反硝化生物濾池一般會(huì)分為兩段對(duì)其進(jìn)行處理，它將過濾功能和生物脫氮功能結(jié)合在一起，并有效應(yīng)用于當(dāng)前的污水處理之中，能有效控制污水含有的多個(gè)元素，從而改善出水水質(zhì)。將其與硝化濾池相關(guān)工藝進(jìn)行結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)污水廠出水達(dá)標(biāo)排放。與其他的工藝相比，該項(xiàng)工藝具有成本低、反沖洗率低以及方便管理等特點(diǎn)，而且它自身不會(huì)占據(jù)過多的面積，工作效果也比較理想。在近幾年的污水提標(biāo)改造或新建中，反硝化生物濾池成為大家重點(diǎn)研究的工藝之一。
1、反硝化生物濾池的作用以及類型
1.1 反硝化生物濾池的作用原理
通常情況下，反硝化生物濾池都是以水處理填料為載體，依靠生物膜對(duì)污染物進(jìn)行處理，它通過微生物的反硝化作用來實(shí)現(xiàn)污水脫氮。
一般參與反硝化的過程都是兼性細(xì)菌，它根據(jù)不同的生命活動(dòng)體能夠?qū)崿F(xiàn)不同能源處理，通常都會(huì)以自養(yǎng)或異養(yǎng)的形式存在，它自身的活性程度以及范圍會(huì)影響它自身的脫氮能力。它的電子供體種類相對(duì)比較多，自養(yǎng)反硝化的氣體和硫自身都可以形成電子供體，再通過反硝化菌來實(shí)現(xiàn)整合，從而為微生物提供生長的能量。一般情況反硝化的電子種類比較少，它們?cè)谖鬯幚頃r(shí)會(huì)優(yōu)先把氧氣當(dāng)作電子受體。如果電子受體種類較多的情況下它會(huì)將亞硝酸當(dāng)作電子受體。大部分情況下，在廢水的處理中可以將一部分有機(jī)物當(dāng)作電子受體進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，以此達(dá)到凈化的目的。
1.2 后置反硝化濾池
后置反硝化濾池一般常被用于有機(jī)物濃度低、總氮比較高的工況之中。進(jìn)入后置反硝化濾池的污水通常來自于前面的曝氣生物濾池，這樣污水中的氨氮被氧化為硝酸鹽氮，隨后通過后置反硝化濾池進(jìn)行反硝化脫氮。在整個(gè)工作的過程中不需要回流系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)脫氮工作，這樣能節(jié)省一部分的運(yùn)行成本。但是濾池自身的有機(jī)物濃度不高，需要在工作的過程中向?yàn)V池內(nèi)部投入碳源來保證脫氮工作。從當(dāng)前污水處理的趨勢(shì)來看，后置反硝化濾池具有較強(qiáng)的研究價(jià)值，使一部分專業(yè)人士投入對(duì)其的研究之中。
2、后置反硝化生物濾池實(shí)驗(yàn)研究
2.1 實(shí)驗(yàn)材料以及方法
材料方面選擇運(yùn)用工業(yè)葡萄糖、氯化銨、碳酸氫鈉、氯化鈣等，如圖1所示。
濾柱是通過玻璃材質(zhì)所制成，高度為1800mm，內(nèi)徑為70mm，一般每個(gè)400mm可以設(shè)置一個(gè)取樣口，每個(gè)取樣口都有測定的試管，可以實(shí)現(xiàn)反沖操作，在過濾方面采用陶粒作為濾料。
在整個(gè)試驗(yàn)的過程中采用濾柱進(jìn)行串聯(lián)，將曝氣生物濾池中的原水流向平衡水箱之中，在整個(gè)過程中利用物理的原理將原水流入濾柱的底部，它通過一級(jí)濾柱中的原水由下向上流動(dòng)，并在硝化與反硝化中實(shí)現(xiàn)工作，在整個(gè)工作的原理過程中一級(jí)主要是通過硝化反應(yīng)去除部分有機(jī)物，從而使二級(jí)濾柱實(shí)現(xiàn)反硝化反應(yīng)。二級(jí)處理主要是實(shí)現(xiàn)反硝化反應(yīng)。在整個(gè)過程中，二級(jí)濾柱采用濃度為99%的甲醇作為加外碳源。
2.2 結(jié)果與討論
甲醇是不含氮的有機(jī)物，能夠作為生物降解使用，從而可以被反硝化菌充分利用。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)利用葡萄糖作為碳源時(shí)，能夠去除總氮4.2mg/L，同時(shí)將碳氮比控制在6~7左右，當(dāng)甲醇作為碳源時(shí)，能夠去除總氮2.86mg/L。在試驗(yàn)過程中總氮的濃度控制在38.7mg/L，考慮到更好的反硝化效率，同時(shí)還要節(jié)省經(jīng)濟(jì)，可以利用20mg/L的甲醇引入其中作為外加碳源。
實(shí)驗(yàn)中一級(jí)濾柱的進(jìn)水量為20L/h,曝氣量為1L/min，二級(jí)濾柱進(jìn)入水量為20L/h，分別向其投入20mg/L的甲醇，并向第二組中注入原水。原水中的總氮濃度為39.3~45mg/L，通過一二級(jí)的處理后，總氮濃度降為8.7mg/L左右，總?cè)コ试?/span>77.86%~80.67%。
一級(jí)濾柱中總氮的濃度有所降低，這是因?yàn)闉V料生物膜的內(nèi)層以及濾料的空隙中存在厭氧，這能夠?qū)偟幸欢ǖ娜コЧ�，而且過濾的吸附作用也會(huì)降低總氮。在對(duì)比后發(fā)現(xiàn)第一組比第二組的反硝化速率有所提高，所以相比之下，第一組的總氮去除率更高，達(dá)到相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
3、不同因素對(duì)反硝化生物濾池的影響
3.1 碳源對(duì)反硝化生物濾池處理效果的影響
當(dāng)前隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，反硝化生物濾池在污水廠得以廣泛使用，而且還在不斷的改造升級(jí)中，當(dāng)前多被用于污水深度處理。如果在污水處理的過程中碳源不足，則需要投入相應(yīng)的外加碳源，以確保濾池能夠穩(wěn)定高效運(yùn)行。一般情況下，若污水中的碳源相對(duì)比較少，而且總氮的比例值低于5，則需要對(duì)濾池投入相應(yīng)的碳源。
當(dāng)前，大部分國家都會(huì)將液態(tài)碳源作為相應(yīng)的碳源并實(shí)現(xiàn)外加碳的處理，這樣的方式能夠更好地處理污水，但是在成本的投入方面相對(duì)比較多。以往傳統(tǒng)的有機(jī)碳源在處理污水的過程中成本很高，同時(shí)還有可能帶來二次污染，在近幾年的發(fā)展中專業(yè)人員給予足夠的重視，相應(yīng)的專業(yè)人員不斷的投入精力去研究新型碳源。目前受到大家關(guān)注的新型碳源有蘆葦、棉花等，它們能有效應(yīng)用于相應(yīng)的領(lǐng)域之中。
部分專家對(duì)城市污水二級(jí)處理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，同時(shí)利用不同的碳源進(jìn)行對(duì)比分析，并將反硝化生物濾池的處理結(jié)果記錄，發(fā)現(xiàn)玉米芯的脫氮能力相對(duì)比較強(qiáng)，1g玉米芯就可以去除2~3g的氮。一些其他的碳源在使用的過程中發(fā)揮并不穩(wěn)定，沒有明確固定的數(shù)值。這也說明玉米芯作為當(dāng)前碳源有較強(qiáng)的使用價(jià)值，而且在成本方面也比較理想。有人將陶粒和石英砂作為填料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)乙酸鈉和甲醇二者展開相應(yīng)的試驗(yàn)，對(duì)反硝化生物濾池的處理能力做出分析，發(fā)現(xiàn)甲醇作為碳源時(shí)不僅效果十分理想，而且成本也比較低。
3.2 PH與溫度對(duì)反硝化濾池處理效果的影響
PH與溫度是反硝化繁殖代謝的關(guān)鍵點(diǎn)，選取適當(dāng)?shù)?/span>PH以及溫度能夠確保反硝化濾池處理的穩(wěn)定進(jìn)行。反硝化菌一般的PH一般控制在6~8為最佳，溫度最合適為20~30℃之間。若超出此范圍則說明反硝化菌的增長速率以及代謝能力受到影響，從而致使反硝化效率受到一定的影響，因此，需要充分考慮池內(nèi)PH的影響。
相應(yīng)的技術(shù)人員對(duì)PH與反硝化濾池處理的關(guān)系進(jìn)行分析，通過試驗(yàn)表明，如果能夠?qū)?/span>PH控制在8左右，則反硝化濾池對(duì)污水中的硝態(tài)氮處理能力極強(qiáng)，可以達(dá)到99.4%。相應(yīng)的，技術(shù)人員對(duì)污水廠的二級(jí)處理進(jìn)行試驗(yàn)，并通過反硝化濾池實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作，通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)當(dāng)反硝化濾池的水溫控制在20~25℃的范圍內(nèi)，其效果十分理想，能夠在5d之內(nèi)完成處理工作。
3.3 溶解氧對(duì)反硝化濾池處理效果的影響
反硝化濾池處理中反硝化過程需要在缺氧的環(huán)境中進(jìn)行處理，當(dāng)溶解氧較多時(shí)反硝化菌會(huì)進(jìn)行有氧呼吸，同時(shí)還會(huì)對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解，從而使水中的一部分污染物得到凈化。另外，還能有效提高反硝化菌的代謝能力，從而減少碳源的過多浪費(fèi)。溶解氧還會(huì)形成抑制在反硝化菌種實(shí)現(xiàn)還原。一般情況下應(yīng)該確保氧濃度小于0.5mg/L，這樣才能確保反硝化濾池的穩(wěn)定運(yùn)行。
相應(yīng)的技術(shù)人員利用向量機(jī)做出試驗(yàn)，進(jìn)行粒子運(yùn)算后并對(duì)PID控制技術(shù)進(jìn)行對(duì)比。通過結(jié)果調(diào)查發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)能夠預(yù)測出水中的污染濃度，同時(shí)還能利用相應(yīng)的工藝對(duì)污水中溶解氧的濃度進(jìn)行控制，從而滿足當(dāng)前工業(yè)用水的處理需求，同時(shí)還能有效提高自身的運(yùn)行效率，并為企業(yè)節(jié)省一定的成本。
當(dāng)前，我國多采用BAF的組合工藝來處理當(dāng)前城市的污水問題，不過目前來看在處理的過程中也存在一定的問題，特別是在后置反硝化的處理過程中，其極大地降低反硝化生物濾池的處理效率。相應(yīng)的技術(shù)人員應(yīng)該重視當(dāng)前存在的問題，并針對(duì)存在的問題展開進(jìn)一步的深度研究。
4、結(jié)語
綜上所述，在近幾年的發(fā)展中環(huán)境污染給我國的發(fā)展帶來極大的影響，特別是水污染給許多工業(yè)發(fā)展都帶來不便。反硝化生物濾池具有較強(qiáng)的脫氮能力，而且其占地面積相對(duì)比較小，同時(shí)在投資等方面不需要過多的資金，而且即便是在多種因素的影響下，它仍然能夠發(fā)揮出自身的作用，發(fā)揮較強(qiáng)的污水處理性能，以此滿足當(dāng)前污水治理的各項(xiàng)要求，同時(shí)還有較大的潛力，相應(yīng)的技術(shù)人員應(yīng)該進(jìn)一步對(duì)其進(jìn)行研究，以此推動(dòng)該項(xiàng)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。（來源：深圳市清泉水業(yè)股份有限公司）
