生物滤池工艺在污水处理厂升级改造中的运用研究

邱佳奇

摘   要：文章分析了利用生物滤池工艺进行污水处理厂工艺改造的技术，并对比分析反硝化滤池系统和活性砂滤池系统改造之后的调试运行情况。发现两种系统各有优缺点，但都对污水有良好的处理效果。

关键词：生物滤池工艺;污水处理厂;升级改造

1引言

污水处理工作一直是近年来环境改造工作的重点，主要是我国各个地区水污染严重，用水需求又逐年增加，所以很多地区针对污水处理工作投入大量的精力和资金进行污水处理技术的研发。本次提出生物滤池工艺的使用，在污水处理厂的升级改造工作中，起到不可替代的作用。以某污水处理厂为例，是经过粗细格栅及沉砂池预处理后直接排放，基本上没有去除污水中的有机物、无机物和有毒物质，所以需要对处理技术进行升级改造。

2工艺改造技术分析

2.1方案比选

利用污水处理厂本身具备的客观条件，常规的生物处理工艺难以满足升级改造的需求，所以需要因地制宜选择科学的方案。在满足出水水质指标的情况下，需要将污水处理厂升级改造成占地面积较小，技术先进，高效和经济的单位。首先，工作人员对污水厂的收水范围建立模型进行预测，然后选择2个方案进行对比，包括反硝化生物滤池系统以及活性砂滤池系统。

2.2反硝化滤池系统

系统采取的是MBBR工艺，原理是在缺氧条件下，对氮进行反硝化，并降解部分有机物。系统选择的是兼性细菌，在降解有机物-硝态氮之间进行反硝化脱氮。

建设10万m3/d的生物滤池1座，长和宽分别是61m、35.4m。配套准备提升水泵，反冲洗废水排水泵，反冲洗水泵，鼓风机等附属设备。

滤池使用8格设计，单格面积在77.54m2，滤料高度在3m。整体是半地下设计模式，出水高程与实际地面高程一致，液面为24m。

因为生物滤持续要装备集水池，集水池的容积在：长、宽、高分别为15.85m、10.4m、3.8m;同时安装4台潜污泵。

反冲洗集水池的建设目的是储存充足的反冲洗清水，容积为18.2mX10.8mX5.2m，安装3台反冲洗泵，选择干式离心泵，提供进行反冲洗需要的水量。

鼓风机房也是进行半地下设计，长、宽分别为18.35m、10.4m;地面高程（18.3m）设计与管廊高程一致，安装有3台设备，满足气反冲的需求。所有设备的配备都是设定为一台备用，其他台正常运行。另外，反冲洗废水池设计为长、宽、高分别为18.2m、10.8m、6.6m;容积系数设计为1.3。

2.3活性砂滤池系统

系统采取的是CASS工艺。原理是借助微生物进行除污。微生物可进食污染物，在滤砂上繁殖，打造生物膜，这样在使用滤砂去除固体悬浮物时，微生物可以同时将BOD、硝基氮等除去。

系统中设计的气提管可以将滤砂从底部运送到清洗部，其中的气流可以将滤砂表面的杂物等洗掉，然后随着水流流出过滤器。但是微生物本身具有附壁特性，所以经冲洗之后，依然会停留在滤砂表面，随之返回砂床，继续处理污水中的污染物，一直重复这个循环。排放出去的清洗水可以回流到最早的环节，重新循环使用。

新建10万m3/d的活性砂滤池1座，长和宽分别是52.5m、33m。配套准备提升水泵，气提风机等附属设备。

滤池使用2系列设计，每系列14组，每组使用10格过滤单元，每个面积6m2，过滤砂层有效厚度在3m以上，每个系列都可以单独运行。

活性砂过滤器的组成：一是水路：将需要处理的水经过上部位的进水管引入到系统，借助底部水器分布在砂床截面，然后引流向上运动，实现過滤操作，然后滤液流出设备。二是砂路：砂粒在水流上升时，因为重力不断向下运动，这样从设备底部借助气提作用上到顶部的洗沙器，同时这个过程中，气水的扰动可以将污染物洗脱。之后砂粒回落，期间设备中的逆流清水会对砂粒起到清洗作用，干净的砂粒借助重力的作用回到砂床顶部，重复这个过程。同时冲洗水会从出水口排出。三是气路：气提作用促使砂粒在设备中来回循环，并从顶部释放，所以控制气提能力，可以调控滤砂循环的实际参数。

3调试与运行情况分析

3.1反硝化滤池系统

调试时间为15天，从进出水的pH、SS、COD、TN分析系统的能力，发现：进出水的COD平均去除率在24.0%，而TN的在66.3%，对出水水质进行检测，发现满足四类水的标准。

3.2活性砂滤池系统

调试时间为15天，从进出水的pH、SS、COD、NO2-N、NO3-N分析系统的能力，发现：进出水的COD平均去除率在22.9%，而TN的在57.5%，对出水水质进行检测，发现满足四类水的标准。

4结论

采用反硝化生物滤池和活性砂滤池系统在污水厂的基础上进行升级改造，同时通过对这两种系统运行调试的数据分析，得出以下结论：

（1）对于反硝化生物滤池，优点是去污效果良好，单池即可完成工艺流程，可以同时去除SS、TP、TN;可以完全达到高级出水水质标准;与BNR系统配合使用可降低成本。缺点是汽水管道很多，比较复杂，需要频繁开启各个阀门，自动化操作水平要求较高。

（2）对于活性砂滤池系统，优点是可以连续过滤，不需要停机反复冲洗;水头损失很少;使用单一均质滤料;可以完全达到高级出水水质标准。缺点是对水量、加药量等都会影响到活性砂的抗负荷能力;可以有效去除TN，但容易堵塞;能耗较高，造价也高。

因为当前社会的用水需求逐渐增大，而仅靠干净水源的供应难以满足需求，所以需要对污水进行有效处理，实现循环利用。新时期，对污水处理工艺进行改造和优化，可以考虑将两种系统结合到一起，充分发挥各自系统的优势，在控制成本的同时提升处理污水的效果。

参考文献：

[1]杜敬，潘磊，吴俊峰，等.生物滤池工艺在污水处理厂升级改造中的应用[J].水处理技术，2018，44（8）：136-138.

[2]赵俊健.生物滤池工艺在污水处理厂升级改造中的应用[J].建筑工程技术与设计，2018，（9）：2756.

[3]严欣茹，李佳林，马天添，房俊.反硝化生物滤池系统和活性砂滤池系统运行效果对比[J].生物化工，2016，（2）：26-28.