摘要：伴随国民经济的增长，人们的环保意识也越来越强。在这样的环境下，作为一项重要的保护环境举措，污水处理引起了广泛的关注。现阶段，中国又大力提倡对污水进行深度处理，并在积极引进反硝化深化虑池，有效改造污水处理厂，提高污水处理的实际效率。为此，本文从污水处理厂出发，分析了在提标改造中，反硝化深化滤池的有效应用，希望有助于污水处理厂更好地改造处理系统、提高污水排放标准。
关键词：污水处理厂；深化反硝化滤池；提标改造
为了有效避免水域富营养化，污水处理厂在向外排水时，需要严格执行有关标准要求。而其中稳定控制TN达标，已经发展成为我国很多污水处理厂在进行提标改造中需要处理的一个最大难题。而通过反硝化深化滤池（简称DBDF），就能充分融合氧化生物和深化过滤，增强脱氮效果，属于反硝化领域的一个典型代表，能够服务于中国污水处理厂更好地进行提标改造。
一、反硝化深床滤池的基本工艺特点
目前，反硝化深化滤池工艺，在除去水体悬浮物（简称SS）、降低总氮量（简称TN）等方面，效果十分可观。总体上看，这种新工艺的基本特点如下：①流程较短，低能耗，安全可靠，便捷运行管理，与其他工艺相比，总投入更低。②优化设计滤池，借助重力降流式滤池，除去悬浮物，后续无需过滤池或者终沉池。③灵活适用，可以一池多用，从水质状况出发，灵活转变，有效去除SS或者投碳源形成反硝化滤池，或加药除磷，达到更高的排放总氮、总磷上的标准要求。
二、反硝化深床滤池在污水深度处理中的应用
2.1处理机理
（1）过滤机理
①截留机理。在截留中，包含机械过滤和沉积滤料。机械过滤一般会利用滤料滤床，截留污水中存在的悬浮颗粒，又或沉积过程中粒径超过滤料筛孔的颗粒物。如果滤料筛孔较小，则产生的截留效果就更为显著，相反，粗滤料的滤床就具有较小截留效果。在滤料层，可不断截留、快速吸附经由生化处理产生的悬浮物和反硝化下的异养菌群（比如，变形杆菌、微球菌、芽抱杆菌等），而且可很容易地满足污水处理在<2NUT浊度或者SS<5mg/L（一般SS<2mg/L）等方面的要求。在滤料上出现的沉积，大多是因为液体流动，而致使有些悬浮物没有被截留而穿过滤料，这样便会在滤料上沉积下来。
②吸附机理。当深度处理污水时，往往会滤料表面吸附颗粒物，并且当滤速不一样时，吸附下滤料的效果也不尽一样。所以，可以借助滤速控制，来调整吸附效果，以增强污水处理的实际效果。基本的原理就是在内聚、挤压等力的综合作用下，而物理吸附分子。
③脱附机理。当包裹沉积颗粒物后，滤料间会缩小缝隙，致使进水流速、滤床阻力提升。这样被截留物，就常常会脱附，而被带到滤料深层当中而累积下来。所以，应在滤床过滤失效前，反冲洗滤床截留下来的颗粒物，并且全部冲洗截留悬浮物直至出池，而滤床也会恢复过滤功能。
（2）脱氮机理
如果环境缺氧，则在反硝化深化滤池，大量反硝化菌群就会附着在滤料层表面。通过二级生化处置后，重力流就会推动出水，并且进入滤池再从滤料层通过。这时，石英砂上的生物膜就会反硝化滤池污水中存在的硝酸盐氮，并且转换生成并释放N2，从而完成整个污水脱氮过程。反应有：反硝化微生物+碳源+硝基氮→N2↑。
当缺氧时，针对反硝化生物菌，借助NO3-N中存在的N5+、N3+（生成N2）为电子受体，而O2-属于受氢体，从而生成H2O、OH-，再通过有机物碳源、电子供体，供给能量并且降解氧化。所以，在滤池滤层中，唯有进水溶解氧低、滤层无氧，方才可脱氮。所以，针对进水溶解氧，应严格控制投加成本、增强滤池处理效果。
2.2工程概况
在某市政污水处理厂，是典型的一种污水处理项目。其中的1~3期工程，约有20万m3/d的设计规模，且主要旨在控制N稳定达标，但活性污泥中缺乏碳源。所以，在三期工程中，针对AAO工艺，将碳源投放点设置在缺氧段，以控制TN投放达标。而在4期提标改造工程中，有设置深化反硝化滤池。这样在高温时运行，并且在低温下通过外加碳源来反硝化，借助直接过滤微絮凝技术，来妥善处理市污水处理厂问题。
2.3规划设计
①设计参数。总规模5万m3/d，约12℃的水温，相应的变化系数1.2。②滤池。共有四个部分，各部分长宽26.83mx3.56m，滤速5.45m/h，时滤速最大6.54m/h。③混合池。在厂内二沉池，提升泵房后，向混合池传递污水。在池中有两个隔断，且串联分布，各隔断长、宽、高为2.4m、2.4m、4.0m。就各隔断，各设置功率7.5kW的搅拌机一台。在第一、二隔断中，依次投放混凝剂、碳源。④碳源投加体系。在滤池中，以乙酸钠为碳源，并通过两台计量投加泵、乙酸钠储罐一个，电磁流量计一个，组合形成一台投加甲醇的体系。⑤反冲洗水泵。在该污水处理厂中，一共有反冲洗水泵两台，使用其中一台，备用另一台，且各水泵长9m，具有75kw的功率。一共设计反冲洗风机三台，使用其中两台，备用另外一台，且功率都是71kPa。
2.4处理效果
经过提标改造并投入使用后，原水属于二级沉淀出水，并且经泵提升到相应的中试装置。而中试设备为圆柱体，且内径是406mm，砂滤层高度1830mm，承托卵石层厚500mm，容积0.23m3，主要粒径范围2~4mm。在应用实践中，水量、滤速依次是720L/h、5.56m/h，去除TN的效果十分显著。
据总体的应用效果显示，通过引进反硝化深化滤池，取得了很理想的应用效果，可完全达到设计要求，具体而言：基于二级出水，全面考量水力负荷，来操作滤池的反硝化过程，以增强除去TN的效果。最终出水TN为优质的一级A标准水。当进水TN位于14~24mg/L之间时，能够大致稳定出水TN至低于5mg/L水平。所以，经过反硝化深化滤池，进行污水脱氮处理后，效果完全可以达到深度处理市政污水上的要求标准。
2.5注意事项
适当投入一定量的碳源、混凝剂，控制出水TN为5mg/L或以下。同时，还需要适当加一些混凝剂，控制出水TP一直低于5mg/L。此外，如果进水SS低，又或缺少水量，就应适当延长反冲洗周期。针对系统经过一番调试后，在首次投入使用时，应每隔10d就全面冲洗，以进一步增大污水处理的实际效率。
三、结语
综上所述，作为市政工程之一，污水处理厂在保护环境等方面发挥着很重要的作用。而针对污水处理厂，通过引进反硝化深化虑池，来优化提标改造，现已取得很理想的效果。不仅脱氮效果良好、可除去SS、可脱磷等，而且深度处理运行成本低、稳定性好、能够处理各种市政污水，值得大力推广应用。
参考文献
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