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污水处理技术之反硝化滤池的原理、结构及应用!

北极星环保网来源:环保工程师 Diligence2019/6/11 13:35:08我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:反硝化滤池 生物膜法 脱氮原理

北极星环保网讯:1、前言

反硝化滤池顾名思义,是一种具有反硝化脱氮功能的生物滤池,它是在传统生物滤池的基础上发展而来的。由于其具有较好的硝酸盐去除效果,并且具有占地面积小,处理效率高,工程投资费用少等优点[1],因此在近年来的污水处理厂提标改造中受到广泛的关注,笔者将主要介绍反硝化滤池的污水处理原理,组成结构,以及介绍几种典型的反硝化滤池产品。

QQ截图20190611133158.jpg

图1-1 反硝化滤池

2、原理及关键因素

反硝化滤池工艺中进行的脱氮反应大部分是异氧反硝化细菌以有机碳源(常见常见的碳源如甲醇,醋酸和乙醇等)作为电子供体,以硝酸盐或亚硝酸盐作为电子受体的氧化还原过程。还有部分的自养反硝化细菌,以无机的碳(如CO2、H2CO3等)作为碳源,以氢和铁、硫等的化合物为电子供体[2]。

该过程是一个涉及多种酶和多种中间产物并伴随着电子传递和能量产生的复杂生化反应过程,该过程是涉及4种酶:即硝酸盐还原酶、亚硝酸盐还原酶、一氧化氮酶和一氧化二氮酶,它们分别参与硝酸盐转化的4步反应:NO3--N→NO2--N→NO→N2O→N2(如图2-1所示)[3]。

QQ截图20190611133152.jpg

图2-1 反硝化生物滤池脱氮原理[3]

参与反应的酶类对反应条件有一定的要求:pH(7~8)、溶解氧浓度(≤0.5mg/L)、水温(20~35℃)、碳氮比(工程上一般要求≥5:1)等,因此就反硝化滤池而言,保证以上条件是保证脱氮效果的前提。在实际的现场工程中,污水厂对水温以及pH的控制相对稳定,但由于进水水质水量的变化导致进水有机物含量不足,进而使得滤池中的反硝化细菌得不到足够的碳源,造成脱氮效率低下。

另外,所设计滤池的水力负荷,一般的水力负荷设计经验值为0.5~3m3﹒m-2﹒h-1左右[4],水力负荷较低容易引起堵塞及冲洗维护困难等问题,水力负荷较高则会导致污水与生物膜的接触时间不够,反应不充分也会造成脱单效率低下。

第三,冲洗频率及强度,反硝化生物滤池属于生物膜法,因此在一定的使用期限内需要进行冲洗,以恢复损失的水头。同时将一部分老化脱落的生物膜排出整个滤池,促进新的生物膜生成,就好比活性污泥法中要将剩余污泥排出系统一样,因此反硝化生物滤池需要根据来水的水质水量变化以及生物膜的生长情况,摸索出合适的冲洗频率和冲洗强度。

延伸阅读:

反硝化滤池在高标准排放污水处理厂中的应用

城市污水处理提标改造工程中两种常用的反硝化滤池介绍

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