反硝化生物滤池法除氮原理

反硝化生物滤池法除氮原理

一、生物滤池

1.概述：

  生物滤池是指由特定填料填充的生物反应构筑物，其中填料可起到为微生物提供具有结构支撑作用的生存空间，污水可通过与富集在填料表面微生物接触，利用生物生理作用使污水得到净化。

2.分类：

  生物滤池包括碳氧化曝气生物滤池、硝化生物滤池及反硝化生物滤池等。

3.优势：

  生物滤池由于工艺的合理性往往可达到较好的处理效果，且不产生二次污染，并且可避免水流冲击带来的微生物流失、水质浑浊等现象。

4.工艺条件：

  不同水质需求下应灵活选择不同工艺，在完整的生化进程中，不同时期对污水处理的侧重点不同，当有机物含量较高时宜使用碳氧化曝气生物滤池，经好氧微生物的分解作用将有机物转化为小分子物质；当污水中氨态氮较多时，应使用硝化生物滤池，可对微生物的硝化作用提供优质的反应环境；当污水中含量较高的是硝态氮时，利用反硝化生物滤池可加快反应进程，并取得较好的结果。也可将三者组合应用，包括前置反硝化生物滤池和后置反硝化滤池等。

5.注意事项：

  滤料的选择应尽量使比表面积大、孔隙率高、材质硬度强且价格低廉。

二、反硝化生物滤池

1.概述：

  反硝化生物滤池属于生物滤池中的一种，反硝化的过程即反硝化菌在反硝化作用下将硝态氮转化为氮气的过程。

2.反应条件：

  该反应需在无氧条件下进行，且反硝化菌为异养菌，因此需保持水体中特定的碳源，因此在设计滤池时对比好氧生物滤池增加了不少难度，一方面需要保持无氧环境，另一方面碳源的数量直接影响水体中菌种的分布，如何控制其满足反硝化菌的生理需求的同时避免其他菌种杂生并保证反应的正常进行，就要求对各项参数进行精密计算与控制，。

3.优势：

  反硝化生物滤池的转化效率比常规活性污泥法有了明显的提升，同时附着在填料上的微生物不易被水流冲击力打散，使反应器稳定性提高，另外，在前两项得以实现的基础上使反硝化生物滤池的容积大大减小，这意味着其占地面积仅为传统活性污泥法的几分之一至几百分之一。

三、实际应用-----湛清HDN-高效脱氮设备

1.概述：

  湛清HDN-高效脱氮设备是对常规反硝化生物滤池进行强化改造后专为工业废水设计的一项去除总氮的设备。

2.研发背景：

  众所周知，工业废水通常成分复杂，不仅含有大量重金属，且盐分较高，并具有水质波动大的特点，这些特性使微生物无法进行正常的生理活动，因此，即使生物滤池技术对传统生化法已有极大的改进，但相较于成分单一的市政污水，自然生长的反硝化菌仍无法适应工业废水的复杂性。

  基于此，湛清HDN-高效脱氮设备分别对参与反应的微生物、提供微生物附着床的填料以及反应器整体结构进行了突破性的改革，具体如下：

（1）微生物特异性驯化：通过在细菌生物实验室进行培养，改变细菌的刺激条件诸如pH，重金属浓度，COD含量，有毒物质，盐分等，筛选最有效的反硝化菌，使其能够最大限度适应工业废水高毒性，高盐分、水质波动大的特性，实现快速富集。

（2）填料的特殊选择：通过对多孔材料进行表面处理，提高其亲水性的同时增加了填料的比表面积，使单位体积填料上可附着数量呈指数型上升的微生物，进而减少了水质停留时间，水中硝酸根离子可快速转换为氮气排出。

（3）反应器结构的优化设计：滤池内部流态经过特殊优化设计，建立了顺畅的排气微通道，促使生成的氮气顺畅无阻的从内部排出，减少反应器死区及无效空间，提高了反应器稳定性和脱氮效率。

3.优势：

（1）脱氮效率高——正常运行脱氮负荷1kg N/m³·d，出水总氮稳定达标。

（2）占地面积小——10t/h的处理量，降低20mg/L总氮，占地面积仅6㎡。

（3）易操作维护——全自动控制，无需更换填料，反冲洗水量少、频率低。

（4）污泥产量少——反冲洗排出的少量微生物回流至生化池继续分解。

（5）运行成本低——去除20 mg/L的总氮，吨水成本小于1元。