农村饮用水短程脱氮处理工艺探讨

管仁超，徐彦正

（莒县水利局，山东 莒县 276500）

近年来，莒县共建成集中供水工程24处，涉及612村庄、45.87万人，有效改善了居民生活条件。但由于供水水源的污染导致水源水含氮量超标，为确保群众生活不受影响，县水行政主管部门抓住农村饮水安全巩固提升工程实施的机遇，对县域内水处理设备进行升级改造。根据各水厂供水规模，采用短程脱氮反应器大小不一，主要采用日处理能力2 000～4 500 m3的设备。

1　短程脱氮反应器的结构原理

利用钢筋混凝土浇筑池体，池体内利用钢筋混凝土隔开数个氧化区和缺氧区，在氧化区与缺氧区池体顶部适当位置设有溢流堰，在缺氧区和氧化区底部适当位置设有导流管。数个氧化区与缺氧区通过溢流堰和导流管串联，并分别在氧化区和缺氧区装填好氧菌填料和厌氧菌填料，源水流经池体内的氧化区时用于供氧的鼓风机从池底部进行供氧。同时使源水产生向上的作用力，源水在氧化区呈向上运动趋势，鼓风机所供氧气及氧化区的好氧菌填料与源水进行硝化反应，由于供水管道不断来水，鼓风机不断供氧，经过硝化反应的水通过顶部溢流堰流入缺氧区，通过水的自身压力，在缺氧区水呈向下运动趋势，氧气不断减少，缺氧区内厌氧菌填料发生作用，水体实现反硝化反应，水在缺氧区向下运动，在缺氧区下端通过导流管再次进入氧化区，如此循环不断进行硝化、反硝化的生物脱氮处理，直至将源水中亚硝酸盐氮处理达标。

2　短程脱氮反应器组成与优点

短程生物脱氮反应器包括带有锥度的池体，布置在池体内部、用于源水脱氮处理的多个生物硝化填料，还包括布置在池体内部的中间位置用于硝化反应的氧化区，布置在池体内部两侧用于硝化反应的缺氧区，用于隔开缺氧区氧化区的混凝土隔墙，布置在池底并且为氧化区提供氧气的供氧装置，设置在池体顶部用于排出清水的出水堰，池体下端的导流管和池体下端用于供氧装置的进水管道。

短程硝化反硝化法脱氮，把硝化反映过程控制在氨氧化产生NO2-的阶段，阻止NO2-进一步氧化，直接以NO2-作为菌体呼吸链氢受体进行反硝化。此过程减少了亚硝酸盐氧化成硝酸盐，然后硝酸盐再还原成亚硝酸盐两个反应的发生，降低了需氧量、反硝化过程中有机碳的投入量，降低了能耗和运行费用，提高反应速率，缩短反应时间，减少反应器容积。

3　运行方式

工作时，由导流板和池体内的氧化区、缺氧区的设置，使源水在氧化区和缺氧区内进行硝化和反硝化反应，对源水进行生物脱氮处理，源水经进水管道进入反应区，通过鼓风机从池底部进行供氧，氧气融入水中，为氧化区提供足够的氧气，利用进水管道进水时产生的作用力和鼓风机供氧时产生的气体作用力，使源水在氧化区内向上运动，同时，在氧化区生物填料表面的好氧菌与源水进行硝化反应，源水在硝化反应的同时继续向上运动，通过导流板进入缺氧区，氧气不断减少，此时，生物流化填料的厌氧菌开始作业，与源水进行反硝化反应，由于缺氧区没有水和氧气的作用力，水开始在缺氧区向下运动，通过导流板下端再次进入氧化区，如此循环不断进行硝化、反硝化的生物脱氮处理，处理达标后的清水从出水堰排出，解决了饮用水异味问题，将水源中亚硝酸盐氮处理达标。

4　结语

饮用水处理脱氮设备，是一种短程生物硝化和反硝化生物脱氮装置。实行一体化处理，结构紧凑、设计简单、操作方便、耗能低，能在一个设施内完成硝化、反硝化处理，高效的将水源中亚硝酸盐氮处理达标，设备占地面积小，设计工艺完善、技术成熟、功能稳定可靠。