深床反硝化滤池用S型滤砖污水的脱氮除磷原理

文章出处：巩义市盛世净水材料有限公司发表时间： 2023-10-10 10:32:41

反硝化滤池硝化脱氮功能的生物滤池，它是在传统生物滤池的基础上发展而来的。由于其具有较好的硝酸盐去除效果，并且具有占地面积小，处理效率高，反硝化滤池工艺中进行的脱氮反应大部分是异氧反硝化细菌以有机碳源（常见的碳源如甲醇，醋酸和乙醇等）作为电子供体，以硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体的氧化还原过程。还有部分的自养反硝化细菌，以无机的碳（如CO2、H2CO3等）作为碳源，以氢和铁、硫等的化合物为电子供体。反硝化生物滤池属于生物膜法，因此在一定的使用期限内需要进行冲洗，以恢复损失的水头。同时将一部分老化脱落的生物膜排出整个滤池，促进新的生物膜生成，就好比活性污；

反硝化滤池原理及关键因素

反硝化滤池工艺中进行的脱氮反应大部分是异氧反硝化细菌以有机碳源（常见常见的碳源如甲醇，醋酸和乙醇等）作为电子供体，以硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体的氧化还原过程。还有部分的自养反硝化细菌，以无机的碳（如CO2、H2CO3等）作为碳源，以氢和铁、硫等的化合物为电子供体。

该过程是一个涉及多种酶和多种中间产物并伴随着电子传递和能量产生的复杂生化反应过程，该过程是涉及4种酶：即硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶、一氧化氮酶和一氧化二氮酶，它们分别参与硝酸盐转化的4步反应：NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2

参与反应的酶类对反应条件有一定的要求：pH（7~8）、溶解氧浓度（≤0.5mg/L）、水温（20~35℃）、碳氮比（工程上一般要求≥5:1）等，因此就反硝化滤池而言，保证以上条件是保证脱氮效果的前提。在实际的现场工程中，污水厂对水温以及pH的控制相对稳定，但由于进水水质水量的变化导致进水有机物含量不足，进而使得滤池中的反硝化细菌得不到足够的碳源，造成脱氮效率低下。

另外，所设计滤池的水力负荷，一般的水力负荷设计经验值为0.5~3m3﹒m-2﹒h-1左右[4]，水力负荷较低容易引起堵塞及冲洗维护困难等问题，水力负荷较高则会导致污水与生物膜的接触时间不够，反应不充分也会造成脱单效率低下。

三，冲洗频率及强度，反硝化生物滤池属于生物膜法，因此在一定的使用期限内需要进行冲洗，以恢复损失的水头。同时将一部分老化脱落的生物膜排出整个滤池，促进新的生物膜生成，就好比活性污泥法中要将剩余污泥排出系统一样，因此反硝化生物滤池需要根据来水的水质水量变化以及生物膜的生长情况，摸索出合适的冲洗频率和冲洗强度。

3、反硝化滤池结构组成

反硝化滤池笔者根据水力流态分为上流式和下流式两种形态。上流式的反硝化滤池形态和传统的生物滤池的结构较为类似，污水从下部往上部流动，滤池从下往上分为配水层、承托层、填料层、清水层。下流式的反硝化滤池形态和V型滤池结构较为类似，污水从滤池上部配水槽进入滤料区，滤池从上往下分为配水区、填料区、承托层、出水收集区。

与曝气生物滤池相比，反硝化滤池无需在滤池中增加曝气设备，仅设计用于气洗联合冲洗的反冲设备。为了保证反硝化滤池的正常运行，常常配备有气水联合反冲洗设备。滤池承托层一般由滤板、滤头、和滤砖（如下图）、承托层滤料组成，反冲洗系统（冲洗水管、冲洗气管）也在承托层的滤板下布置新型的滤池主要将滤头优化为方便布水布气的新型滤砖，优化了气水分配.

反硝化滤池滤料也从普通的鹅卵石、砾石等转变为陶粒、无烟煤、火山石以及高分子惰性载体这类比表面积大，截污能力强的载体材。上流滤池冲洗方向和进水水流方向是同向的，因此在滤池的出水区常常会有一个冲洗废水收集池/槽，冲洗完的废水回流至进水配水区。

反硝化滤池用滤料多采用2～3mm石英砂介质，滤床深度通常为1.83m，滤池可保证出水SS低于5mg/L以下。绝大多数滤池表层很容易堵塞或板结，很快失去水头，而独特的均质石英砂允许固体杂质透过滤床的表层，深入滤池的滤料中，达到整个滤池纵深截留固体物的优异效果。

反硝化深床滤池：将反硝化与深床过滤功能有机结合在一起，是集生物脱氮及过滤功能合二为一为两个部分即反硝化+过滤。

反硝化：反硝化指硝酸氮和亚硝酸氮在反硝化菌的作用下,被还原为气态氮的过程.

反硝化过程需在缺氧条件下进行,并需要有机碳源作为电子供体完成脱氮过程。

过滤：采用石英砂截留过滤水中悬浮物及杂质。

水中的氮主要以氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮几种形式存在。有机氮通过氧化和微生物活动可转化为氨氮，氨氮在好氧情况下又可被硝化细菌氧化成亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。亚硝酸盐氮是氨硝化过程的中间产物，水中亚硝酸盐含量高，说明有机物的无机化过程尚未完成，污染危害仍然存在。硝酸盐氮是含氮有机物氧化分解的终产物。

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