反硝化深床滤池的自动化控制

关辉

摘 要：STS Denite 反硝化滤池系统使用物理分离工艺清除污水屮的悬浮物。滤池包含一层厚的粗石英砂过滤介质，可将悬浮物从被处理的污水中去除。每个滤池设进水电动碟阀、排水电动碟阀、出水电动调节碟阀、气冲电动碟阀、水冲电动碟阀、排气电动碟阀、超声波液位计和用于计算水头损失的出水管压力仪各一台。整座滤池设2台罗茨风机、2台反冲洗水泵。滤池工作过程一般为：过滤-气冲-气水混冲-水冲-静置、滤层恢复-过滤。

关键词：反硝化深床滤池 自动控制

中图分类号：X703.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）32-0085-01

1 反硝化滤池的原理

反硝化滤池系统使用物理分离工艺清除污水屮的悬浮物。滤池包含一层厚的粗石英砂过滤介质，可将悬浮物从被处理的污水中去除。该介质必须通过针对有效粒径、均匀性、密度和球形度的特殊试验，以确保滤池有效发挥作用。

1.1 过滤过程

待过滤水由进水总渠经进水闸板溢过堰口再经侧孔进人U型槽，分别经槽底均布配水孔和U型槽堰顶进入滤池。被滤层过滤后的洁净水经STS滤砖流人滤池底部，由配水窗汇入气水分配管渠，再经管廊中的水封井、出水堰、清水渠流人清水池。过滤中采集滤池实时水位，通过PLC进行PID计箅，控制滤池出水电动调节阀开度，实现恒水位过滤。

1.2 反冲洗过程

滤砖在气水反冲洗时，空气首先进人滤板底面形成气垫层，当气垫层逐渐增加至滤柄 下部的长条形进气孔时，空气就进人滤柄，并从滤 头的缝隙冲出剪切冲刷滤料颗粒表面，致污质于滤层之上部，水气同时冲洗时使滤料充分膨胀，处于半悬浮 状态屮擦洗，然后再进行单独水反冲洗将污泥杂质反冲进集污槽排走。

2 本组反硝化滤池的设计参数及控制指标

本反硝化过滤系统由六格滤池组成。每格滤池宽2.9 m，长18.29 m。每格滤池均含有1.8 m深的2～5 mm粗石英砂滤料层。系统设计依据为：处理厂进水流量50 000m3/d，峰值流量 2 708 m3/h。进水总悬浮物（含总磷TP）当0 ml/L，出水5 ml/L。硝态氮20 ℃夏天平均日进水16 ml/L，出水7 ml/L；20 ℃夏天峰值进水12。当 ml/L，出水7 ml/L；12 ℃冬天平均日进水16 ml/L，出水7 ml/L；12 ℃冬天峰值进水12。当 ml/L，出水7 ml/L。

反冲洗采用反向气流和水流相结合由下向上冲洗的方法。驱氮仅使用反冲洗水流。本污水处理厂中，用于单个STS滤池气水流反冲洗所需的气流速和水流速分別为91.5 m/h 和 14.7 m/h。这等同于4 847 m当/hr反冲洗气流量和777 m当/h反冲洗水流量，这需要同时运行1台反冲洗风机和1台反冲洗水泵。

使用细砂的滤池在顶部砂层完成大部分过滤。并会快速填塞。相比之下。在深床滤池中。其大型球形滤料的空隙足够大，足以将固体储存在砂面以下。同时使砂粒之间的流速继续进增大。在某种程度上，当高的流速能使新的固体被进一步下吸。深入滤床，在 这里它们会被储存到未使用的空隙中。这使固体能在有效深度持留。从而实现两次反冲洗之间的较长运行时间。

按正常频率进行的反冲洗，通常就足以维持滤池系统正常工作。必须进行滤池反冲洗的可能迹象为：

①依据流最和TSS负荷，己经达到了计算的滤池运行时间②水头损失达到了最高可接受水平经滤池中高水位或高水位报警器确定，且己 经尝试了驱氮。③特定滤池中的卨水位在驱氮后迅速恢复原态，或者与其他滤池相比，该滤池在驱 氮后未能良好排水。④出水的TSS或浊度恶化至不可接受的水平。⑤驱氮之后的滤池出水仍有浊度问题，这是正常现象。⑥己经排除可能引起问题的因素后。仍无法正常去除N03-N。当滤池流量低于设计流里时。滤池可能积聚大量的固体而不导致滤池的高水位。滤池的大量有效体积因此无法接触到水流。当进行反冲洗之后，流经滤池的水中的硝态氮的去除得到改善。

3 反硝化深床滤池自控的实现

滤池设就地PLC子站1个，在反冲洗过程中。滤池进水和出水阀门关闭，而反冲洗排水、反冲洗气体和反冲洗清水 阀门开启。反冲空气和水流由滤池底部向上。实现滤池反冲洗。气体反冲首先进行（空气摩擦冲刷）。

然后开启水反冲洗，进行于气体/水同时反冲洗（刷洗）。这会产生一种剧烈的刷洗作用。 除去附着的固体和过量的生物质。将其向上冲走。与仅用水反冲洗相比，同时用气体和水。极大地提高了反冲洗清洗效率，并降低了所用的反冲洗水量。淸洗能量的主要来源为反冲洗气流的湍流。然后反冲洗水可以作为输送媒介发挥作用，将固体向上运送至滤床以外，然后进入进水渠。

当进水阀关闭，而反冲洗排水阀开启时。反冲洗排水流经进水渠，通过开启的反冲洗排 水阀排出滤池以外至排水池。然后返至处理厂前部处理单元，接受再次处理。

停止气体反冲洗，并继续水冲洗数分钟，结束反冲洗。这样便可清除滤料中过S的气体和 松散的浮动固体，使滤池返至过滤模式时不再导致水头损失。到反冲洗结束时，所有阀门返回其过滤时的位置。

自动反冲洗操作顺序：

由PLC控制的反冲洗程序见表2。

一次成功的自动反冲洗需要阀门、水泵以及 鼓风机设定为自动控制。清除任何需要处置的设备报警。同时清水池及成废水池的容量要求也同时满足。

经过调试，反硝化深床滤池程序运行良好，水质指标满足相应标准。

参考文献：

[1] 魏东，刘广政，王涛，等.获取最新深床反硝化滤池生产性调试与 试验[A].全国排水委员会2012年年会论文集[C].2012.