反硝化濾池原理及關(guān)鍵因素

反硝化濾池工藝中進(jìn)行的脫氮反應大部分是異氧反硝化細菌以有機碳源（常見(jiàn)常見(jiàn)的碳源如甲醇，醋酸和乙醇等）作為電子供體，以硝酸鹽或亞硝酸鹽作為電子受體的氧化還原過(guò)程。還有部分的自養反硝化細菌，以無(wú)機的碳（如CO2、H2CO3等）作為碳源，以氫和鐵、硫等的化合物為電子供體。

該過(guò)程是一個(gè)涉及多種酶和多種中間產(chǎn)物并伴隨著(zhù)電子傳遞和能量產(chǎn)生的復雜生化反應過(guò)程，該過(guò)程是涉及4種酶：即硝酸鹽還原酶、亞硝酸鹽還原酶、一氧化氮酶和一氧化二氮酶，它們分別參與硝酸鹽轉化的4步反應：NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2

參與反應的酶類(lèi)對反應條件有一定的要求：pH（7~8）、溶解氧濃度（≤0.5mg/L）、水溫（20~35℃）、碳氮比（工程上一般要求≥5:1）等，因此就反硝化濾池而言，保證以上條件是保證脫氮效果的前提。在實(shí)際的現場(chǎng)工程中，污水廠(chǎng)對水溫以及pH的控制相對穩定，但由于進(jìn)水水質(zhì)水量的變化導致進(jìn)水有機物含量不足，進(jìn)而使得濾池中的反硝化細菌得不到足夠的碳源，造成脫氮效率低下。

另外，所設計濾池的水力負荷，一般的水力負荷設計經(jīng)驗值為0.5~3m3﹒m-2﹒h-1左右[4]，水力負荷較低容易引起堵塞及沖洗維護困難等問(wèn)題，水力負荷較高則會(huì )導致污水與生物膜的接觸時(shí)間不夠，反應不充分也會(huì )造成脫單效率低下。

三，沖洗頻率及強度，反硝化生物濾池屬于生物膜法，因此在一定的使用期限內需要進(jìn)行沖洗，以恢復損失的水頭。同時(shí)將一部分老化脫落的生物膜排出整個(gè)濾池，促進(jìn)新的生物膜生成，就好比活性污泥法中要將剩余污泥排出系統一樣，因此反硝化生物濾池需要根據來(lái)水的水質(zhì)水量變化以及生物膜的生長(cháng)情況，摸索出合適的沖洗頻率和沖洗強度。

3、反硝化濾池結構組成

反硝化濾池筆者根據水力流態(tài)分為上流式和下流式兩種形態(tài)。上流式的反硝化濾池形態(tài)和傳統的生物濾池的結構較為類(lèi)似，污水從下部往上部流動(dòng)，濾池從下往上分為配水層、承托層、填料層、清水層。下流式的反硝化濾池形態(tài)和V型濾池結構較為類(lèi)似，污水從濾池上部配水槽進(jìn)入濾料區，濾池從上往下分為配水區、填料區、承托層、出水收集區。

與曝氣生物濾池相比，反硝化濾池無(wú)需在濾池中增加曝氣設備，僅設計用于氣洗聯(lián)合沖洗的反沖設備。為了保證反硝化濾池的正常運行，常常配備有氣水聯(lián)合反沖洗設備。濾池承托層一般由濾板、濾頭、和濾磚（如下圖）、承托層濾料組成，反沖洗系統（沖洗水管、沖洗氣管）也在承托層的濾板下布置新型的濾池主要將濾頭優(yōu)化為方便布水布氣的新型濾磚，優(yōu)化了氣水分配.

反硝化濾池濾料也從普通的鵝卵石、礫石等轉變?yōu)樘樟?、無(wú)煙煤、火山石以及高分子惰性載體這類(lèi)比表面積大，截污能力強的載體材。上流濾池沖洗方向和進(jìn)水水流方向是同向的，因此在濾池的出水區常常會(huì )有一個(gè)沖洗廢水收集池/槽，沖洗完的廢水回流至進(jìn)水配水區。

反硝化濾池用濾料多采用2～3mm石英砂介質(zhì)，濾床深度通常為1.83m，濾池可保證出水SS低于5mg/L以下。絕大多數濾池表層很容易堵塞或板結，很快失去水頭，而獨特的均質(zhì)石英砂允許固體雜質(zhì)透過(guò)濾床的表層，深入濾池的濾料中，達到整個(gè)濾池縱深截留固體物的優(yōu)異效果。