對(duì)于深床反硝化濾池工藝，在國(guó)外應(yīng)用比較成熟，也有專(zhuān)利保護(hù)。1969年世界上第一個(gè)反硝化濾池即誕生在 STS/Tetra 公司。近 40 年來(lái) STS/Tetra 的反硝化濾池在全世界有數(shù)百個(gè)系統(tǒng)中正常運(yùn)行著。隨著外國(guó)專(zhuān)利開(kāi)放分享，大陸部分廠(chǎng)家開(kāi)始逐步引進(jìn)技術(shù)，應(yīng)用到本地的污水處理廠(chǎng)。
為什么要使用反硝化深床濾池？
反硝化深床濾池是污水深度處理的重要工藝之一，主要目的為去除SS/TN/TP。處理后使得SS、TN和TP出水達(dá)到一級(jí) A 標(biāo)準(zhǔn)（《城鎮(zhèn)污水廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》），并為客戶(hù)適應(yīng)未來(lái)更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留下擴(kuò)展和升級(jí)的空間。
反硝化濾池采用特殊規(guī)格及形狀的石英砂作為反硝化生物的掛膜介質(zhì)，同時(shí)深床又是硝酸氮 (NO 3 -N) 及懸浮物極好的去除構(gòu)筑物。2~4 毫米介質(zhì)的比表面積較大。1.83m 深介質(zhì)的濾床足以避免竄流或穿透現(xiàn)象。介質(zhì)有較好的懸浮物截留功效，在反沖洗周期區(qū)間，每 m 2 過(guò)濾面積能保證截留 ≥7.3kg 的固體懸浮物。固體物負(fù)荷高的特性大大延長(zhǎng)了濾池過(guò)濾周期，減少了反沖洗次數(shù)，并能輕松應(yīng)對(duì)峰值流量或處理廠(chǎng)污泥膨脹等異常情況。懸浮物不斷的被截留會(huì)增加水頭損失，因此需要反沖洗來(lái)去除截留的固體物。由于固體物負(fù)荷高、床體深，因此需要較高強(qiáng)度的反沖洗。濾池采用氣、水協(xié)同進(jìn)行反沖洗。反沖洗污水一般返回到前段處理單元。
濾料采用 2～4mm 石英砂介質(zhì)，濾床深度 1.83m，濾池可保證出水 SS 不大于 8mg/l、通常5mg/L左右。濾池需定期反沖洗，反沖洗模擬人的搓手模式，大量強(qiáng)有力的空氣使濾料相互搓擦，使截留的 SS 全部清洗出池，沖洗用水一般為總量的 1-3％。
反硝化深床濾池有哪些特點(diǎn)？
1-穩(wěn)定保證SS、TP達(dá)標(biāo)。
2-可簡(jiǎn)化污水廠(chǎng)處理流程，降低投資費(fèi)用，減少運(yùn)行費(fèi)用。
3-可延長(zhǎng)過(guò)濾周期，提高產(chǎn)水量及出水水質(zhì)。
4-深床反硝化濾池具有獨(dú)特的均質(zhì)石英砂允許固體雜質(zhì)透過(guò)濾床的表層，深入濾料中，達(dá)到整個(gè)濾池縱深截留固體物，保持水頭，不易堵塞。
5-能輕松應(yīng)對(duì)峰值流量或處理廠(chǎng)污泥膨脹等異常情況。
6-即使前段處理工藝發(fā)生污泥膨脹或異常情況也可減少濾床水力穿透現(xiàn)象發(fā)生。
反硝化深床濾池有什么效果？
1-有效去除 TN：
利用適量?jī)?yōu)質(zhì)碳源，附著生長(zhǎng)在石英砂表面上的反硝化細(xì)菌把 NO x -N轉(zhuǎn)換成 N 2 完成脫氮反應(yīng)過(guò)程，作為后置反硝化濾池的世界發(fā)明者，經(jīng)過(guò)多個(gè)工程經(jīng)驗(yàn)和數(shù)年的歷史數(shù)據(jù)表明，在前端硝化反應(yīng)較完全的情況下，深床反硝化濾池的技術(shù)可穩(wěn)定做到出水 TN≤10mg/l.。在反硝化過(guò)程中，由于硝酸氮不斷被還原為氮?dú)�，深床濾池中會(huì)逐漸集聚大量的氮?dú)�，一方面這些氣體會(huì)使污水繞竄介質(zhì)之間，這樣增強(qiáng)了微生物與水流的接觸，同時(shí)也提高了過(guò)濾效率。但是當(dāng)池體內(nèi)積聚過(guò)多的氮?dú)鈿馀輹r(shí)，則會(huì)造成水頭損失，這時(shí)就必須采用驅(qū)散氮?dú)�，恢�?fù)水頭，每次持續(xù) 2 分鐘左右，此過(guò)程為公司獨(dú)特自控的驅(qū)氮技術(shù)。
2-有效除去除 SS：
通常每毫克 SS 中含 BOD 5 0.4~0.5毫克，因此在去除固體懸浮物的同時(shí)，同時(shí)也降低了出水中的 BOD 5 。另外，出水中固體懸浮物含有氮、磷及其他重金屬物質(zhì)，去除固體懸浮物通常能降低部分上述雜質(zhì)，配合適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理，能使出水總磷穩(wěn)定降至 0.5mg/l 以下。反硝化濾池能輕松滿(mǎn)足 SS 不大于 8mg/l（通常SS 5mg/l 左右）的要求。
3-有效去除 TP：
微絮凝直接過(guò)濾除磷，世界上應(yīng)用微絮凝直接過(guò)濾技術(shù)歷史最長(zhǎng)和最成熟的即是深床濾池技術(shù)，是省去沉淀過(guò)程而將混凝反應(yīng)與過(guò)濾過(guò)程在濾池內(nèi)同步完成的一種接觸絮凝過(guò)濾工藝技術(shù)。
反硝化深床濾池有哪些部件？
1-池體構(gòu)筑物：
鋼筋混凝土或鋼制結(jié)構(gòu)，通常為長(zhǎng)方形。
氣水分布系統(tǒng)：采用“T”型氣水分布?jí)K濾磚技術(shù)，反沖洗不銹鋼主、支氣管；淘汰了長(zhǎng)柄濾頭和濾板。無(wú)易損易耗件。
2-“T”型氣水分布?jí)K濾磚：
為保證反沖氣水分布均勻，濾池采用獨(dú)創(chuàng)的氣水分布濾磚技術(shù)，“形成空氣循環(huán)室”，反沖洗時(shí)的“二次布?xì)狻�，使空氣與水充分混合后，從相鄰濾磚間隙中強(qiáng)力噴出。由于氣體密度小于水，濾磚間隙噴出的氣水混合物氣體先于水溢出，在濾磚的中間設(shè)有氣體補(bǔ)償孔，使空氣與水更為均勻分布在整個(gè)濾池區(qū)域；濾磚采用中國(guó)木工的榫卯結(jié)構(gòu)，連接穩(wěn)定可靠；
濾磚采用HDPE+C30材質(zhì)，規(guī)格：543.5×202.5×195mm；濾磚使用壽命可達(dá)50年。
3-過(guò)濾介質(zhì)：
均質(zhì)石英砂濾料，濾床高度約 1.8m，有效粒徑 2~3mm，均勻系數(shù)：1.3，球形度不小于 0.8，莫氏硬度：6-7，比重：大于或等于 2.6，酸溶度：不超過(guò) 3%。
4-濾料承托層：
總厚約450mm，鵝卵石四種級(jí)配分布。
5-反沖洗水泵：
反沖洗時(shí)由位于清水池的潛水離心泵泵送至濾池池底，強(qiáng)力反向沖洗。
6-反沖洗鼓風(fēng)機(jī)：
采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)，反沖洗時(shí)進(jìn)行空氣搓洗。
7-濾池自控閥門(mén)：
氣動(dòng)和電動(dòng)蝶閥，每個(gè)濾池設(shè)有進(jìn)水閥、出水閥、反洗進(jìn)水閥、反洗排水閥、反洗進(jìn)氣閥、另設(shè)置排氣閥和驅(qū)氮閥。
8- 濾池堰板：
FRP 濾池堰板或304不銹鋼堰板。
9-淹沒(méi)式進(jìn)水裝置：
304不銹鋼，采用淹沒(méi)式進(jìn)水，避免了跌水復(fù)氧，既減少碳源投加，又提高了出水水質(zhì)。
10-濾池主控柜：
PLC 可編程控制器，人機(jī)對(duì)話(huà)多界面顯示屏，可提供中央控制系統(tǒng)或 SCADA 系統(tǒng)的輸出；
11-加藥系統(tǒng)：
用于化學(xué)除磷的藥劑投加以及反硝化脫氮時(shí)的碳源投加，由設(shè)計(jì)院配套設(shè)計(jì)。
12-濾池儀表：
濾池進(jìn)水流量計(jì)，反沖洗流量計(jì)；進(jìn)出在線(xiàn)硝態(tài)氮儀、在線(xiàn)溶氧儀、超聲波液位計(jì)、液位開(kāi)關(guān)等。
總結(jié)、運(yùn)行費(fèi)用及建議
（按10000m3/D項(xiàng)目舉例）
一、總結(jié)
1、多功能性：反硝化深床濾池一池多用，同步去除 TN、SS、TP 三個(gè)水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，運(yùn)行可靠，而其它濾池技術(shù)功能單一。
2、N TN 低溫時(shí)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)：根據(jù)調(diào)查現(xiàn)實(shí)運(yùn)行情況，因國(guó)內(nèi)大部分污水處理廠(chǎng)在冬季低溫條件下反硝化不徹底，反硝化深床濾池可對(duì) TN 的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)起到了把關(guān)作用，并可應(yīng)對(duì)遠(yuǎn)期日益嚴(yán)格的 TN 排放標(biāo)準(zhǔn)。
3、工藝靈活性：夏季 TN 如能達(dá)標(biāo)，運(yùn)行時(shí)簡(jiǎn)單改變工藝運(yùn)行條件，反硝化深床濾池可靈活轉(zhuǎn)換成深床濾池，可只直接過(guò)濾SS，滿(mǎn)足SS穩(wěn)定達(dá)標(biāo)并可小于5mg/l。
4、投資成本低：因反硝化深床濾池一池多用，污水處理廠(chǎng)總體投資大大節(jié)省。
5、運(yùn)行成本少：反硝化濾池獨(dú)有的驅(qū)氮技術(shù)，保證濾池具有最小的碳源消耗和能耗。反沖洗水量小，本技術(shù)反沖洗水量一般≤2%，保證≤4%，遠(yuǎn)小于其他類(lèi)型濾池的5%-10%，這無(wú)疑降低了反沖洗廢水的處理成本。
6、反硝化深床濾池終身免維護(hù)，無(wú)易損易耗件。
二、運(yùn)行費(fèi)用
濾池的運(yùn)行費(fèi)用由兩部分組成：
1、反沖洗電費(fèi)
反沖洗電耗計(jì)算：濾池運(yùn)行周期 24h （按最不利工況計(jì)算），每天沖洗 4 格濾池，反沖洗歷時(shí)：氣單獨(dú)反沖洗 2min + 氣水聯(lián)合反沖洗 10min + 水單獨(dú)反沖洗 5min 。則氣反沖洗時(shí)間為 12min/ 每池，計(jì) 48min/0.8h ；水反沖洗時(shí)間為 15min/ 每池，計(jì) 60min/1h 。
驅(qū)氮電耗計(jì)算：驅(qū)氮周期 3h ，每次水反沖 2min 。
2、反硝化脫氮，則碳源投加費(fèi)用：
冬季低溫進(jìn)水平均TN為35mg/L，設(shè)計(jì)出水TN為15mg/L，則去除TN為20mg/l。
甲醇投加比例為甲醇：NO3-N≤2.9:1。
甲醇投加費(fèi)用：
C=20gTN：29g甲醇/gTN×2.8元/kg
甲醇×0.001=0.162元/噸水。
甲醇僅在冬季投加，其他三個(gè)季節(jié)僅作為深床濾池使用，那么平均到每年的甲醇投加費(fèi)用為：
0.162÷4=0.04元/噸水。
即甲醇平均成本約4分錢(qián)每噸水。
除磷絮凝劑投加費(fèi)用：
本方案按去除0.5mg/L總磷計(jì)算混凝劑的投加量。
鋁磷摩爾比采用3 ： 1 系數(shù)， PAC 有效成分（氧化鋁 Al2O3 ）按 10% 計(jì)算。
聚氯化鋁(GB15892-2003) 的投加量為 15mg/l 。
聚合氯化鋁市場(chǎng)價(jià)為 1600.00 元 / 噸，即1.60 元 /kg 。
則每噸水除磷費(fèi)用為： 0.015kg/t ×1.6元/kg=0.024元/噸.水
3、人工費(fèi)用
DF反硝化深床濾池系統(tǒng)采用全自動(dòng)化控制運(yùn)行，人工例行巡檢。
4、總運(yùn)行費(fèi)用：電耗、采用甲醇作為碳源、采用聚合氯化鋁作為除磷劑，則運(yùn)行費(fèi)用0.05元/噸水。
注：化學(xué)除磷加藥系統(tǒng)
混凝劑投加系統(tǒng)用于化學(xué)除磷，包括機(jī)械攪拌混合池，在深床濾池內(nèi)通過(guò)微絮凝過(guò)濾完成，可替代混凝沉淀、過(guò)濾系統(tǒng)，該部分可配合設(shè)計(jì)院完成。
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