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摘要：反硝化深床滤池在城市污水处理中出水达标排放起着至关重要的作用。现就DE NORA反硝化深床滤池在工程实践中的运用，从工艺、出水指标、运行成本等方面进行分析。
关键词：反硝化、深度处理、滤池中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-08-370
1、过滤系统现状
在城市污水处理领域，目前国内常用的深度处理工艺有生物滤池工艺、深床滤池工艺、活性砂滤池工艺等。
反硝化深床滤池是一种能同时去除TN（总氮）、SS（悬浮物）、TP（总磷）深床滤池系统，滤料采用特殊规格及形状的石英砂，依靠特殊规格的石英砂上生长的反硝化优势菌种的生物作用完成TN（总氮）的去除，深层滤池本身具有的过滤功能去除SS（悬浮物）同时可根据水质情况通过投加PAC实现TP（总磷）的去除。因此，在城市污水处理厂出水一级A及以上的工程中更多的采用反硝化深床滤池。
2、反硝化深床滤池在工程应用中的实例
（1）、项目概况
巢湖某污水厂扩建工程采用反硝化深床滤池工艺作为深度处理工艺。该工程过滤系统采用8格滤池，单格内空尺寸：L*B=19.92m*3.56m，单格面积70.92m2，规模Q=80000m3/d，峰值系数Kz=1.30，最大处理量4333m3/h。
（2）、设计方案
巢湖某污水厂扩建工程反硝化深床滤池工艺设计流量Q=80000m3/d，峰值系数Kz=1.30，最大处理量4333m3/h，过滤系统采用8格长方形滤池。
3、工艺介绍
反硝化深床滤池采用一定规格及形状的石英砂作为反硝化生物的挂膜介质，同时深床又是保障硝酸氮（NO3-N） 及悬浮物去除的构筑物。2～3mm 石英砂介质的比表面积较大，一般2.44m 深介质的滤床可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的发生。介质有较好的悬浮物截留功效，在反冲洗周期区间，每平米过滤面积能截留≥7.3kg 的固体悬浮物。悬浮物不断地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。
利用适量的优质碳源，附着生长在石英砂表面上的反硝化细菌将NOx-N转换成N2完成脱氮反应过程。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于介质之间，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，这时就需要驱散氮气，恢复水头，每次持续2分钟左右。
在通常情况下，根据系统控制选择部分滤池逐一进行驱氮。当下一个滤池的出水阀关闭，并开启反冲洗水阀，下一个滤池便准备就绪。上个滤池的这些阀门随即即会关闭。重复该程序，并运行反冲洗水泵，直至所有选择的滤池都进行了驱氮。
通常每毫克SS中含BOD5 0.4～0.5 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。此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。反硝化滤池能满足出水SS 不大于8mg/l（通常SS 5mg/l 左右）和NTU 小于5的要求。
微絮凝直接过滤除磷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，该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和BOD5，而且可以稳定保证SS、TP达标，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。
2、运行维护成本的核算
（1）运行电费
电费单价按照0.8元/度进行计算
反冲洗电耗：
反冲洗水泵装机功率暂定38KW，1用1备
反冲洗鼓风机装机功率暂定90KW，2用1备
反冲洗过程：气冲3～5min，气水混冲15min，单水冲5min;每2天一次
一次反冲洗电耗：38×20/60+90×2×20/60=72.67度电;
一天反冲洗电耗：8格×72.67/2=290.68度电;
驱氮过程：每次2min，每4h驱氮一次
驱氮电耗：6×38×2/60×8=60.8度电
一天电耗：290.68+60.8=351.48度電
折合吨水电耗为351.48/80000=0.0044度电/吨水
则反冲洗电费为0.0044×0.8=0.0035元/吨水
（2）碳源投加费用
进水总氮TN为18mg/l，出水TN10mg/l，则硝酸氮去除量为18-10=8mg/l
乙酸钠投加量=8万吨/天×8mg/l×6=3840千克/天
乙酸钠（浓度按30%计算）按市场价1600元/吨计算，
每天所需乙酸钠的费用：3840/1000/30%×1600=20480元。
折合吨水乙酸钠投加费用：20480/80000=0.256元/吨水
（3）除磷投加费用
按照每天8万吨污水需要消耗10%的液体PAC（以AL2O3计算）为790.4kg，10%的PAC溶液按市场价1500元/吨计算，
吨水PAC的投加费用：0.7904×1500/80000=0.015元/吨水
（4）人工费用
深床滤池采用自动控制系统运行，无需现场人员值守，因此人工费用为零
（5）直接运行成本
深床滤池运行在不同模式下的运行直接费用如下：
模式一 纯过滤模式，不投加碳源，不投加PAC，吨水运行成本为反洗电费+人工费用之和：0.0035+0=0.0035元/吨水
模式二 化学除磷模式，投加PAC，不加乙酸钠，吨水运行成本为反洗电费+除磷药剂费+人工费用之和：0.0035+0.015+0=0.0185元/吨水
模式三 乙酸钠脱氮模式，投加乙酸钠，不投加PAC，吨水运行成本为反洗电费+乙酸钠药剂费+人工费用之和：0.0035+0.256+0=0.2595元/吨水
模式四 乙酸钠脱氮除磷模式：投加乙酸钠，投加PAC：吨水运行成本为反洗电费+乙酸钠药剂费+除磷药剂费+人工费用之和：0.0035+0.256++0.015+0=0.2745元/吨水
总结：由以上可以看出，反硝化深床滤池的运行成本远远低于其他过滤系统。
5结语
反硝化深床滤池配合化学除磷脱氮，保证了深度处理后出水达标排放，其在实际应用中具有：处理效果好，出水水质稳定;碳源投加最少，节约运行成本;出水浊度低，由于具有砂滤池特性，对SS具有极好的去除效果;过滤为下向流，冲洗为上向流，与给水传统砂滤池类似，冲洗效果好;滤池寿命长，终身免维护，运行自控化程度高;冲洗水量较小，节约用水;具有一定耐冲击能力，特别是对SS的冲击适应性很好;占地虽然稍大，但差别不是太大等特点。
参考文献
[1]彭党聪.水污染控制工程[M].3版.北京：冶金工业出版社，2010
[2]蒋克彬，彭松，陈秀珍，等.水处理工程常用设备与工艺[M].北京：中国石化出版社，2011.
[3]王涛，污水厂提标改造中的反硝化滤池工程设计与调试[J].资源节约与环保，2016
（江苏省设备成套股份有限公司 210009 江苏省南京市）
关键词：反硝化、深度处理、滤池中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：（2020）-08-370
1、过滤系统现状
在城市污水处理领域，目前国内常用的深度处理工艺有生物滤池工艺、深床滤池工艺、活性砂滤池工艺等。
反硝化深床滤池是一种能同时去除TN（总氮）、SS（悬浮物）、TP（总磷）深床滤池系统，滤料采用特殊规格及形状的石英砂，依靠特殊规格的石英砂上生长的反硝化优势菌种的生物作用完成TN（总氮）的去除，深层滤池本身具有的过滤功能去除SS（悬浮物）同时可根据水质情况通过投加PAC实现TP（总磷）的去除。因此，在城市污水处理厂出水一级A及以上的工程中更多的采用反硝化深床滤池。
2、反硝化深床滤池在工程应用中的实例
（1）、项目概况
巢湖某污水厂扩建工程采用反硝化深床滤池工艺作为深度处理工艺。该工程过滤系统采用8格滤池，单格内空尺寸：L*B=19.92m*3.56m，单格面积70.92m2，规模Q=80000m3/d，峰值系数Kz=1.30，最大处理量4333m3/h。
（2）、设计方案
巢湖某污水厂扩建工程反硝化深床滤池工艺设计流量Q=80000m3/d，峰值系数Kz=1.30，最大处理量4333m3/h，过滤系统采用8格长方形滤池。
3、工艺介绍
反硝化深床滤池采用一定规格及形状的石英砂作为反硝化生物的挂膜介质，同时深床又是保障硝酸氮（NO3-N） 及悬浮物去除的构筑物。2～3mm 石英砂介质的比表面积较大，一般2.44m 深介质的滤床可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的发生。介质有较好的悬浮物截留功效，在反冲洗周期区间，每平米过滤面积能截留≥7.3kg 的固体悬浮物。悬浮物不断地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。
利用适量的优质碳源，附着生长在石英砂表面上的反硝化细菌将NOx-N转换成N2完成脱氮反应过程。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于介质之间，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，这时就需要驱散氮气，恢复水头，每次持续2分钟左右。
在通常情况下，根据系统控制选择部分滤池逐一进行驱氮。当下一个滤池的出水阀关闭，并开启反冲洗水阀，下一个滤池便准备就绪。上个滤池的这些阀门随即即会关闭。重复该程序，并运行反冲洗水泵，直至所有选择的滤池都进行了驱氮。
通常每毫克SS中含BOD5 0.4～0.5 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。此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。反硝化滤池能满足出水SS 不大于8mg/l（通常SS 5mg/l 左右）和NTU 小于5的要求。
微絮凝直接过滤除磷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，该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和BOD5，而且可以稳定保证SS、TP达标，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。
2、运行维护成本的核算
（1）运行电费
电费单价按照0.8元/度进行计算
反冲洗电耗：
反冲洗水泵装机功率暂定38KW，1用1备
反冲洗鼓风机装机功率暂定90KW，2用1备
反冲洗过程：气冲3～5min，气水混冲15min，单水冲5min;每2天一次
一次反冲洗电耗：38×20/60+90×2×20/60=72.67度电;
一天反冲洗电耗：8格×72.67/2=290.68度电;
驱氮过程：每次2min，每4h驱氮一次
驱氮电耗：6×38×2/60×8=60.8度电
一天电耗：290.68+60.8=351.48度電
折合吨水电耗为351.48/80000=0.0044度电/吨水
则反冲洗电费为0.0044×0.8=0.0035元/吨水
（2）碳源投加费用
进水总氮TN为18mg/l，出水TN10mg/l，则硝酸氮去除量为18-10=8mg/l
乙酸钠投加量=8万吨/天×8mg/l×6=3840千克/天
乙酸钠（浓度按30%计算）按市场价1600元/吨计算，
每天所需乙酸钠的费用：3840/1000/30%×1600=20480元。
折合吨水乙酸钠投加费用：20480/80000=0.256元/吨水
（3）除磷投加费用
按照每天8万吨污水需要消耗10%的液体PAC（以AL2O3计算）为790.4kg，10%的PAC溶液按市场价1500元/吨计算，
吨水PAC的投加费用：0.7904×1500/80000=0.015元/吨水
（4）人工费用
深床滤池采用自动控制系统运行，无需现场人员值守，因此人工费用为零
（5）直接运行成本
深床滤池运行在不同模式下的运行直接费用如下：
模式一 纯过滤模式，不投加碳源，不投加PAC，吨水运行成本为反洗电费+人工费用之和：0.0035+0=0.0035元/吨水
模式二 化学除磷模式，投加PAC，不加乙酸钠，吨水运行成本为反洗电费+除磷药剂费+人工费用之和：0.0035+0.015+0=0.0185元/吨水
模式三 乙酸钠脱氮模式，投加乙酸钠，不投加PAC，吨水运行成本为反洗电费+乙酸钠药剂费+人工费用之和：0.0035+0.256+0=0.2595元/吨水
模式四 乙酸钠脱氮除磷模式：投加乙酸钠，投加PAC：吨水运行成本为反洗电费+乙酸钠药剂费+除磷药剂费+人工费用之和：0.0035+0.256++0.015+0=0.2745元/吨水
总结：由以上可以看出，反硝化深床滤池的运行成本远远低于其他过滤系统。
5结语
反硝化深床滤池配合化学除磷脱氮，保证了深度处理后出水达标排放，其在实际应用中具有：处理效果好，出水水质稳定;碳源投加最少，节约运行成本;出水浊度低，由于具有砂滤池特性，对SS具有极好的去除效果;过滤为下向流，冲洗为上向流，与给水传统砂滤池类似，冲洗效果好;滤池寿命长，终身免维护，运行自控化程度高;冲洗水量较小，节约用水;具有一定耐冲击能力，特别是对SS的冲击适应性很好;占地虽然稍大，但差别不是太大等特点。
参考文献
[1]彭党聪.水污染控制工程[M].3版.北京：冶金工业出版社，2010
[2]蒋克彬，彭松，陈秀珍，等.水处理工程常用设备与工艺[M].北京：中国石化出版社，2011.
[3]王涛，污水厂提标改造中的反硝化滤池工程设计与调试[J].资源节约与环保，2016
（江苏省设备成套股份有限公司 210009 江苏省南京市）