反硝化深床滤池工艺

反硝化深床滤池属于污水处理中深度处理过滤工艺的一种处理工艺,20世纪70年代最早起源于美国。该处理工艺功能集中,运行灵活,可以同时起到物理过滤截留SS(悬浮物)、化学微絮凝除TP(总磷)、生物反硝化去除TN(总氮)的作用。

反硝化滤池采用特殊规格及形状的石英砂作为反硝化生物的挂膜介质,同时深床又是硝酸氮(NO3-N)及悬浮物极好的去除构筑物。24 毫米介质的比表面积较大。1.80m深介质的滤床足以避免窜流或穿透现象,即使前段处理工艺发生污泥膨胀或异常情况也可减少滤床水力穿透现象发生。介质有较好的悬浮物截留功效,在反冲洗周期区间,每m2过滤面积能保证截留≥7.3kg的固体悬浮物。固体物负荷高的特性大大延长了滤池过滤周期,减少了反冲洗次数,并能轻松应对峰值流量或处理厂污泥膨胀等异常情况。悬浮物不断的被截留会增加水头损失,因此需要反冲洗来去除截留的固体物。由于固体物负荷高、床体深,因此需要较高强度的反冲洗。滤池采用气、水协同进行反冲洗。反冲洗污水一般返回到前段处理单元。

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,作为后置反硝化滤池的世界发明者,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,反硝化深床滤池的技术可稳定做到出水TN10mg/l。在反硝化过程中,由于硝酸氮不断被还原为氮气,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。但是当池体内积聚过多的氮气气泡时,则会造成水头损失,这时就必须采用CX反硝化深床滤池技术驱散氮气,恢复水头,每次持续 2分钟左右,此过程为反硝化深床滤池的独特技术,其它脱氮滤池无此功能。

去除SS:通常每毫克SS中含BOD50.40.5毫克,因此在去除固体悬浮物的同时,同时也降低了出水中的 BOD5。另外,出水中固体悬浮物含有氮、磷及其他重金属物质,去除固体悬浮物通常能降低部分上述杂质,配合适当的化学处理, 能使出水总磷稳定降至0.5mg/l以下。反硝化滤池能轻松满足SS不大于8mg/l(通常SS 5mg/l左右)的要求。

去除TP:微絮凝直接过滤除磷,世界上应用微絮凝直接过滤技术历史较长相对较成熟的即是我公司的深床滤池技术,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。

微絮凝过滤充分体现了深层滤料中的接触凝聚或絮凝作用。它实际是在混凝、过滤作用机理深入研究的基础上,将混凝与过滤过程有机集成一体,形成了当今水处理的高新技术系统。在污水深度处理方面具有较高的推广价值。

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 BOD5,而且可以稳定保证SSTP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。

 

【应用范围】


    (1)大型市政污水提标项目、各类工业废水处理提标项目、各类农业养殖废水提标改造项目;

    (2)降解水体中的糖分、色度、有机物、悬浮物、有毒物质和重金属等;

    (3)脱色、除臭、杀菌;

    (4)污泥干化、污泥脱水、中水回用;


【组成部件】


    (1)池体构筑物:钢筋混凝土或钢制结构,通常为长方形。

    (2)气水分布系统:采用“M”型气水分布块滤砖技术,反冲洗采用不锈钢主、支气管;淘汰了BAF滤池的长柄滤头和滤板,无易损易耗件。

    (3)过滤介质:石英砂滤料,滤床高度约1.8m,有效粒径2~4mm,均匀系数:1.4,球形度不小于0.8,莫氏硬度:6-7,比重:大于或等于2.6g/cm3,酸溶度:不超过3%

    (4)滤料承托层:总厚约500mm,鹅卵石五种级配分布。

    (5)反冲洗水泵:反冲洗时由位于清水池的潜水离心泵泵送至滤池池底,强力反向冲洗。

    (6)反冲洗:采用罗茨鼓风机,反冲洗时进行气冲、水冲和气冲+水冲三种形式结合。

    (7)滤池自控阀门:采用知名品牌的气动和电动蝶阀。

    (8)滤池堰板:CXP滤池堰板。

    (9)滤池主控柜:PLC 可编程控制器,人机对话多界面显示屏,可提供中央控制系统或 SCADA 系统的输出;

    (10)加药系统:用于化学除磷的药剂投加以及反硝化脱氮时的碳源投加,由我司进行专业配套设计。

    (11)滤池仪表:滤池进水流量计,反冲洗流量计,液位开关等,由我司统一进行设计。


工艺特点


    (1)该滤池粗滤料、深滤床对系统连续、稳定、高效运行提供了基础保证。

    (2)专有的气水联合反冲冼装置、布气装置、操作工艺等系统集成技术有效解决直接过滤、生物滤池生物膜脱落堵塞滤池的问题。

    (3)反硝化深床滤池持续运行,在去除NO3-N的同时产生氮气形成“气堵”。再继续运行,过滤阻力损失持续增加, 甚至发生过滤短流, 恶化出水水质。

专有的驱除氮气技术、即释氮循环技术,有效解决水过滤工艺常见的“气堵”堵塞问题,特别适用于生物反硝化工艺最终产物一氮气吹脱的工艺特点。

   (4)完整性、集成化自动化装置与技术、在线监测仪器、计算机程序控制, 可以保证整体工艺长期、稳定、可靠地连续运行、气水反冲、驱除氮气等操作, 有效解决人工操作几乎无法完成的工艺过程控制问题。


污水进出水水质排放指标】 

 

项目

单位

进水水质

出水指标

SS

mg/L

≤20

≤10

TN

mg/L

≤22

≤10

NO3-N

mg/L

≤15

≤10

NH3-N

mg/L

≤5

≤5

TP

mg/L

≤1.0

≤0.5

CODcr

mg/L

≤50

≤50

BOD5

mg/L

≤10

≤10

水温

≥12

/

 


                                        反硝化深床滤池系统运营示意图


A滤料

    硬硅质砂,圆形尺寸范围1.7-3.3mm;


 2-3过滤介质石英砂


B砾层

    圆形硬硅质砂尺寸范围3-19mm;

C滤砖

    双重平行侧向滤砖,提供超强的反冲洗气水分配性能;

D进气管

    当需要进气管配置时,不锈钢的进气管能够提供均匀的反冲洗气分配;

E堰板

    使滤池与反冲洗水槽分开,为进水和反冲洗出水的均匀分配提供条件

F控制系统

    PLC控制器是专为控制滤池的各种设备而开发的;

G阀门

    自动和手动的阀门控制水和空气的进出;

H碳源存储和供给系统

    通常设计为甲醇、乙酸、乙酸钠等,根据进入滤池的硝酸氮量来控制碳源投加量;

I反冲洗泵

    为滤池滤料的反冲洗和氮气释放系统反冲洗水;

J反冲洗罗茨风机

    为滤池滤料提供反冲洗空气;

K其他

    如现场仪表(电磁流量计、硝酸盐分析仪、溶解氧分析仪、超声波液位计等)、管道、阀门、驱氮系统、空压机系统