一、核心功能
反硝化深床濾池是針對(duì)硝態(tài)氮(NO??-N)污染的深度處理設(shè)備,通過生物反硝化反應(yīng)將水中硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓∟?),實(shí)現(xiàn)總氮(TN)高效去除。其核心作用是解決市政污水、工業(yè)廢水及地表水體中總氮超標(biāo)問題(如一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)要求 TN≤15mg/L),尤其適用于排放標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)改造場(chǎng)景,硝態(tài)氮去除率可80%-90%,使出水總氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo),從源頭遏制水體富營(yíng)養(yǎng)化(如藻類爆發(fā)、水質(zhì)發(fā)黑發(fā)臭)。
二、工作原理
濾池內(nèi)部營(yíng)造缺氧微環(huán)境,核心反應(yīng)如下:
濾料吸附與微生物附著:填充粒徑 2-3mm 的石英砂或改性陶粒濾料,形成 3-4m 深的濾床,濾料表面附著反硝化細(xì)菌(如假單胞菌屬);
碳源供給與反應(yīng)驅(qū)動(dòng):通過計(jì)量泵投加甲醇、乙酸鈉等外加碳源(C/N 比≥4:1),為反硝化細(xì)菌提供電子供體,驅(qū)動(dòng)反應(yīng):2NO?? + 10e? + 12H? → N?↑ + 6H?O
同步過濾與脫氮:污水從下而上流經(jīng)濾床,硝態(tài)氮在缺氧條件下被還原為氮?dú)庖绯?,同時(shí)濾料截留懸浮物(SS 去除率≥90%),實(shí)現(xiàn) “脫氮 + 過濾” 雙重功能。
三、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
深床結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì):
濾層厚度達(dá) 3-4m(傳統(tǒng)濾池 1-1.5m),延長(zhǎng)水力停留時(shí)間(HRT=30-60 分鐘),確保反硝化反應(yīng)充分進(jìn)行;
濾料粒徑大(2-3mm)、孔隙率高(40%-45%),抗懸浮物堵塞能力強(qiáng),反洗周期長(zhǎng)達(dá) 24-48 小時(shí)(傳統(tǒng)濾池 8-12 小時(shí))。
布水布?xì)庀到y(tǒng):
底部采用氣水聯(lián)合反洗(空氣強(qiáng)度 15-20m3/(㎡?h),水強(qiáng)度 8-10m3/(㎡?h)),高效清除濾料表面生物膜及截留雜質(zhì),維持濾池長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
自控系統(tǒng):
在線監(jiān)測(cè)硝態(tài)氮濃度、液位、壓差,自動(dòng)調(diào)節(jié)碳源投加量與反洗周期,避免碳源過量投加導(dǎo)致的二次污染(如 COD 超標(biāo))。
四、應(yīng)用場(chǎng)景
市政污水處理廠提標(biāo):
針對(duì)一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)(TN≤15mg/L),在二沉池后增設(shè)反硝化深床濾池,處理量 5000-100000m3/d,可將二沉池出水 TN(20-30mg/L)降至 10mg/L 以下。
工業(yè)廢水深度處理:
化工、制藥、食品加工等行業(yè)廢水(如硝態(tài)氮濃度 50-100mg/L),通過 “生化處理 + 反硝化濾池” 組合工藝,滿足《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978)特別排放限值。
河道與景觀水體修復(fù):
作為 “截污 – 處理 – 回用” 鏈條的終端環(huán)節(jié),去除地表水中過量硝態(tài)氮(如河道水 TN=20mg/L),防止藻類爆發(fā),改善水體透明度(濁度<5NTU)。
五、技術(shù)優(yōu)勢(shì)
脫氮效率高:?jiǎn)渭?jí)濾池硝態(tài)氮去除負(fù)荷可達(dá) 0.8-1.2kgN/(m3?d),是傳統(tǒng) A/O 工藝的 2-3 倍,尤其適合用地緊張的存量改造項(xiàng)目(占地面積較傳統(tǒng)工藝節(jié)省 30%)。
抗沖擊能力強(qiáng):濾料層緩沖水質(zhì)波動(dòng),當(dāng)進(jìn)水硝態(tài)氮濃度突然升高(如從 50mg/L 升至 100mg/L)時(shí),出水 TN 波動(dòng)<10%,保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
運(yùn)行成本低:
碳源投加量精準(zhǔn)控制(誤差≤5%),較人工控制節(jié)省 15%-20% 碳源消耗;
氣水反洗能耗低(噸水能耗 0.05-0.1kW?h),維護(hù)費(fèi)用僅為膜處理工藝的 1/3。
反硝化深床濾池通過 “生物脫氮 + 物理過濾” 的高效耦合,成為解決水體氮污染的關(guān)鍵裝備,廣泛應(yīng)用于水質(zhì)提標(biāo)、廢水回用及生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域,為實(shí)現(xiàn) “碧水保衛(wèi)戰(zhàn)” 總氮減排目標(biāo)提供了可靠的技術(shù)支撐。