隨著國內(nèi)環(huán)保請求日益提升，許多污水處置廠都面臨尾水深度凈化這一需求。很多尾水深度凈化工程需求將原污水處置廠的《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918-2002)一級B出水提升至穩(wěn)定到達(dá)一級A規(guī)范。關(guān)于某些污水處置廠，由于進(jìn)水的氨氮、總氮較高，或C/N失衡，僅依托A2/O或相似工藝很難將出水的總氮指標(biāo)處置到一級A規(guī)范，需求在末端增設(shè)反硝化濾池。

　　一、污水廠改造前的情況

　　1.1 改造前水量、水質(zhì)

　　本污水處置廠位于湖北省南部，設(shè)計處置范圍3萬噸/日，主要處置左近的居民生活污水及局部工業(yè)廢水，其中，高含氮廢水來自左近的生物保健品公司，經(jīng)企業(yè)工業(yè)污水處理站預(yù)處置后到達(dá)《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)規(guī)范》(GB/T31962-2015)后排入污水處置廠。設(shè)計進(jìn)出水水質(zhì)及多年運轉(zhuǎn)實測進(jìn)出水水質(zhì)如表1所示。

　　括號外數(shù)值為水溫>12℃時的控制指標(biāo)，括號內(nèi)數(shù)值為水溫≤12℃時的控制指標(biāo)。

　　1.2 改造前工藝流程

　　改造前該污水處置廠采用“二級A+O生物池”的工藝，主要構(gòu)筑物有粗格柵、細(xì)格柵及旋流沉砂池、二級A+O池、二沉池和紫外消毒池，理論證明該工藝可以有效去除有機(jī)物、氨氮和總氮，出水水質(zhì)到達(dá)國度規(guī)范《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918-2002)一級B規(guī)范，工藝流程如圖1所示。

　　二、提標(biāo)改造設(shè)計計劃

　　2.1 設(shè)計進(jìn)、出水水質(zhì)

　　提標(biāo)改造后污水處置廠出水應(yīng)執(zhí)行國度《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918-2002)一級A規(guī)范，詳見表2。

　　括號外數(shù)值為水溫>12℃時的控制指標(biāo)，括號內(nèi)數(shù)值為水溫≤12℃時的控制指標(biāo)。

　　2.2 工藝流程

　　提標(biāo)的指標(biāo)主要是總氮、總磷、SS等，工藝流程圖如圖2。

　　2.3 上向流反硝化濾池的選擇

　　由于本污水處置廠占空中積有限，進(jìn)水總氮指標(biāo)較高，反硝化濾池選用上向流反硝化濾池，能夠經(jīng)過加高濾料高度的方式，滿足硝酸鹽氮的容積負(fù)荷的請求，總磷和懸浮物均可經(jīng)過后續(xù)的磁混凝沉淀池去除，綜合比擬，該工藝道路的工程投資、占空中積都比深床反硝化濾池低;深床反硝化濾池雖同時具有脫氮除磷功用，但其流態(tài)為下向流，濾料不能過厚否則容易呈現(xiàn)負(fù)水頭或氣阻，濾料高度遭到限制，另外遭到占空中積限制，造價高，工藝復(fù)雜，設(shè)備維修復(fù)雜，故不選用。

　　上向流式反硝化濾池構(gòu)造表示圖見圖3。

　　2.4 上向流反硝化濾池的工藝設(shè)計參數(shù)

　　上向流式反硝化濾池系統(tǒng)分為6組，每組的處置水量為5000噸/日，進(jìn)水采用電動閥門+手動閥門調(diào)理平均布水，進(jìn)水經(jīng)過廢品濾板和長柄濾頭配水，依次經(jīng)過濾頭、濾板，承托層、濾料層，出水經(jīng)過穩(wěn)流板穩(wěn)流后，進(jìn)入集水槽，最后進(jìn)入后端的磁混凝沉淀池。

　　為了應(yīng)對高含氮廢水沖擊，濾池設(shè)計容積負(fù)荷1.0kgNO3-N/(m2·d)，濾速4.3m/h，強(qiáng)迫濾速5.2m/h;陶粒濾料濾料采用3~5mm陶粒濾料，厚度為3m，單格過濾面積48m2，總過濾面積288m2。

　　反硝化濾池反沖洗采用氣水結(jié)合反沖洗，反沖洗強(qiáng)度：水洗20m3/(m2·h)，氣洗50m3/(m2·h)。分三個階段：第一階段為單獨氣洗，首先采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)提供的緊縮空氣氣洗2~5分鐘;第二階段為氣水結(jié)合反沖洗，氣洗和清水泵提供的水洗同時實行約10~15分鐘;第三階段為水洗階段，單獨采用水洗約10~15分鐘。以上三個階段為一組反硝化濾池的反洗流程，六組反硝化濾池反沖洗依據(jù)時間依次實行。

　　為避免濾頭梗塞，采用防梗塞大縫隙專用的濾頭，進(jìn)水宜設(shè)置精細(xì)格柵。

　　三、運轉(zhuǎn)效果

　　本項目于2019年5月通水調(diào)試，運轉(zhuǎn)至今約半年，出水可穩(wěn)定到達(dá)《城鎮(zhèn)污水處置廠污染物排放規(guī)范》(GB18918-2002)一級A規(guī)范，其中本文只論述總氮指標(biāo)，其他指標(biāo)不予贅述。

　　調(diào)試期間出水總氮指標(biāo)見下圖4。

　　調(diào)試初期(約10日)發(fā)現(xiàn)反硝化濾池出水總氮去除率不高，與二沉池出水相比僅降落0.5~2mg/L，經(jīng)屢次檢測發(fā)現(xiàn)二沉池出水DO過高(達(dá)3~6mg/L)，緣由為二級A+O生物池至二沉池及二次提升泵房呈現(xiàn)屢次跌水復(fù)氧，投加碳源后，反硝化濾池出水總氮逐漸降低，調(diào)試第20日后根本出水總氮能維持在13mg/L以下。

　　正式運營期間，該污水廠曾因碳源采購不及時而造成碳源減少投加，期間反硝化濾池出水總氮升高明顯，可知DO對反硝化濾池的影響是十分大的。

　　四、結(jié)論

　　(1)上向流式反硝化濾池應(yīng)用于高含氮的城鎮(zhèn)污水處置廠的提標(biāo)改造是可行的，處置出水可到達(dá)排放規(guī)范，可為同類項目的設(shè)計及運轉(zhuǎn)提供參考。

　　(2)上向流反硝化濾池在設(shè)計及運轉(zhuǎn)時，應(yīng)特別留意避免底部濾頭梗塞，倡議采用防梗塞大縫隙專用的濾頭，進(jìn)水宜設(shè)置精細(xì)格柵。

　　(3)DO對反硝化濾池的影響較大，設(shè)計時留意防止盡可能減少跌水復(fù)氧，設(shè)置多格濾池時，不宜采用配水堰配水，倡議采用閥門配水。