中昌反硝化深床濾池交流與介紹中國(guó)水業(yè)網(wǎng)

1.1、城市污水(生物)處理經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段：以有機(jī)污染物即碳源生化需氧量(BOD)和懸浮固體(SS)的去除作為污水處理的主要水質(zhì)目標(biāo)。第二階段：常規(guī)二級(jí)生物處理技術(shù)從單純的有機(jī)物去除發(fā)展到有機(jī)物和氨氮的聯(lián)合去除，即污水的硝化處理。第三階段：由于水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題的日益嚴(yán)重，污水氮磷去除的實(shí)際需要，進(jìn)入了具有除磷脫氮功能的深度二級(jí)(生物)處理階段。改革開(kāi)放三十年，我國(guó)污水處理完成三個(gè)發(fā)展階段轉(zhuǎn)化過(guò)程。1、城市污水處理的水質(zhì)凈化對(duì)象演變過(guò)程1.2、生物氧化過(guò)程工藝簡(jiǎn)介1.2.1、有機(jī)物生物氧化過(guò)程(生物碳化過(guò)程)好氧細(xì)菌在有氧條件下，將污水中有機(jī)污染物氧化(礦化)為CO2（二氧化碳）和H2O（水）的過(guò)程。CxHyOz（有機(jī)物）+O2（氧）→CO2（二氧化碳）+H2O（水）+微生物

工藝流程:（略）1.2.2、生物硝化過(guò)程把氨氮氧化成硝酸鹽的硝化反應(yīng)。第一步先由亞硝酸菌將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，第二步再由硝酸菌將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽。

2N4H+（氨氮）+3O2（氧）→2N2O-（亞硝酸鹽）+2H2O（水）+4H+（氫）

2N2O-（亞硝酸鹽）+O2（氧）→2N3O-（硝酸鹽）1.2.3、生物反硝化過(guò)程反硝化反應(yīng)是反硝化細(xì)菌在缺氧條件下，將N3O--N和NH-N還原成氣態(tài)氮N2。

N3O--N（硝酸鹽氮）+Ｃ（低分子有機(jī)物）→N2O--N（亞硝酸鹽氮）

N2O--N（亞硝酸鹽氮）+Ｃ（低分子有機(jī)物）→N2（氮?dú)猓?H2O（水）1.2.4、生物除磷過(guò)程利用專性聚磷細(xì)菌在厭氧條件下釋放磷，在好氧條件下吸收磷，特性，在曝氣池中人為制造厭氧和好氧狀態(tài)，篩選和培養(yǎng)專性細(xì)菌，使污水中的磷聚集在專性細(xì)菌體內(nèi)，然后通過(guò)排除剩余活性污泥(細(xì)菌菌膠團(tuán))的方式使磷排出系統(tǒng)。2.1、排放標(biāo)準(zhǔn)提高國(guó)家2003年7月1日頒布執(zhí)行的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918－2002），新的標(biāo)準(zhǔn)不僅對(duì)以BOD、COD為表征的有機(jī)染物，以及SS懸浮物提出更嚴(yán)格處理要求，同時(shí)對(duì)氮、磷等富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提出更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。原來(lái)我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠普遍采用的活性污泥法工藝，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，有較大難度。應(yīng)該開(kāi)發(fā)運(yùn)行穩(wěn)定、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理新工藝，以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的新要求。2、工藝技術(shù)開(kāi)發(fā)背景

中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)

《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918--2002)基本控制項(xiàng)目最高允許排放濃度（日均值）

序號(hào)基本控制項(xiàng)目一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)A標(biāo)準(zhǔn)B標(biāo)準(zhǔn)1化學(xué)需氧量（COD）5060100120①2生化需氧量（BOD5）10203060①3懸浮物（SS）102030504動(dòng)植物油135205石油類135156陰離子表面活性劑0.51257總氮（以N計(jì)）1520——8氨氮（以N計(jì)）②5（8）8（15）25（30）—9總磷（以P計(jì)）2005年12月31日前建設(shè)的11.5352006年1月1日起建設(shè)的0.513510色度（稀釋倍數(shù)）3030405011PH6～912類大腸菌落數(shù)（個(gè)/L）103104104—注：①下列情況下按去除率指標(biāo)執(zhí)行：當(dāng)進(jìn)水COD大于350mg/L時(shí)，去除率應(yīng)大于60%；BOD大于160mg/L時(shí)，去除率應(yīng)大于50%；②括號(hào)外數(shù)值為水溫>12℃時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水溫≤12℃時(shí)的控制指標(biāo)。2.2、后置反硝化深床濾池深床反硝化濾池是在普通活性污泥工藝之后，集物理過(guò)濾和生（膜）氧化為一體的污水處理工藝:在以物理過(guò)濾方式去除活性污泥為主體的SS懸浮物；同步去除BOD、COD有機(jī)污染物；同時(shí)建立適宜生物環(huán)境，完成生物反硝化脫氮；還可以同步進(jìn)行微絮凝化學(xué)除磷。出水水質(zhì)良好，可以達(dá)到國(guó)家新執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918－2002）。也可以用于污水再用領(lǐng)域，如達(dá)到城市雜用水標(biāo)準(zhǔn)，或城市景觀用水標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)簡(jiǎn)單技術(shù)也可以用于特種工業(yè)廢水處理近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠執(zhí)行更嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)，深床反硝化濾池在我國(guó)迅速發(fā)展。

2009年，為太湖水環(huán)境治理，江蘇省無(wú)錫市盧村污水處理廠建設(shè)5萬(wàn)噸/天；2010年10月，天津開(kāi)發(fā)區(qū)10萬(wàn)噸/天后置反硝化深床濾池投入試運(yùn)行。以后1-2年，僅天津就有北塘、張貴莊、津沽污水處理廠建設(shè)深床濾池。正在建設(shè)、準(zhǔn)備建設(shè)的更多。3、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展水平

臺(tái)州中昌水處理設(shè)備有限公司成立于1978年，公司業(yè)務(wù)涉及水處理各個(gè)領(lǐng)域，特別在城市給排水處理關(guān)鍵設(shè)備--濾池配水布?xì)庀到y(tǒng)方面有獨(dú)到之處，是中國(guó)工程建設(shè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《氣水沖洗濾池整體澆筑濾板及可調(diào)式濾頭技術(shù)規(guī)規(guī)程》（CECS178:2009）參編單位。產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)幾百個(gè)給排水廠應(yīng)用。近年來(lái)，公司集中人力、財(cái)力，整合優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)總結(jié)公司幾十年水處理和污水回用的研究成果和工程經(jīng)驗(yàn)，著力開(kāi)發(fā)深床反硝化濾池工藝和技術(shù)，取得重大進(jìn)展。主要成果如下：4、深床反硝化濾池開(kāi)發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)介

1、對(duì)反硝化深床濾池池體構(gòu)造、配水布?xì)庀到y(tǒng)結(jié)構(gòu)、過(guò)濾介質(zhì)性能、反沖洗參數(shù)等進(jìn)行了篩選、確定；2、自主開(kāi)發(fā)了反硝化深床濾池氣水分布濾磚；3、對(duì)配套設(shè)備（泵、閥門(mén)、風(fēng)機(jī)、碳源投加系統(tǒng)等）進(jìn)行了集成性研究，取得成果；4、對(duì)自動(dòng)化控制、在線監(jiān)測(cè)儀器儀表集成性研究，取得成果；5、形成了完整的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)成文文件。4.1、工藝流程（與自來(lái)水基本相同）特點(diǎn)一：①、專型配水布?xì)庀到y(tǒng)為保證氣水分布均勻及強(qiáng)力氣水反沖，濾池采用氣水分布濾磚技術(shù)，“形成空氣循環(huán)室”，反沖洗時(shí)的“二次布?xì)狻?，使空氣與水充分混合后，從相鄰磚的間隙中強(qiáng)力噴出，將空氣與水均勻分布在整個(gè)濾池區(qū)域。氣水分布?jí)K模塊式設(shè)計(jì)。安裝精度高、可以保證施工質(zhì)量；運(yùn)行過(guò)程中不堵塞、不老化和不腐蝕；無(wú)易損易耗件、使用壽命長(zhǎng)、具有終身免維護(hù)功能。②、濾料濾料表面為高強(qiáng)度的石英砂，濾料粒徑2～4mm、球形度0.8～0.9，其均勻度、球形度莫氏硬度、比重和酸溶度等指標(biāo)也均有嚴(yán)格的要求，其性能參數(shù)應(yīng)滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。由于這些特點(diǎn)，濾料不磨損，不跑砂，濾池具有終身免維護(hù)的特點(diǎn)。4.2、深床反硝化濾池主要特點(diǎn)特點(diǎn)二：處理水優(yōu)質(zhì)水質(zhì)①、固有的缺氧生態(tài)環(huán)境，在碳源有機(jī)物等條件滿足時(shí)，具有良好的去除NOX-N功能。②、濾池采用濾料粒徑為2-3mm，池深1.3-1.8m。粒徑較大，但濾床較深，屬于深層過(guò)濾范圍，應(yīng)具有良好的物化過(guò)濾功能，對(duì)SS、濁度去除效果良好，出水SS平均在5mg/l左右。③、由于SS的去除，對(duì)生物合成的BOD、COD有機(jī)物有一定去除效果。④、當(dāng)投加適當(dāng)?shù)男跄齽r(shí)，對(duì)污水中磷酸鹽具有良好的去除效果。特點(diǎn)三：獨(dú)特的工藝特征①、粗濾料、深濾床對(duì)系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供了基礎(chǔ)保證。②、氣水聯(lián)合反沖冼裝置、布?xì)庋b置、操作工藝等系統(tǒng)集成技術(shù)有效解決直接過(guò)濾、生物濾池生物膜脫落堵塞濾池問(wèn)題。③、專性的驅(qū)除氮?dú)饧夹g(shù)、即釋氮循環(huán)技術(shù)，有效解決水過(guò)濾工藝常見(jiàn)的“氣堵”堵塞問(wèn)題，特別適用于生物反硝化工藝最終產(chǎn)物—氮?dú)獯得摰墓に囂攸c(diǎn)。④、完整性、集成化自動(dòng)化裝置與技術(shù)、在線監(jiān)測(cè)儀器、計(jì)算機(jī)程序控制，可以保證整體工藝長(zhǎng)期、穩(wěn)定、可靠地連續(xù)運(yùn)行、氣水反沖、驅(qū)除氮?dú)獾炔僮鳎行Ы鉀Q人工操作幾乎無(wú)法完成的工藝過(guò)程控制問(wèn)題。特點(diǎn)四：完整性、集成化的自動(dòng)化裝置有效簡(jiǎn)化人工操作，工藝過(guò)程控制簡(jiǎn)單。自動(dòng)化程度高，運(yùn)行管理方便簡(jiǎn)單。特點(diǎn)五：深床反硝化濾池的重要缺點(diǎn)

與其它后置反硝化脫氮工藝一樣，必需投加碳源，如工業(yè)甲醇、乙酸等，增加運(yùn)行成本。第一種方式：深床濾池直接過(guò)濾模式運(yùn)行，高效去除SS，同步提高B0D、C0D等污染物去除效果、保證出水達(dá)標(biāo)。第二種方式：總磷超標(biāo)時(shí)，很容易調(diào)整為按微絮凝深床濾池運(yùn)行，有效去除SS和總P，保證出水水質(zhì)全項(xiàng)達(dá)標(biāo)。第三種方式：出水TN不能達(dá)標(biāo)時(shí)，投加碳源按后置反硝化濾池運(yùn)行，確保出水全項(xiàng)達(dá)標(biāo)。其它方式：把出水達(dá)標(biāo)(一級(jí)A)與再生水回用工程統(tǒng)籌考慮，首選深床濾池工藝，出水水質(zhì)可以達(dá)到生態(tài)景觀、城市雜用水、工業(yè)用水等水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，也可以作為污水脫鹽前處理工藝。5、多種模式、方式靈活調(diào)度運(yùn)行6、反硝化深床濾池結(jié)構(gòu)16304SS布?xì)庵鞴?04SS布?xì)庵Ч?/p>

ZS-W濾磚布水廊道蓋板6.1、氣水分布系統(tǒng)6.2、濾池進(jìn)水特殊的濾磚結(jié)構(gòu)，使濾池反洗(氣洗和水洗)效果良好6.3、氣水反沖洗反硝化過(guò)程中產(chǎn)生氮?dú)?，使得過(guò)濾產(chǎn)生氣阻，通過(guò)驅(qū)除氮?dú)?，確保濾池運(yùn)行效果6.4、驅(qū)除氮?dú)?.5、濾池的工作過(guò)程—正常進(jìn)水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨(dú)水洗1.正常進(jìn)水5.驅(qū)除氮?dú)釶AC、甲醇、乙酸、乙酸鈉2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨(dú)水洗1.正常進(jìn)水5.驅(qū)除氮?dú)夥聪趸饔?.5、濾池的工作過(guò)程—正常進(jìn)水2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨(dú)水洗1.正常進(jìn)水5.驅(qū)除氮?dú)?.5、濾池的工作過(guò)程—?dú)庀?.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨(dú)水洗1.正常進(jìn)水5.驅(qū)除氮?dú)?.5、濾池的工作過(guò)程—?dú)庀?.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨(dú)水洗1.正常進(jìn)水5.驅(qū)除氮?dú)?.5、濾池的工作過(guò)程—?dú)馑聪?.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨(dú)水洗1.正常進(jìn)水5.驅(qū)除氮?dú)?.5、濾池的工作過(guò)程—水洗2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨(dú)水洗1.正常進(jìn)水5.驅(qū)除氮?dú)?.5、濾池的工作過(guò)程—驅(qū)氮2.空氣反洗3.氣水反洗4.單獨(dú)水洗1.正常進(jìn)水5.驅(qū)除氮?dú)?.5、濾池的工作過(guò)程—驅(qū)氮反硝化深床濾池控制器硝酸鹽分析儀出水取樣器出水進(jìn)水流量計(jì)加藥泵6.6、碳源控制流程進(jìn)水取樣器當(dāng)污水BOD5/TN＞3~5時(shí)，認(rèn)為反硝化碳源充足。當(dāng)廢水中缺少有機(jī)物質(zhì)時(shí)，為了給反硝化反應(yīng)提供足夠的電子供體，需要外加碳源。以甲醇、乙醇、乙酸、乙酸鈉、葡萄糖為例，比較碳源投加量及費(fèi)用。各種碳源反硝化化學(xué)計(jì)量關(guān)系式：5CH3OH+6NO3-→3N2↑+5CO2+7H2O+6OH-5C2H5OH+12NO3-→6N2↑+10CO2+9H2O+12OH-5CH3COOH+8NO3-→4N2↑+10CO2+6H2O+8OH-5CH3COONa+8NO3-→4N2↑+10CO2+6H2O+8ONa-5C6H12O6+24NO3-→12N2↑+30CO2+18H2O+24OH-6.7、碳源投加反應(yīng)常用碳源比較一覽表中文名：甲醇乙酸乙酸鈉外文名：methylalcoholaceticacidsodiumacetate別名：木酒精醋酸醋酸鈉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：CH3OHCH3COOHC2H3NaO2相對(duì)分子質(zhì)量：32.0460.0582.03化學(xué)品類別：有機(jī)物--醇有機(jī)物--酸有機(jī)物--管制類型：不管制不管制不管制儲(chǔ)存：密封保存密封保存密封保存熔點(diǎn)(℃)：-97.816.6324沸點(diǎn)(℃)：64.8117.9相對(duì)密度：0.791.04921.528閃點(diǎn)(℃)：1139爆炸上限%(V/V)：4417爆炸下限%(V/V)：5.54溶解性：溶于水，可混溶于醇、醚等多數(shù)有機(jī)溶劑。易溶于水和乙醇，其水溶液呈弱酸性溶于水和乙醚，微溶于乙醇。1、溫州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)濱海園區(qū)污水處理廠(反硝化濾池，12萬(wàn)噸/日）2、淄博光大水務(wù)水質(zhì)凈化一廠（硝化及反硝化濾池，20萬(wàn)噸/日）3、河北廊坊污水處理廠（硝化濾池，3萬(wàn)噸/日）4、張家口市主城區(qū)污水再生利用工程（硝化濾池，6萬(wàn)噸/日）5、山西大同節(jié)水回用系統(tǒng)工程（硝化濾池，5萬(wàn)噸/日）6、東達(dá)包頭萬(wàn)水泉污水處理廠（硝化及反硝化濾池，5萬(wàn)噸/日）7、鞍山市股份有限公