shí)際運(yùn)用方面，也有各自適合的環(huán)境。如MBR技術(shù)處理所取得的效果非常好，同時(shí)出水比較穩(wěn)定，然而采用此工藝，需要大量的成本投入，而且運(yùn)行的成本比較高；再如轉(zhuǎn)盤過濾器以及濾布濾池，在實(shí)際運(yùn)用方面所需要的成本比較低，而且后期的維護(hù)工作非常簡(jiǎn)單，其具有的缺點(diǎn)就是水質(zhì)難以保障，即水質(zhì)易疏導(dǎo)水量波動(dòng)而產(chǎn)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(yùn)用情況，同時(shí)根據(jù)實(shí)際運(yùn)用情況而做出合理分析。

1 分析深床反硝化率池的機(jī)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(jī)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(jìn)行濾料，同時(shí)濾池運(yùn)行中出現(xiàn)3個(gè)不同的過程，即截留、吸附以及脫附。

（1）分析截留的機(jī)理

截留運(yùn)用方面存在兩種不同的基本類型，第一是機(jī)械過濾，第二種是濾料上沉積，其中機(jī)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(huì)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(duì)的是懸浮顆粒物而言，其會(huì)隨著污水而流動(dòng)，有的可能會(huì)穿過濾料，難以被截留，此外，還和粒徑、孔徑大小有密切關(guān)系。

（2）分析吸附的機(jī)理

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

（3）分析脫附的機(jī)理

在處理污水中，對(duì)于已沉積顆粒物而言，其會(huì)出現(xiàn)包裹濾料表面的情況，此時(shí)所發(fā)生的間隙就會(huì)變小，但是隨著流速逐漸升高，此時(shí)的濾層阻力也會(huì)隨之升高。因此，被截留沉積物則難以脫附，此時(shí)就會(huì)導(dǎo)致其濾料處于深層，當(dāng)濾層失效前，濾池需要反復(fù)進(jìn)行沖洗，進(jìn)而促進(jìn)濾層恢復(fù)過濾的性能。此外，深床濾池中還配有其他的處理系統(tǒng)，即反沖洗配水以及配氣的系統(tǒng)，其中存在二次配水的系統(tǒng)中，其中的孔口分布十分密集，通過反復(fù)沖洗可以提升效率，進(jìn)而促進(jìn)濾池有效運(yùn)行，同時(shí)減少濾池中反沖洗所需要的費(fèi)用。

1.2 分析反硝化中的脫氮機(jī)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(huán)境進(jìn)行運(yùn)行，而且濾料表面還存在大量生物菌群，通過二級(jí)生化的方式進(jìn)行處理，然后其出水可以借助于重力作用促進(jìn)水流可以順利通過，但是針對(duì)污水中出現(xiàn)其他的化學(xué)成分，例如硝酸鹽或者是亞硝酸鹽，極有可能會(huì)吸附在濾料載體中，此時(shí)生物膜就可以及時(shí)吸附，進(jìn)而將這些化學(xué)物質(zhì)還原為N2，這就可以在污水中進(jìn)行釋放，達(dá)到提升反硝化脫氮的效果，對(duì)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(shí)還兼有缺氧型的微生物，具體反應(yīng)方面是處于缺氧條件下，在實(shí)際的反應(yīng)方面，反硝化菌可以有效還原硝基氮，同時(shí)可以將其有機(jī)物，例如甲醇就可以作為一種電子供體，對(duì)污水廠中三級(jí)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(jìn)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(gè)環(huán)節(jié)，在碳源的投加過量情況下，此時(shí)污水廠就會(huì)出現(xiàn)BOD超標(biāo)的問題。針對(duì)反硝化濾池中所出現(xiàn)的投加機(jī)制，其中屬于其特有的信號(hào)為：進(jìn)水流量、溶解氧濃度、出水硝基氮的濃度以及進(jìn)水硝基氮的濃度信號(hào)，可以幫助人們精確掌握碳源投加量的情況，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能以及經(jīng)濟(jì)控制的目標(biāo)。

1.3 分析碳源投加實(shí)施控制的系統(tǒng)

由于碳源精確度直接對(duì)反硝化中的濾池所具有的脫氮情況以及運(yùn)用費(fèi)用都有直接影響，因此，在處理過程中就需要嚴(yán)格控制碳源投加量。如遇到高跌水的情況會(huì)導(dǎo)致其進(jìn)水DO升高，而且反硝化反應(yīng)過程中，整個(gè)環(huán)境都屬于缺氧的情況，進(jìn)而DO含量也會(huì)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(fù)進(jìn)行投加控制，即從控制該系統(tǒng)中的進(jìn)水溶解的氧濃度、進(jìn)水流量以及進(jìn)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(shí)會(huì)導(dǎo)致濾池中的水頭損失逐漸增加，此時(shí)就可以通過單獨(dú)的水進(jìn)行反沖，進(jìn)而可以釋放出對(duì)應(yīng)的氣體。

1.4 通過化學(xué)方式進(jìn)行除磷原理分析

針對(duì)污水中的化學(xué)除磷主要運(yùn)用的是“微絮凝過濾”方式進(jìn)行處理，然后通過加強(qiáng)對(duì)污水中實(shí)施投加無機(jī)的金屬鹽藥劑或者是污水中具有溶解性的鹽類進(jìn)行處理，可以更好地形成具有溶解作用的物質(zhì)，進(jìn)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(diǎn)

污水實(shí)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(shí)踐運(yùn)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(jìn)行對(duì)比，此工藝處理過程中額投資比較低；此外，設(shè)計(jì)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(yùn)用過程中就不用設(shè)置對(duì)應(yīng)的過濾池或者是實(shí)施后續(xù)設(shè)置對(duì)應(yīng)的終沉池；最后，深床反硝化的濾池還具有較強(qiáng)的靈活性，例如能夠一池多用，并且可以有效將水質(zhì)靈活轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)過深床過濾池而有效除去污水中的不良物質(zhì)，使得市政污水排放可以達(dá)到總氮以及總磷的排放所要求的標(biāo)準(zhǔn)。

2 分析深床濾池的設(shè)計(jì)問題

為了能夠提升污水處理的能力，在設(shè)計(jì)深床濾池中需要進(jìn)行科學(xué)分析其形狀，例如將進(jìn)水堰的形狀調(diào)整為圓弧形，通過此方式可以有效提升濾池的液位，進(jìn)而防止污水進(jìn)水發(fā)生跌落的情況。如果濾池在實(shí)際運(yùn)用過程中，反硝化的功能需要逐漸改善，此時(shí)濾池中的進(jìn)水堰形狀則需要將其設(shè)計(jì)成圓弧形，保障水流可以沿著濾池的兩側(cè)實(shí)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(shí)也可以減少處理過程中的碳源消耗，在運(yùn)行方面也可以有效節(jié)約成本。

結(jié)語(yǔ)

市政中的污水處理屬于保護(hù)環(huán)境的重要環(huán)節(jié)，其受到高度重視。就當(dāng)前市政實(shí)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(shí)踐運(yùn)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(fù)合作用的功能，除此之外，其工藝的運(yùn)行成本比較低，而且在實(shí)踐運(yùn)用方面還具有良好的穩(wěn)定性。因此，今后在市政污水處理工作中，需要合理設(shè)計(jì)并選用恰當(dāng)?shù)墓に?，有效進(jìn)行深度處理各種污水。

參考文獻(xiàn)

[1]周濤.深度處理技術(shù)市政污水“變身”高質(zhì)量工業(yè)水[J].水處理技術(shù)，2014，40（5）：127.

[2]趙玉琴.基于納米催化電解的市政污水深度處理及污泥處置研究[J].水處理技術(shù)，2017，43（9）：128-131，135.

[3]孫亞平，張瑩瑩.煤化工工業(yè)污水排入城鎮(zhèn)管網(wǎng)可行性研究[J].河南科技，2013，12（21）：168-169.