反硝化深床滤池在污水处理厂提标改造中的应用

反硝化深床滤池在污水处理厂提标改造中的应用
社会的进一步发展，促使现阶段我国水资源污染问题逐渐加剧的，此种情况下，污水处理厂需要发挥更加重要的作用，应该通过合理的设备改造以及技术应用，提升污水处理质量。

基于此，本文以怀远县污水处理厂改造为例，分析了反硝化深床滤池的建设方法，希望以下内容的论述可以为反硝化深床滤池在实际工程中的应用起到现实意义的借鉴作用。

标签：反硝化深床滤池;微絮凝;提标改造
近几年，随着经济的不断提升，居民产生的生活污水数量不断提升，城镇水资源污染问题越发明显，基于此，污水处理正在进行积极改造与设备升级，以求可以更好完成污水治理作业，其中反硝化深床滤池等新技术、新工艺应用十分重要，对于污水的處理效果较为明显。

因此，对反硝化深床滤池在污水处理厂提标改造中的应用研究有着鲜明现实意义。

一、工程概况
怀远县污水处理厂实际设计规模为3.0万m3/d，主体应用的处理的二级工艺为改良型氧化沟，现状污水处理厂尾水排放标准符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B级标准，为进一步提升污水处理标准，保证周边居民水环境安全，促进当地经济可持续发展，污水处理厂进行了提标改造，提标改造工程完成后要求污水处理厂尾水排放标准符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A级标准。

本文以下内容论述了污水处理厂原有基础上，构建反硝化深床滤池的一些基本内容。

二、怀远县污水处理厂改造影响因素
对于当下污水处理厂而言，因为建设时间较长等原因，所以在进行反硝化深床滤池建设中需要考虑到以下问题：①该厂区及建设时间较长，属于老厂区，周边土地规划基本完毕，所以可以应用的土地面积并不多，基于此选择的新型污水处理工艺需要具有较短的工艺流程。

②虽然厂区建设时间较长，但是在完成提标改造之后，需要保证污水悬浮物处理、氮、磷处理质量过关，因此需要选择的工艺具有深度处理效果。

③在厂区，二级生物处理过程中所应用到的氧化沟为“奥贝尔”，厂区内没有建设独立厌氧区，因此对于污水中磷成分的去除效果并不明显，所以需要选择具有磷成分深度处理的工艺。

之所以考虑应用反硝化深床滤池是因为其具有以下几个方面的特点：一方面，该类污水处理工艺在实际应用过程中，可以去除多种类型的污染成分，并且应用较为灵活，无论是国外还是国内应用技术都已经成成熟。

另一方面，该工艺应用较为简单，建设流程较为简单，可以长期连续使用，使用寿命较长。

如图1所示就是反硝化深床滤池的基本结构图。

反硝化深床滤池
去除TN：利用适量优质碳源，附着生长在石英砂表面上的反硝化细菌把NOx-N转换成N2完成脱氮反应过程，经过多个工程经验和数年的历史数据表明，在前端硝化反应较完全的情况下，可稳定做到出水TN≤10mg/l。

在反硝化过程中，硝酸氮不断被还原为氮气，根据实际运行以及设备方提供的资料，每脱1g氮，则需要消耗4.9g的碳源（以乙酸计），由此设计碳源投加系统，以满足反硝化对碳源的需求，深床滤池中会逐渐集聚大量的氮气，一方面这些气体会使污水绕窜介质之间，这样增强了微生物与水流的接触，同时也提高了过滤效率。

去除TP：微絮凝直接过滤除磷，深床滤池技术是省去沉淀过程而将混凝反应与过滤过程在滤池内同步完成的一种接触絮凝过滤工艺技术。

这种直接过滤技术用于污水深度处理一般是指在二沉池后投加混凝剂，经机械混合后直接进入滤池，不仅可以进一步降低CODcr和BOD5，而且可以稳定保证SS、TP达标，不仅可简化污水厂处理流程，降低投资费用，减少运行费用，而且还可延长过滤周期，提高产水量及出水水质。

深床滤池具有以下优点：
滤池不易板结，滤池内无易损件;配水系统采用滤砖，开孔比率高，无堵塞，阻力小;滤料采用耐磨损球形石英砂，无流失，无需投加;运行模式切换方便，同传统砂滤池;滤池结构简单，组件少，施工安装简单方便;固定床方式，耐冲击负荷能力强，出水水质稳定;反冲洗频率较低，通常1-2天左右反冲一次。

针对本工程规模及出水水质特点，不同滤池性能中过滤性能基本都可以满足要求，但从本工程实际出发，考虑怀远县污水处理厂现状水质情况以及污水厂建成后便于运行管理，为保障出水水质，提高污水处理效率，综合经济、技术、出水水质稳定、运行稳定等各方面考虑，本工程推荐采用深床滤池作为深度处理过滤单元。

三、工程方案
（一）基本内容
工程位于怀远县，原有污水厂占地面积为 2.8×104m2，项目占地面积为0.20×104m2。

为保证本次工程可以正常发挥作用，保证污水处理质量，根据实际污水处理要求，深度处理采用微絮凝+反硝化深床滤池工艺进行建设。

主要应用到的机械工艺设备选择国产高质量设备，高精度设备采用国外品牌。

（二）设计水质水量
本次污水处理量基本限定为3.0万m3/d，收集以及处理的污水类型主要为“生活污水”，鉴于此，工程设计进水水质以及提标前出水水质数据为表一所示。

本工程设计进水水质为：
BOD5=150mg/l COD=300mg/l SS=250mg/l NH3-N =30mg/l TN =40mg/l TP=5mg/l
本工程出水水质指标执行一级A类排放标准。

BOD5≤10mg/l COD≤50mg/l SS≤10 mg/l TN≤15mg/l
NH3--N≤5mg/l TP≤0.5mg/l 粪大肠菌群：≤103个/L
四、微絮凝+过滤工艺分析
工艺描述：在此类工艺的具体应用过程中，污水首先会经过沉降池，在经过沉降池之后需要添加絮凝剂，之后进入到混合池中进行处理，随后进入到反应池进行微絮反应，反应完成之后进入到过滤池水进行悬浮物去除，最后进入到消毒池进行最后处理。

具体流程如图2所示。

工艺特点：工艺应用过程中加入絮凝剂进一步降低了污水中有机成分的含量，对于提升过滤吸附效果有着重要作用。

在工艺的实际应用应用过程中，可以将基本流程分为两个部分，第一个部分是混合，其存在的主要意义在于加快污水与添加试剂的融合速度，提升试剂应用效果，保证沉淀以及过滤质量。

因为本次工程所处理的污水数量较大，流量变换
较为明显，所以最终选择的混合方法为机械快速混合。

第二个部分是过滤，应用到的过滤设备为深床滤池，可以很好的避免穿透等问题，及时在污水处理前期已经发生污泥膨胀等异常现象，也不会对过滤环节以及污水处理质量产生过多影响。

并且滤池内部固体物所具有的应用负荷较高，因此可以进一步降低过滤周期以及冲洗次数。

去除TN：整个工艺流程在去除TN的过程中将会应用优质碳源进行处理，而存于石英砂表面的硝化细菌将会完成脱氮反应，从而让污水中的TN含量降低到10mg/L之下。

并且在进行反应时还会形成大量的氮气，这些氮气将会增加水物质与微生物之间的接触，进一步提升过滤效果。

去除SS：就污水处理实际情况而言，基本上每毫克的SS当中BOD5物质的含量为0.5毫克左右，因此在对污水悬浮物进行处理时，也降低了BOD5物质含量，进而达到污水处理目的。

去除TP：对于当下应用的主体工艺流程而言，絮凝反应池将会直接过滤午睡中的磷物质，因此对于深床滤池技术而言，是一种可以节省沉降过程的过滤方
法[1]。

通常情况下，会在污水处理的在二沉池之后加入适当的混凝剂，就实际应用效果而言，可以很好的降低污水中的CODcr和BOD5含量，还可以降低SS、TN含量。

此种方法应用成本较低，应用效果良好，可以在适当情况下大范围使用。

五、提标二级处理改造
（一）氧化沟改造
为了保证建设的反硝化深床滤池可以正常发挥作用，并且与原有污水处理设备正常关联，需要对原有处理设备进行适当的改造，作为污水处理的重要组成部分，氧化沟改造十分重要。

本次改造过程中，首先在原有氧化沟内加入了回流泵，每个内沟当中安装两台，设计回流比例为200%，为保证回流效率，在氧化沟外部设置功率4kw的推流器。

（二）深度处理工艺设计
怀远县污水处理厂所选择应用的深度处理工艺为“微絮凝过滤工艺”。

当水流经过沉降池以及泵房之后，就会进入到深度处理环节，在深度处理环节开始之前，需要进行加药处理，当污水中出现微小絮体之后，经过过滤池进行过滤，最后进入到消毒池去除大肠杆菌[2]。

具体工艺流程如图3所示。

（三）加药间
加药间存在的意义在于向污水中投放相应的处理试剂，通常处理过程中所应用到的试剂种类为碱式氯化铝或铁盐，投放时间在污水进行混合反应之前。

药品投放流程为：首先将药品投放到溶液池，将混合药品之后的溶液应用加药泵投放到污水中。

深度处理中，通常按照5mg/l（纯品）计算投加率，应用药剂纯度为10%。

设计的药剂溶解池水量为两座，池体建设规格为2.0×2.0×1.8m。

在每个药剂溶解池中，都会配备搅拌机以及液位计，以此保证经加药质量。

加药泵采用隔膜计量泵，共2台，1用1备，单台流量325l/h，扬程3bar，功率0.37kw[3]。

建设数量为1座，实际尺寸为150m2。

六、结语：
综上所述，在反硝化深床滤池的建设以及实际应用过程中，污水处理效果较为明显，可以很好的改善周邊水环境质量，维护居民正常用水需求。

因此，我国其它地区的污水处理厂可以考虑进行反硝化深床滤池建设与改造，推动城镇水资源管理更加高效，加快污水系统基础内容建设，从而提升污水收集处理效率，推动社会可持续发展。

参考文献：
[1]景璟，杨敏，郑玄，周聪，郑学铭，夏畅斌，刘春华，赵文玉.建设项目入河排污口设置论证分析——以长沙县某污水处理厂一期工程为例[J].广东化工，2019，46（08）：141-143.
[2]孙晓燕.北方中小城市污水处理厂项目环境影响评价中的重要因素分析——以文登污水处理厂升级改造工程为例[J].智能城市，2019，5（07）：140-141.
[3]杨兴豹，李激，阚薇莉，赵欣萍，唐骋彪，陈宇，张超.Denite～反硝化深床滤池在无锡芦村污水处理厂四期工程深度处理中的应用[J].中国建设信息（水工业市场），2010（09）：23-25.。