反硝化滤池布气水装置在工程中的应用

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摘要

目前我国污水处理厂多数采用国家城镇污水二级排放标准，随着水体富营养化形势日益严峻，氨氮、总氮、总磷以及BOD5居高不下，提高排放标准至一级B甚至一级A显得

尤为重要，同时为了解决城市缺水问题，采取城市污水资源化，进行中水资源再利用已显得

很迫切。

反硝化深床滤池是集生物脱氮及过滤功能合二为一的处理单元。介质采用具有特殊规格和形状的粗石英砂，砂粒直径2-3mm。污水可与介质表面的生物膜完全接触，即使短暂的短流或超水流冲击都不会对系统产生任何影响。反硝化滤池采用重力流进水方式，能有效去除固体悬浮物，无需附加净水/精滤池。反硝化系统既是固定生物膜反应器又是深床滤池，反硝化过程与过滤过程统一，单池完成，事半功倍。

关键词：反硝化；滤池；应用

中图分类号：U664.9+2 文献标识码：A

一、反硝化滤池的结构

整体浇筑滤板和可调节滤头是滤池配水布气系统的技术进步,曝气生物滤池是上世纪八十年代末在普通生物滤池、高负荷生物滤池、生物接触氧化等生物膜工艺基础上吸取给水工艺气水冲洗滤池的设计思路而开发的污水处理新工艺,这种新型污水处理技术被称之为第三代生物膜反应器,它以颗粒滤料进行生物处理和过滤,其最大的特点是集生物氧化、降解、

吸附和过滤截留悬浮物固体、定期反冲洗等特点于一体,既达到了理想的处理效果又使处理工艺简约化[1]。反硝化深床滤池布气水装置，包括整体浇筑滤板、滤池、多个防堵可调式长柄滤头以及反洗布气装置，整体滤板水平设置在滤池内部，与滤池池壁连接在一起，防堵可调式长柄滤头均匀的设置在滤板内部；反洗布气装置设置在滤板与滤池底面之间。整体浇筑滤板能够与池体紧密连接，密封性能好，整体安装平整精度高，配合防堵可调式长柄滤头配水系统使用，具有结构强度好、施工简便、工艺技术可靠等优点。

二、反硝化滤池的施工程序

整体滤板采用木制模板现场整体浇筑，并与滤池池壁连接为一体，整体滤板厚150mm。滤板上布有滤头预埋套管，衬Φ14螺纹钢单层钢筋，采用混凝土C35浇筑而成。滤池池壁与滤板连接部位做成凹形槽，池壁预留出一定长度的钢筋，待整体滤板浇筑后与之焊接。滤头间距155～161mm，注意所衬钢筋要避开滤头，居于相邻两滤头中间位置。滤板下方布置有柱头作为支撑，柱头尺寸为250mm×250mm，仅占据了1个滤头的位置，两个柱头中心距为滤头间距的8~12倍。

防堵可调式长柄滤头由上滤帽、预埋套管、自锁螺母、滤杆、下滤帽组成。其中滤杆上设有调节功能的螺纹，滤杆下侧有两个气孔及一个气缝。防堵可调式长柄滤头采用ABS工程塑料制造，承压强度高，踩碰不碎，滤头带有强化螺纹，配橡胶垫圈，连接牢固。滤头帽底座设有增强底缝，使之与滤板间无死水区，且不积泥。长柄滤头安装密度约40个/m2，滤头总长405mm，滤杆外径Φ21mm，预埋套管长150mm，调节范围40mm。

反洗进气口进入池体配水室后，通过一根相同直径的穿孔布气管进行配气，这样保证了反洗配气的均匀性。在布气管下方45度角开Φ5mm气孔，间距根据反洗气量确定。

整体滤板浇筑的工艺流程：池体实测-模板放样-模板安装-钢筋绑扎-预埋套管-安装-清理-检查合格-搭建操作平台-混凝土浇捣-初凝-养护-打开预埋套管螺栓-滤杆及滤帽安装-调试水平-安装自锁螺帽。

木模板安装保持平整，搭接严密不漏浆，根据滤头布置图，在木模板安装滤头位置上打Φ14mm小孔，绑扎钢筋后，将预埋套管置于小孔位置，采用M12×220螺栓螺母把预埋套管固定在木模板上。预埋套管上端外径为45mm，采用M45大垫圈盖住套管，拧紧，防止浇筑时漏浆。相关材料可在其他滤池滤板制作时重复使用。滤板混凝土一次性连续浇筑，保证混凝土密实度和强度达到设计要求。待滤板混凝土养护期满后，拆除木模板及固定螺栓，按顺序依次安装滤杆及下滤帽。向滤池布水区注水至预埋套管内调节螺纹上口齐平，作为滤

杆调节基准，调节滤杆，使上端平面与布水区水面在同一高度上。在全部滤杆调节完毕后，

再依次按顺序安装上滤帽，并用自锁螺母紧固。空池进水进气时，观察进水是否均匀、无死

角。在进水至一定高度后进气，观察进气是否均匀、无死角。气水反冲洗的关键在于滤头的

平整，在于滤杆上的进气孔处在同一水平面上，因此调节滤杆高度为本实用新型关键步序。

调试完成后再进行承托层和石英砂滤料的填装。

在制作过程中，需要保证木模板的平整度及滤板表面的平整度，要求滤板的水平误差控制在±5mm。通过调节各滤头高度，保证所有滤头高度的水平误差控制在±2mm，以保证整个滤池区域内布气布水均匀，无盲区死角，反冲洗充分，进而保证了驱除氮气的效果。

三、反硝化滤池的运行

在实际运行过程中，在气温适宜的条件下投加碳源，培养反硝化细菌挂膜，培养好后不再外加碳源，此时主要功能是过滤，滤池进水中有少量BOD5，因此滤池中仍有相当数量的反硝化细菌。当TN超标，运行时只需补加碳源，反硝化功能很快恢复，在去除SS的同时，进一步反硝化脱氮，运行工况可灵活转换。反硝化过程中，各含氮基团或含氮化合物转变为氮气。含氮泡沫不断增多导致暴气头压力损失，因此，必须周期性排除过多的泡沫。另外，在重复脱氮的过程中，由于水体中碳的含量有限，因此须持续补充碳，以保证生化效果。常用添加剂有：甲醇、乙酸、乙酸钠、或葡萄糖等。冬季低温反硝化效果不好时，深床滤池投加碳源作为反硝化滤池去除SS和TN，春秋季及夏季温度较高时，深床滤池不用外加碳源即可灵活转换成砂滤池去除SS。能确保一级A的出水要求，出水SS小于10mg/L，使整个污水处理系统能承受更大的水质和水量的冲击负荷，同时为更为严格的出水标准留有空间。通过滤池控制软件系统及现场控制柜，以控制滤池运行、反冲洗及碳源投加。

二级出水进入反硝化深床滤池，滤池为矩形钢筋混凝土结构，过滤周期T=23.5h，冲洗周期0.5h，冲洗时间6min，滤池正常运行情况下需有氮气驱除功能，通过水冲扰动去除反硝化滤池中的氮气，扰动频率2~4h/次，水冲流量12L/m2·s，历时3~5min。

四、结论

国内许多水厂的滤头滤板施工的水平度控制往往达不到设计要求,从而造成反冲不均匀,

长期运行滤料洁净度下降,局部生物膜得不到及时更新,不仅影响水质,也影响滤池工作周期,从而直接影响滤池生化效果。更为严重的是,小块滤板采用密封胶泥工艺,因材质不同,膨胀系数不一,又频繁经受正反两个方向力的冲击,调查表明小块滤板常伴有胶泥开裂、脱落现象,导致漏砂现象发生,加剧了反冲不均匀,造成恶性循环,甚至有翻板事故发生,对水厂安全运行留下极大的隐患[2]。无接缝的整体浇筑滤板是针对小块滤板存在的弊病而设计的[3]。反硝化深床滤池采用气水分布滤砖技术，形成空气反射空腔，反冲洗时空气与水混合后，从相邻砖的间隙中喷出，将空气与水分布在整个滤池区域。此种技术造价适中，且安装工艺平整精度极高，满足了工程的实际要求。

参考文献

[1]倪士忠,丁云鹤 台州中昌水处理设备有限公司 2007年全国给水排水技术信息网成立三十五周年暨年会论文集

[2]龙腾锐,方芳,郭劲松.酶促填料变速生物滤池的生产性启动研究[J].给水排水,2000,26(11):12-15

[3]范荣桂，范彬，杜显云，等．深床过滤与同步生物脱氮的研究[J]．中国给水排水， 2005 ， 21(7) ：17 — 21．