自從總氮標準提到一級A,僅靠生化段工藝基本無(wú)法實(shí)現出水達標,污水廠(chǎng)紛紛叫苦不迭!
那么,這個(gè)正被污水廠(chǎng)過(guò)度使用的“救命池子”,究竟是何方神圣?
顧名思義,有著(zhù)反硝化作用的濾池。反硝化進(jìn)行生物脫氮,濾池進(jìn)行物理過(guò)濾。
根據污水在濾池中的流動(dòng)方向,分為上流式反硝化濾池和下流式反硝化濾池。
以下流式重力濾池為例,污水從上往下流,依次通過(guò)配水區、填料區、承托層,然后至出水收集區。同時(shí)還配有氣水聯(lián)合反沖洗設備和沖洗收集槽,以保證反硝化濾池的正常運行。
其中,填料區的填料一般為鵝卵石、礫石、石英砂、陶粒等材料。承托層一般由濾板、濾頭、承托層濾料組成,有時(shí)濾頭會(huì )被改為方便布水布氣的濾磚,以配合反沖洗系統,優(yōu)化氣水分配。
目前主流的反硝化脫氮技術(shù)是異養反硝化。利用附著(zhù)生長(cháng)在填料表面的反硝化異養菌,以有機碳源(常見(jiàn)有甲醇、乙醇等)作為電子供體和能量,將尾水中的硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮轉化成氮氣。
反應過(guò)程如下:
NO3-+3H(電子供體-有機物)→0.5N2↑+H2O+OH-
NO2-+5H(電子供體-有機物)→0.5N2↑+2H2O+OH-
還有一種就是自養反硝化技術(shù),自養反硝化細菌以無(wú)機的碳(如CO2、H2CO3等)作為碳源,以氫、鐵、硫、氨氮等化合物作為電子供體,將尾水中的硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮轉化成氮氣。
以單質(zhì)硫為例,反應過(guò)程如下:
S0+2NO-3+4H+→ SO42-+N2↑+2H2O
無(wú)論是哪一種反硝化脫氮技術(shù),其反應過(guò)程都伴隨著(zhù)復雜的電子傳遞和能量產(chǎn)生。過(guò)程中起著(zhù)催化作用的4種酶: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,還深受環(huán)境因素影響。
水處理人:有哪些要求,求直說(shuō)吧。
4酶:pH最好在7~8、溶解氧濃度要到0.5mg/L以下、水溫在20~35℃合適、工程上的碳氮比一般要求大于5:1......保證了這些,差不多也就能保證我脫氮的效果了。
反硝化菌默默補充:水力負荷、沖洗頻率、沖洗強度也對我脫氮效果有影響的。
眾人:......
為什么大家喜歡用反硝化濾池?
污水廠(chǎng):能是為什么?
1.占地面積小,納污量強,脫氮效率高
與同等條件的傳統活性污泥的提標改造工程相比,它不需要曝氣,占地面不值一提。并且應了那句“麻雀雖小五臟俱全”,水力負荷高、總氮去除率高、加藥還能進(jìn)行除磷。
2.減少甚至無(wú)需碳源投加,大大降低運營(yíng)成本
主流異養反硝化工藝可以通過(guò)對過(guò)程參數的自動(dòng)化監測以對外加碳源達到精確控制,很大程度來(lái)減少碳源投加量,實(shí)現反硝化濾池高效、穩定、可靠運行。
自養反硝化甚至無(wú)需外加有機碳源,徹底杜絕出水COD升高問(wèn)題、大大降低產(chǎn)泥率,同時(shí)大大降低了運營(yíng)成本,因此也被視為未來(lái)脫氮發(fā)展新趨勢。
3.獨特反沖洗技術(shù),能耗降低明顯
反硝化濾池僅需要一套用于水氣聯(lián)合沖洗的反沖設備來(lái)進(jìn)行驅氮(反應過(guò)程產(chǎn)生的N2過(guò)多聚集在濾池內會(huì )造成水頭損失)和定時(shí)清洗(反硝化濾池屬于生物膜法,會(huì )出現膜脫落堵塞濾池的情況)。
不需要曝氣,(都知道曝氣設備是污水廠(chǎng)能耗的大頭吧?。?,顯而易見(jiàn)的大幅度降低能耗,節約了投資和維護費用。
4.具備濾砂池特性,具有極好的SS去除效果
反硝化濾池能滿(mǎn)足出水SS不大于8mg/L(通常能達5mg/L左右)和濁度小于5NTU的出水要求。如果填料使用比表面積較大的石英砂一類(lèi)的深度濾床,還可以避免竄流和穿透現象,較好截留住因前端生化段發(fā)生污泥異常而出現的SS。
5.可以同步進(jìn)行除磷工作,保證出水穩定達標
通過(guò)在進(jìn)水中投加除磷絮凝劑,不僅可以進(jìn)一步降低CODr和BOD5,還能使出水TP穩定降至0.5mg/L以下。
錢(qián)塘江引水一期工程,改造后置反硝化濾池后,總氮從4到了1.5以下;
南京浦口某污水廠(chǎng)利用反硝化濾池后,將實(shí)際出水總氮控制在了4mg/l以下;
南京某污水廠(chǎng)擴建項目使用反硝化深床濾池,在調試期出水TN由10mg/L降到2mg/L。
既能降低投資費用減少運行成本,又能在簡(jiǎn)化流程的同時(shí)提高出水效果,多效合一之下,難怪一些污水廠(chǎng)直接把反硝化濾池當成了“救命稻草”。
讓總氮達標的脫氮新技術(shù)正在崛起
俗話(huà)說(shuō),治病還需尋根。
末端總氮控制技術(shù)固然是當前污水處理廠(chǎng)實(shí)現總氮去除最有效的途徑,但改造和增加濾池還是在給污水廠(chǎng)增加成本。
究其根源,最好是要讓前端生化系統做好硝化/反硝化工作,減少后端壓力。讓反硝化濾池作為應急措施使用,保證出水總氮穩定達標,也能降低整體工藝運行費用。
污水廠(chǎng):我們倒也想把它當應急設備,但環(huán)保督察要求所有設施全部都要運行!
從技術(shù)角度來(lái)說(shuō),經(jīng)過(guò)提標改造采用反硝化濾池工藝的處理廠(chǎng),其實(shí)并不是所有季節都需要運行所有的設施,但是,懂的都懂~
為了減少此類(lèi)不必要成本的浪費,也為了跟上未來(lái)水處理行業(yè)一輪又一輪新提標改造的腳步,科研人員也一直在研發(fā)更加具備降本增效實(shí)效的脫氮新技術(shù),厭氧氨氧化就是當前認為的最具潛力的深度脫氮技術(shù)之一。
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