后置反硝化生物滤池处理生活污水的研究

作者简介：郑志超（1984.04-），湖北孝感人，本科，工程師，主要从事环保工程设计工作。

摘要： 介绍了反硝化生物滤池的具体工作原理以及类型，同时还对相应的悬浮物以及有机物效果做出分析。本文针对各方面内容的处理效果做出分析，同时探讨当前反硝化生物滤池存在问题，并提出其未来的发展方向，以供参考。

关键词： 反硝化生物滤池;污水处理;处理效果

【中图分类号】X703 【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）16-0192-02

引言：反硝化生物滤池一般会分为两段对其进行处理，它将过滤功能和生物脱氮功能结合在一起，并有效应用于当前的污水处理之中，能够有效控制污水含有的多个元素，从而改善出水水质。将其与硝化滤池相关工艺进行结合，能够实现污水厂出水达标排放。与其他的工艺相比，该项工艺具有成本低、反冲洗率低以及方便管理等特点。而且它自身不会占据过多的面积，工作效果也比较理想。在近几年的污水提标改造或新建中反硝化生物滤池成为了大家重点研究的工艺之一。

1反硝化生物滤池的作用以及类型

1.1反硝化生物滤池的作用原理。

通常情况下，反硝化生物滤池都是以水处理填料为载体，依靠生物膜对污染物进行处理，它通过微生物的反硝化作用来实现污水脱氮。

一般参与反硝化的过程都是兼性细菌，它根据不同的生命活动体能够实现不同能源处理，通常都会以自养或异养的形式存在，它自身的活性程度以及范围会影响它自身的脱氮能力。它的电子供体种类相对比较多，自养反硝化的气体和硫自身都可以形成电子供体，再通过反硝化菌来实现整合，从而为微生物提供生长的能量。一般情况反硝化的电子种类比较少，它们在污水处理时会优先把氧气当作电子受体。如果电子受体种类较多的情况下它会将亚硝酸当作电子受体。大部分情况下，在废水的处理中可以将一部分有机物当作电子受体进行处理，从而实现物质之间的转化，以此达到净化的目的。

1.2后置反硝化滤池。

后置反硝化滤池一般常被用于有机物浓度低、总氮比较高的工况之中。进入后置反硝化滤池的污水通常来自于前面的曝气生物滤池，这样污水中的氨氮被氧化为硝酸盐氮，随后通过后置反硝化滤池进行反硝化脱氮。在整个工作的过程中不需要回流系统就可以实现脱氮工作，这样能够节省一部分的运行成本。但是由于滤池自身的有机物浓度不高，则需要在工作的过程中向滤池内部投入碳源来保证脱氮工作。从当前污水处理的趋势来看，后置反硝化滤池具有较强的研究价值，这也使得一部分专业人士投入对其研究之中。

2后置反硝化生物滤池实验研究

2.1实验材料以及方法。

材料方面选择运用工业葡萄糖、氯化铵、碳酸氢钠、氯化钙等，试验装置流程图具体看下图1。

滤柱是通过玻璃材质所制成，高度为1800毫米，内径为70毫米，一般每个400毫米可以设置一个取样口，每个取样口都有测定的试管，可以实现反冲操作。在过滤方面采用陶粒作为滤料。

在整个试验的过程中采用滤柱进行串联，将曝气生物滤池中的原水流向平衡水箱之中，在整个过程中利用物理的原理将原水流入滤柱的底部，它通过一级滤柱中的原水由下向上流动，并在硝化与反硝化中实现工作，在整个工作的原理过程中一级主要是通过硝化反应对部分有机物去除，从而使二级滤柱实现反硝化反应。二级处理主要是实现反硝化反应。在整个过程中，二级滤柱采用浓度为99%的甲醇作为加外碳源。

2.2结果与讨论。

甲醇是不含氮的有机物，能够作为生物降解使用，从而可以被反硝化菌充分利用。通过试验发现利用葡萄糖作为碳源时，能够去除总氮4.2mg/L，同时将碳氮比控制在6～7左右，当甲醇作为碳源时，能够去除总氮2.86mg/L。在试验过程中总氮的浓度控制在38.7mg/L，考虑到更好的反硝化效率，同时还要节省经济，可以利用20mg/L的甲醇引入到其中作为外加碳源。

实验中一级滤柱的进水量为20L/h，曝气量为1L/min，二级滤柱进入水量为20L/h，分别向其投入20mg/L的甲醇，并向第二组中注入原水。原水中的总氮浓度为39.3～45mg/L，通过一二级的处理后，总氮浓度降为8.7mg/L左右，总去除率在77.86%～80.67%。

一级滤柱中总氮的浓度有所降低，这是因为滤料的生物膜的内层以及滤料的空隙中存在厌氧，这能够对总氮有一定的去除效果，而且过滤的吸附作用也会降低总氮。在对比后发现第一组比第二组的反硝化速率有所提高，所以第一组相比之下总氮的去除率更高，达到了相应的污水排放标准。

3不同因素对反硝化生物滤池的影响

3.1碳源对反硝化生物滤池处理效果的影响。

当前随着时代的不断发展，反硝化生物滤池在污水厂得以广泛的使用，而且还在不断的改造升级中，当前多被用于污水深度处理。如果在污水处理的过程中碳源不足，则需要投入相应的外加碳源，以确保滤池能够稳定高效运行。一般情况下，若污水中的碳源相对比较少，而且总氮的比例值低于5，则需要对滤池投入相应的碳源。

当前，大部分国家都会将液态碳源作为相应的碳源并实现外加碳的处理，这样的方式能够更好的处理污水，但是在成本的投入方面相对比较多。以往传统的有机碳源在处理污水的过程中成本很高，同时还有可能带来二次污染，在近几年的发展中被专业人员给予足够的重视，相应的专业人员不断的投入精力去研究新型碳源。目前受到大家关注的新型碳源有芦苇、棉花等，它们能够有效应用于相应的领域之中。

部分专家对城市污水二级处理作出实验分析，同时利用不同的碳源作出对比分析，并将反硝化生物滤池的处理结果记录，发现玉米芯的脱氮能力相对比较强，1g玉米芯就可以去除2～3g的氮。一些其他的碳源在使用的过程中发挥并不稳定，没有明确固定的数值。这也说明玉米芯作为当前碳源有着较强的使用价值，而且在成本方面也比较理想。有人将陶粒和石英砂作为填料进行实验，并对乙酸钠和甲醇二者展开相应的试验，对反硝化生物滤池的处理能力做出分析，发现甲醇作为碳源时不仅效果十分理想，而且成本也比较低。

3.2PH值与温度对反硝化滤池处理效果的影响。

PH值与温度是反硝化繁殖代谢的关键点，选取适当的PH值以及温度能够确保反硝化滤池处理的稳定进行。反硝化菌一般的PH值一般控制在6～8为最佳，温度最合适为20～30℃之间。若超出此范围则说明反硝化菌的增长速率以及代谢能力受到影响，从而使得反硝化效率会受到一定的影响，因此，需要充分考虑池内PH值的影响。

相应的技术人员对PH值与反硝化滤池处理的关系作出分析，通过试验表明如果能够将PH值控制在8左右，则反硝化滤池对污水中的硝态氮处理能力极强，可以达到994%。相应的技术人员对污水厂的二级处理进行试验，并通过反硝化滤池实现相应的操作，通过试验发现当反硝化滤池的水温控制在20-25℃的范围内，其效果十分理想，能够在5天之内完成处理工作。

3.3溶解氧对反硝化滤池处理效果的影响。

反硝化滤池处理中反硝化过程需要在缺氧的环境中进行处理，当溶解氧较多时反硝化菌会进行有氧呼吸，同时还会对有机物进行降解，从而使水中的一部分污染物得到净化。另外，还能有效提高反硝化菌的代謝能力，从而减少碳源的过多浪费。溶解氧还会形成抑制在反硝化菌种实现还原。一般情况下应该确保氧浓度小于0.5mg/L，这样才能确保反硝化滤池的稳定运行。

相应的技术人员利用向量机做出试验，进行粒子运算后并对PID控制技术进行了对比。通过结果调查发现系统能够很多的预测出水中的污染浓度，同时还能利用相应的工艺对污水中溶解氧的浓度进行控制，从而满足当前工业用水的处理需求，同时还能有效提高自身的运行效率，并为企业节省一定的成本。

当前，我国多采用BAF的组合工艺来处理当前城市的污水问题，不过目前来看在处理的过程中也存在一定的问题，特别是在后置反硝化的处理过程中，其极大的降低反硝化生物滤池的处理效率。相应的技术人员应该重视当前存在的问题，并针对存在的问题展开进一步的深度研究。

结束语：综上所述，在近几年的发展中环境污染给我国的发展带来极大的影响，特别是水污染给许多工业发展都带来了不便。反硝化生物滤池具有较强的脱氮能力，而且其占地面积相对比较小，同时在投资等方面不需要过多的资金，而且即便是在多种因素的影响下，它仍然能够发挥出自身的作用，发挥较强的污水处理性能，以此满足了当前污水治理的各项要求，同时还要较大的潜力，相应的技术人员应该进一步对其进行研究，以此推动该项技术的持续发展。

参考文献

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