反硝化生物濾池法除氮原理

反硝化生物濾池法除氮原理

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一、生物濾池

1.概述：

生物濾池是指由特定填料填充的生物反應構築物，其中填料可起到為微生物提供具有結構支撐作用的生存空間，污水可通過與富集在填料表面微生物接觸，利用生物生理作用使污水得到凈化。

2.分類：

生物濾池包括碳氧化曝氣生物濾池、硝化生物濾池及反硝化生物濾池等。

3.優勢：

生物濾池由於工藝的合理性往往可達到較好的處理效果，且不產生二次污染，並且可避免水流衝擊帶來的微生物流失、水質渾濁等現象。

4.工藝條件：

不同水質需求下應靈活選擇不同工藝，在完整的生化進程中，不同時期對污水處理的側重點不同，當有機物含量較高時宜使用碳氧化曝氣生物濾池，經好氧微生物的分解作用將有機物轉化為小分子物質；當污水中氨態氮較多時，應使用硝化生物濾池，可對微生物的硝化作用提供優質的反應環境；當污水中含量較高的是硝態氮時，利用反硝化生物濾池可加快反應進程，並取得較好的結果。也可將三者組合應用，包括前置反硝化生物濾池和後置反硝化濾池等。

5.注意事項：

濾料的選擇應盡量使比表面積大、孔隙率高、材質硬度強且價格低廉。

二、反硝化生物濾池

1.概述：

反硝化生物濾池屬於生物濾池中的一種，反硝化的過程即反硝化菌在反硝化作用下將硝態氮轉化為氮氣的過程。

2.反應條件：

該反應需在無氧條件下進行，且反硝化菌為異養菌，因此需保持水體中特定的碳源，因此在設計濾池時對比好氧生物濾池增加了不少難度，一方面需要保持無氧環境，另一方面碳源的數量直接影響水體中菌種的分布，如何控制其滿足反硝化菌的生理需求的同時避免其他菌種雜生並保證反應的正常進行，就要求對各項參數進行精密計算與控制，。

3.優勢：

反硝化生物濾池的轉化效率比常規活性污泥法有了明顯的提升，同時附著在填料上的微生物不易被水流衝擊力打散，使反應器穩定性提高，另外，在前兩項得以實現的基礎上使反硝化生物濾池的容積大大減小，這意味著其佔地面積僅為傳統活性污泥法的幾分之一至幾百分之一。

三、實際應用-----湛清HDN-高效脫氮設備

1.概述：

湛清HDN-高效脫氮設備是對常規反硝化生物濾池進行強化改造後專為工業廢水設計的一項去除總氮的設備。

2.研發背景：

眾所周知，工業廢水通常成分複雜，不僅含有大量重金屬，且鹽分較高，並具有水質波動大的特點，這些特性使微生物無法進行正常的生理活動，因此，即使生物濾池技術對傳統生化法已有極大的改進，但相較於成分單一的市政污水，自然生長的反硝化菌仍無法適應工業廢水的複雜性。

基於此，湛清HDN-高效脫氮設備分別對參與反應的微生物、提供微生物附著床的填料以及反應器整體結構進行了突破性的改革，具體如下：

（1）微生物特異性馴化：通過在細菌生物實驗室進行培養，改變細菌的刺激條件諸如pH，重金屬濃度，COD含量，有毒物質，鹽分等，篩選最有效的反硝化菌，使其能夠最大限度適應工業廢水高毒性，高鹽分、水質波動大的特性，實現快速富集。

（2）填料的特殊選擇：通過對多孔材料進行表面處理，提高其親水性的同時增加了填料的比表面積，使單位體積填料上可附著數量呈指數型上升的微生物，進而減少了水質停留時間，水中硝酸根離子可快速轉換為氮氣排出。

（3）反應器結構的優化設計：濾池內部流態經過特殊優化設計，建立了順暢的排氣微通道，促使生成的氮氣順暢無阻的從內部排出，減少反應器死區及無效空間，提高了反應器穩定性和脫氮效率。

3.優勢：

（1）脫氮效率高——正常運行脫氮負荷1kg N/m3?d，出水總氮穩定達標。

（2）佔地面積小——10t/h的處理量，降低20mg/L總氮，佔地面積僅6㎡。

（3）易操作維護——全自動控制，無需更換填料，反衝洗水量少、頻率低。

（4）污泥產量少——反衝洗排出的少量微生物迴流至生化池繼續分解。

（5）運行成本低——去除20 mg/L的總氮，噸水成本小於1元。

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