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摘要：城市污水厂对污水的处理具有重要意义，可以有效的进行环境保护。目前，城市污水厂的污水深度处理能力有了很大的提高，并探索了采用反硝化滤池处理污水的方法，使污水得到有效的处理。本文对該工艺进行分析。
关键词：城市污水厂;反硝化滤池;工艺
1.引言
国家投入大量资金和人员治理环境污染，城市污水处理是这一过程的重要组成部分，需要提高排放标准，即从原来的B级逐步改为A级，甚者当水体的环境容量接近满负荷时，一级A也不能满足要求，此时还需要对排放标准进行提标，即类四类水标准。为保证出水水质稳定排放，有必要对废水进行深度处理。处理工艺多种多样，这些不同的处理过程有自己的特殊性，在实践中，有自己的应用环境。例如，MBR技术的效果非常好，而出水相对稳定;然而，使用该工艺需要大量投资，运行成本相对较高;例如，转盘滤池和滤布滤池相对便宜，并且在实践中使用，后期维护非常简单，但是水质难以保障。基于此，本文分析了反硝化滤池工艺的使用情况，并结合实际使用情况进行了合理的分析。
2.分析深床反硝化滤池的机理
目前，城市污水处理主要采用深层反硝化滤池工艺，进水为重力向下流，出水从底部流出，反冲洗由下往上。污水从滤池上部配水槽进入滤料区，滤池从上往下分为配水区、填料区、承托层、出水收集区。改工艺能够同步完成三种不同的功能，反硝化脱氮、化学除磷和悬浮物去除。
（1）分析过滤机理
对于城市污水的深度处理，深床滤池主要采用粗石英砂过滤，而滤池在运行过程中有三种不同的过程，即截留、吸附和解吸。
1分析截留的机理
截留有两种基本的用途：一是机械过滤;二是在滤料上沉积。机械过滤截留大于系统中滤料或是已沉积物形成的滤料，使其不会随污水流出，滤料筛孔越小，净化效果越明显。滤料上沉积则是针对悬浮物，总体上悬浮物较难被截留，因为其随污水流动，且由于重力和流量大小影响，一般滤池滤速较快，且悬浮物粒径较小。
②分析吸附的机理
在污水深度处理中，颗粒物通过滤料表面时被吸附，滤速越高效果越好，此时可以有效去除悬浮物，起到净化的作用。
③分析脱附的机理
在处理过的废水中，对于已经沉积的颗粒，会出现滤料表面被包裹和去除间隔缩短的情况，但过滤层的阻力也会随着流速的增加而增加。这会导致被吸附截留的沉积物被带入滤料深层难以脱附，为提高滤料使用寿命，则应当进行多次反复冲洗，恢复其性能。深床滤池还配有其他处理系统，即配水和配气系统，在二次配水的系统中，孔口分布较密，这样通过反复冲洗可以提高效率促进滤池高效运行，并减少其成本。
（2）分析反硝化中的脱氮机理
硝酸盐被生物（细菌）利用有两种途径，其一为以氮为氮源，被微生物同化合成有机氮，用作微生物生长;其二为以NO3--N和NO2--N为最终电子受体，有机物（甲醇、乙酸钠等）作为电子供体，将NO3--N和NO2--N还原成N2进入环境中。能进行反硝化作用的细菌较少，污水处理中以培养该生理群为主，即反硝化菌，用来进行污水的脱氮处理。反硝化菌属于异养型兼性厌氧细菌，在有氧条件下进行同化反硝化反应，生成有机氮;在缺氧条件下进行异化反硝化，产生氮气。
在反硝化深床滤池中，为保证反硝化反应顺利进行，一般控制DO小于0.5mg/L以下。其脱氮原理为：滤池中反硝化菌等微生物附着在滤料上，以此为载体，将污水自上往下流入后，其中的硝酸盐或亚硝酸盐被还原，生成N2，释放到空气中，实现脱氮。
（3）分析碳源投加实施控制的系统
在污水处理过程中，当碳源充足时，一般处理效果较好。在反硝化滤池中，碳源同样对反硝化脱氮起着决定性的作用。但当碳源投加过量时，处理厂出水BOD可能超标，因此，有必要对碳源投加机制做详细分析，制定出合理的投加方案。
关于反硝化滤池中碳源的投加机制，具体体现在几个指标：流量、DO、水中的硝态氮，通过这些参数可以准确地了解碳的投加量，实现节省能源和控制成本。具体措施为：在滤池进出水位置设置硝酸盐分析仪及COD分析仪对污水中硝酸盐氮指标和COD指标进行跟踪分析，上传至中控网络，同步反馈数据，并设置警示值;在滤池进水段设置溶解氧分析仪，实时监控溶解氧含量，尽量确保进水DO在0.5mg/L，有利于反硝化顺利进行。每次投加前，有必要对各项参数进行核算后再确定投加量，根据指标调整。
（4）通过化学方式进行除磷原理分析
反硝化滤池的化学除磷的原理为：向污水中投加无机金属盐（主要为铝盐和铁盐）与污水中的磷酸盐结合形成沉淀物， 然后吸附在滤料上，通过多次反冲洗将磷从系统中带走，实现除磷。
（5）分析此处理工艺的特点
城市污水厂反硝化滤池该工艺由生物除氮与深层过滤相结合的污水处理装置组成，是一种较先进的污水脱氮及过滤处理工艺。该处理工艺在去除悬浮固体（SS）和总氮（TN）方面非常有效。该工艺滤料主要包括砾石、鹅卵石及石英砂，而不同规格的石英砂起到主要作用，它既为脱氮提供良好的工作环境，其合理的间隙也可以截留悬浮物，也可以在滤池中加入除磷剂进行除磷，总结有以下几点：
该工艺流程较短，实用可靠，易于管理。与其他工艺相比，该工艺可根据水质实际情况，在深床过滤滤池和反硝化滤池之间方便地互换，实现两用，降低成本。并且体积投资相对较低，滤池设计合理。结果表明，该方法无需设置相应的滤池或最终沉降滤池，适用于后续滤池的应用;最后，深床反硝化滤池具有很大的灵活性，它是多功能的，可以灵活地处理水质，通过深床滤池能有效地去除污水的污染物质，从而使污水达到排放总氮、总磷和SS的标准。
3.分析深床滤池的设计问题
为了提高污水处理能力，在深床过滤池的设计中，必须对其形状进行科学的分析，如将进水堰的形状调整为圆弧形，以有效地提高过滤机的水平，从而达到防止污水倒流。如果滤池在实际应用中，反硝化和反硝化功能条件逐步改善，需要在滤池内处理，则应按原户型设计，才能保证滤池内水流的层流两侧的降流减至最小，避免造成不利影响，同时也减少了在操作过程中对碳源的消耗，可以使产品经济运行。由于进水方向向下，而脱氮产生的氮气（N2）向上溢出，会产生较大的气阻，故不能保持长时间运行，需要定期进行反冲洗将氮气排出。
4.结语
城市污水处理常是环境保护的重要环节，具有十分重要的意义。在城市污水深度处理方面，反硝化滤池在实际应用中取得了较好的效果，该工艺运行成本相对较低，但在实际运行中稳定性好。在实际应用中，污水厂进行提标改造时，可以选择反硝化滤池作为深度处理工艺。
参考文献
[1] 田夏迪， 张树军， 杨岸明，等. 城市污水厂部分反硝化滤池启动及运行[J]. 中国环境科学， 2020， 040（003）：1068-1074.
[2][1] Wu X ， Li Y . Effect of C/N ratio on denitrification of denitrification filters with different filter materials[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering， 2017， 11（1）：55-62.
[3] 王全. 市政污水处理厂反硝化深床滤池脱氮在提标中的应用[J]. 科技风， 2020， No.420（16）：171-172.
[4] 唐灵铃， 高俊贤， 李激，等. 太湖流域某污水处理厂反硝化滤池堵塞成因与对策. 2019.
晋江市南港污水处理有限公司 福建省泉州市晋江市 362200
关键词：城市污水厂;反硝化滤池;工艺
1.引言
国家投入大量资金和人员治理环境污染，城市污水处理是这一过程的重要组成部分，需要提高排放标准，即从原来的B级逐步改为A级，甚者当水体的环境容量接近满负荷时，一级A也不能满足要求，此时还需要对排放标准进行提标，即类四类水标准。为保证出水水质稳定排放，有必要对废水进行深度处理。处理工艺多种多样，这些不同的处理过程有自己的特殊性，在实践中，有自己的应用环境。例如，MBR技术的效果非常好，而出水相对稳定;然而，使用该工艺需要大量投资，运行成本相对较高;例如，转盘滤池和滤布滤池相对便宜，并且在实践中使用，后期维护非常简单，但是水质难以保障。基于此，本文分析了反硝化滤池工艺的使用情况，并结合实际使用情况进行了合理的分析。
2.分析深床反硝化滤池的机理
目前，城市污水处理主要采用深层反硝化滤池工艺，进水为重力向下流，出水从底部流出，反冲洗由下往上。污水从滤池上部配水槽进入滤料区，滤池从上往下分为配水区、填料区、承托层、出水收集区。改工艺能够同步完成三种不同的功能，反硝化脱氮、化学除磷和悬浮物去除。
（1）分析过滤机理
对于城市污水的深度处理，深床滤池主要采用粗石英砂过滤，而滤池在运行过程中有三种不同的过程，即截留、吸附和解吸。
1分析截留的机理
截留有两种基本的用途：一是机械过滤;二是在滤料上沉积。机械过滤截留大于系统中滤料或是已沉积物形成的滤料，使其不会随污水流出，滤料筛孔越小，净化效果越明显。滤料上沉积则是针对悬浮物，总体上悬浮物较难被截留，因为其随污水流动，且由于重力和流量大小影响，一般滤池滤速较快，且悬浮物粒径较小。
②分析吸附的机理
在污水深度处理中，颗粒物通过滤料表面时被吸附，滤速越高效果越好，此时可以有效去除悬浮物，起到净化的作用。
③分析脱附的机理
在处理过的废水中，对于已经沉积的颗粒，会出现滤料表面被包裹和去除间隔缩短的情况，但过滤层的阻力也会随着流速的增加而增加。这会导致被吸附截留的沉积物被带入滤料深层难以脱附，为提高滤料使用寿命，则应当进行多次反复冲洗，恢复其性能。深床滤池还配有其他处理系统，即配水和配气系统，在二次配水的系统中，孔口分布较密，这样通过反复冲洗可以提高效率促进滤池高效运行，并减少其成本。
（2）分析反硝化中的脱氮机理
硝酸盐被生物（细菌）利用有两种途径，其一为以氮为氮源，被微生物同化合成有机氮，用作微生物生长;其二为以NO3--N和NO2--N为最终电子受体，有机物（甲醇、乙酸钠等）作为电子供体，将NO3--N和NO2--N还原成N2进入环境中。能进行反硝化作用的细菌较少，污水处理中以培养该生理群为主，即反硝化菌，用来进行污水的脱氮处理。反硝化菌属于异养型兼性厌氧细菌，在有氧条件下进行同化反硝化反应，生成有机氮;在缺氧条件下进行异化反硝化，产生氮气。
在反硝化深床滤池中，为保证反硝化反应顺利进行，一般控制DO小于0.5mg/L以下。其脱氮原理为：滤池中反硝化菌等微生物附着在滤料上，以此为载体，将污水自上往下流入后，其中的硝酸盐或亚硝酸盐被还原，生成N2，释放到空气中，实现脱氮。
（3）分析碳源投加实施控制的系统
在污水处理过程中，当碳源充足时，一般处理效果较好。在反硝化滤池中，碳源同样对反硝化脱氮起着决定性的作用。但当碳源投加过量时，处理厂出水BOD可能超标，因此，有必要对碳源投加机制做详细分析，制定出合理的投加方案。
关于反硝化滤池中碳源的投加机制，具体体现在几个指标：流量、DO、水中的硝态氮，通过这些参数可以准确地了解碳的投加量，实现节省能源和控制成本。具体措施为：在滤池进出水位置设置硝酸盐分析仪及COD分析仪对污水中硝酸盐氮指标和COD指标进行跟踪分析，上传至中控网络，同步反馈数据，并设置警示值;在滤池进水段设置溶解氧分析仪，实时监控溶解氧含量，尽量确保进水DO在0.5mg/L，有利于反硝化顺利进行。每次投加前，有必要对各项参数进行核算后再确定投加量，根据指标调整。
（4）通过化学方式进行除磷原理分析
反硝化滤池的化学除磷的原理为：向污水中投加无机金属盐（主要为铝盐和铁盐）与污水中的磷酸盐结合形成沉淀物， 然后吸附在滤料上，通过多次反冲洗将磷从系统中带走，实现除磷。
（5）分析此处理工艺的特点
城市污水厂反硝化滤池该工艺由生物除氮与深层过滤相结合的污水处理装置组成，是一种较先进的污水脱氮及过滤处理工艺。该处理工艺在去除悬浮固体（SS）和总氮（TN）方面非常有效。该工艺滤料主要包括砾石、鹅卵石及石英砂，而不同规格的石英砂起到主要作用，它既为脱氮提供良好的工作环境，其合理的间隙也可以截留悬浮物，也可以在滤池中加入除磷剂进行除磷，总结有以下几点：
该工艺流程较短，实用可靠，易于管理。与其他工艺相比，该工艺可根据水质实际情况，在深床过滤滤池和反硝化滤池之间方便地互换，实现两用，降低成本。并且体积投资相对较低，滤池设计合理。结果表明，该方法无需设置相应的滤池或最终沉降滤池，适用于后续滤池的应用;最后，深床反硝化滤池具有很大的灵活性，它是多功能的，可以灵活地处理水质，通过深床滤池能有效地去除污水的污染物质，从而使污水达到排放总氮、总磷和SS的标准。
3.分析深床滤池的设计问题
为了提高污水处理能力，在深床过滤池的设计中，必须对其形状进行科学的分析，如将进水堰的形状调整为圆弧形，以有效地提高过滤机的水平，从而达到防止污水倒流。如果滤池在实际应用中，反硝化和反硝化功能条件逐步改善，需要在滤池内处理，则应按原户型设计，才能保证滤池内水流的层流两侧的降流减至最小，避免造成不利影响，同时也减少了在操作过程中对碳源的消耗，可以使产品经济运行。由于进水方向向下，而脱氮产生的氮气（N2）向上溢出，会产生较大的气阻，故不能保持长时间运行，需要定期进行反冲洗将氮气排出。
4.结语
城市污水处理常是环境保护的重要环节，具有十分重要的意义。在城市污水深度处理方面，反硝化滤池在实际应用中取得了较好的效果，该工艺运行成本相对较低，但在实际运行中稳定性好。在实际应用中，污水厂进行提标改造时，可以选择反硝化滤池作为深度处理工艺。
参考文献
[1] 田夏迪， 张树军， 杨岸明，等. 城市污水厂部分反硝化滤池启动及运行[J]. 中国环境科学， 2020， 040（003）：1068-1074.
[2][1] Wu X ， Li Y . Effect of C/N ratio on denitrification of denitrification filters with different filter materials[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering， 2017， 11（1）：55-62.
[3] 王全. 市政污水处理厂反硝化深床滤池脱氮在提标中的应用[J]. 科技风， 2020， No.420（16）：171-172.
[4] 唐灵铃， 高俊贤， 李激，等. 太湖流域某污水处理厂反硝化滤池堵塞成因与对策. 2019.
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