严欣茹，李佳林，马天添，房俊

（安徽省合肥通用机械研究院，安徽合肥230000）

反硝化生物滤池系统和活性砂滤池系统运行效果对比

严欣茹，李佳林，马天添，房俊

（安徽省合肥通用机械研究院，安徽合肥230000）

基于安徽某污水处理厂深度处理采用活性砂滤池和反硝化生物滤池两种深度处理工艺，对砂滤系统和生物滤池系统的运行效果进行分析和对比。 连续检测结果表明，活性砂滤池和反硝化生物滤池对污水中COD、TN均具有良好的去除效果，满足《地表水环境质量标准 GB3838-2002》中的地表水环境质量IV类水标准。

活性砂滤池；反硝化生物滤池；效果

安徽某污水处理厂总设计规模为30万t/d，总变化系数1.3，深度处理中，10万t/d经混凝、过滤（V型滤池）、臭氧脱色、消毒（次氯酸钠）实现脱氮及过滤功能后，用于景观用水，20万t/d经活性砂滤池，实现脱氮及过滤功能后进入新建紫外消毒渠后达标排放[1-3]。

1 反硝化生物滤池系统

1.1 反硝化生物滤池原理及配套设备

反硝化生物滤池在缺氧环境下，对污水中的氮进行反硝化反应，同时降解污水中的部分有机物。在该级滤池中，利用兼性细菌（反硝化菌）以降解有机物作为电子供体，以硝态氮作为电子受体进行反硝化脱氮[4]。

新建10万m3/d生物滤池1座，长×宽= 61.06m×35.40m。配套提升水泵、反冲洗废水排水泵、反冲洗水泵和鼓风机等生物滤池的附属设施。

生物滤池采用8格设计，单格滤池面积77.76m2、滤料高度3.00m。采用半地下设计，滤池出水液位高程与现况地面高程相同，滤池液面为24.00m。

生物滤池配套进水提升泵房，集水池有效容积：长×宽×高=15.85m×10.40m×3.80m。安装4台（3 用1备）潜污泵。

生物滤池配套反冲洗集水池，用于贮存足够的反冲洗清水。反冲洗集水池有效容积：长×宽×高=18.20m×10.80m×5.20m。

表1 生物滤池运行数据

生物滤池配套反冲洗泵房，安装3台（2用1备）干式离心泵，满足生物滤池反冲洗需水量。

生物滤池配套鼓风机房，鼓风机房采用半地下设计，长×宽=18.35m×10.40m，地面高程与生物滤池管廊高程相同，地面高程为18.30m。安装3台（2用1备）鼓风机，满足生物滤池气反冲的需要[5]。

生物滤池配套反冲洗废水池，反冲洗废水池有效容积：长×宽×高=18.20m×10.80m×6.60m，容积系数（贮水量/单次反冲洗最大废水量）为1.3。

1.2 生物滤池运行数据及分析

生物滤池调试统计共15d。下面从进出水pH、SS、COD、TN分别对生物滤池进行分析，生物滤池进出水指标如表1所示。

从表1中数值分析可以看出：进出水COD平均去除率为24.00%，TN平均去除率高达66.26%，出水达到四类水的水质要求[6]。

2 活性砂滤池系统

2.1 活性砂滤池原理及设备配置

利用水体中丰富的污染物作为食物，微生物可以在滤砂的表面生长和拓殖，形成生物膜，在去除固体悬浮物的同时，将废水中的BOD、硝基氮等污染物转化去除，从而进一步净化水质。因为气提管连续不断地将滤砂从底部运送到砂清洗器，所以砂床处于一种连续而缓慢的向下运动状态。气提管中的紊流状态使得滤砂表面附着的污染物和老化的生物体洗脱下来，并随清洗水流出过滤器。由于微生物具有附壁生长的特性，因此大部分微生物经过滤砂冲洗后，仍然附着在滤砂表面，并随着滤砂返回砂床，继续与水中的污染物反应。而排放出的滤砂清洗水可回流至先前的工艺单元。

新建20万m3/d规模活性砂滤池1座（峰值进水流量为29万m3/d），长×宽=105.00m×33.00m。配套提升水泵、气提风机及反冲洗废水排水泵等滤池的附属设施。

滤池采用2系列设计，每系列拟采用14组，每组采用10格砂滤池过滤单元，每个单元格面积为6m2，过滤砂层有效深度不低于3m。每系列滤池均可单独相对独立运行。

整个活性砂过滤器包括水路、砂路和气路。

水路：需处理的水通过位于设备上部的进水管进入砂滤系统，然后通过砂滤底部布水器被均匀分布在整个砂床截面，并导引向上流动，经过砂床的过滤作用将水中的污染物截留过滤，过滤后的滤液从砂滤顶部的出水口流出。

表2 活性砂滤池系统运行数据及分析

砂路：过滤介质砂粒在水流上升的同时，在重力作用下不停向下流动，附着悬浮物的砂粒从设备底部通过中心提砂管，在气提作用下被提升至连续砂滤顶部的洗砂器，中心提砂管内气水的强烈扰动可使附着的污染物从砂粒上脱离。砂粒从洗砂器内经过迷宫回落至砂滤中，期间迷宫中的小股逆流清水对其再次进行冲洗，净砂利用自重返回砂床的顶部，开始下一个工作循环。同时，含有大量悬浮物的砂滤冲洗水通过冲洗水出口排出。

气路：砂粒的循环依靠压缩空气的气提作用，在上升管的顶部空气被释放。通过调节压缩空气的供应量，可以调节滤砂循环的速度和冲洗强度。

2.2 活性砂滤池运行数据及分析

活性砂滤池调试共15d。下面从进出水pH、SS、COD、NO2-N、NO3-N分别进行分析，活性砂滤池系统运行数据及分析如表2所示。

从表2中数值分析得出：进出水COD平均去除率为22.9%，TN平均去除率高达57.5%，出水达到四类水的水质要求[6]。

3 结论

本研究污水厂分为一期和二期工程，处理能力均为15万t/d，一期10万t/d进入生物滤池，一期5万t/d和二期15万t/d进入活性砂滤池，生物滤池和活性砂滤池进水水质有所不同，经过深度处理后出水水质均满足《地表水环境质量标准 GB3838-2002》中的地表水环境质量IV类水标准。

对于反硝化生物滤池，由于气、水管道众多，各种阀门开启频繁，自动化操作程度要求高，需要在设计、施工、到设备安装、联动试车，再到调试运行，要求得更加精确。

对于活性砂滤池，在调试运行中发现，活性砂抗负荷能力即对水量、加药量或者其他参数的变化对活性砂滤池的影响颇大，这就需要在调试活性砂滤池时一定要保证前端出水连续稳定，水质、水量波动较小，加药量满足生物需求。

[1]刘金瀚,白宇,林海,等.反硝化生物滤池用于污水深度脱氮研究[J].中国给水排水,2008,24(21):26-29.

[2]刘明坤,郑俊,汪荣.曝气生物滤池的调试及运行[J].中国给水排水,2008,24(4):100-102.

[3]陈志平,杨建雄,张甜甜,等.活性砂滤池在污水处理厂深度处理中的应用[J].中国给水排水,2014,30(20):127-129.

[4]梅从明,魏思宇,刘锋.活性砂滤池在污水处理厂提标改造中的应用[J].环境科技,2009,22(4):44-47.

[5]周永刚.反硝化生物滤池在污水厂升级改造中的应用[J].中国给水排水,2014,30(24):49-52.

[6]国家环境保护总局.地表水环境质量标准GB3838-2002[S].北京:中国环境科学出版社,2002.

Operating Results Contrast Denitrification Biofilter System and Active Sand Filter System

Yan Xin-ru*, Li Jia-lin, Ma Tian-tian, Fang Jun
(Anhui Hefei General Machinery Research Institute, Anhui Hefei 230000)

Based on two advanced treatment processes that active sand filter and denitrification biological filter of a sewage treatment plant in Anhui , the effect of running sand filtration system and biofilter system was analyzed and compared. Continuous test results showed that the active sand filter and for denitrification biofilter wastewater COD, TN had good removal to meet the "Surface Water Environmental Quality Standard GB3838-2002" Surface Water Environmental Quality in Class IV water standard.

Active sand filter; Denitrification biological filter; Effect

X708

A

2096-0387（2016）02-0026-03

严欣茹（1975-），女，河北人，研究生，高级工程师，研究方向：环保工程。