郑志超

（深圳市清泉水业股份有限公司，广东 深圳 518116）

0 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，这样能节省一部分的运行成本。但是滤池自身的有机物浓度不高，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，使一部分专业人士投入对其的研究之中。

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，如图1 所示。

图1 试验装置流程

滤柱是通过玻璃材质所制成，高度为1800mm，内径为70mm，一般每个400mm 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去除部分有机物，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，所以相比之下，第一组的总氮去除率更高，达到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地处理污水，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进行实验分析，同时利用不同的碳源进行对比分析，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。

3.2 PH 与温度对反硝化滤池处理效果的影响

PH 与温度是反硝化繁殖代谢的关键点，选取适当的PH 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 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，从而致使反硝化效率受到一定的影响，因此，需要充分考虑池内PH 的影响。

相应的技术人员对PH 与反硝化滤池处理的关系进行分析，通过试验表明，如果能够将PH 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99.4%。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5d 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谢能力，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 控制技术进行对比。通过结果调查发现系统能够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，其极大地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。

4 结语

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，以此满足当前污水治理的各项要求，同时还有较大的潜力，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。