提升
反硝化深床濾池脫氮效率需從碳源供給、溶解氧控制、生物質(zhì)管理、運行參數(shù)優(yōu)化及工藝創(chuàng)新等關鍵環(huán)節(jié)入手,具體策略如下:
一、優(yōu)化碳源供給,滿足反硝化需求
1. 碳源類型選擇
- 優(yōu)先選用反硝化速率快、殘留少的碳源,如乙酸鈉(每去除1g硝態(tài)氮需5-6g COD),其次為甲醇、葡萄糖。
- 避免過量投加導致COD超標或進入好氧區(qū)增加曝氣負荷。例如,某化工園區(qū)廢水項目通過投加乙酸鈉,使出水TN≤15mg/L,去除率達81%。
2. 碳源投加策略
- 原水碳源利用:調(diào)整進水分配,將部分進水直接引入缺氧區(qū),優(yōu)先供給反硝化,提高碳源利用率。
- 外部碳源補充:當原水C/N<5時,按比例投加外部碳源。例如,某市政污水處理廠通過投加乙酸鈉(C/N=4:1),使出水TN穩(wěn)定在10-12mg/L。
- 動態(tài)調(diào)整:根據(jù)缺氧區(qū)硝態(tài)氮濃度(理想<5mg/L)調(diào)節(jié)投加量。若出口硝態(tài)氮>10mg/L,可適當提高回流比或碳源投加量。
二、嚴格控制溶解氧(DO),劃分功能邊界
1. 好氧區(qū)(硝化階段)
- 維持DO在2-3mg/L,避免DO過低(<1.5mg/L)導致硝化菌活性不足,或DO過高(>4mg/L)增加能耗和污泥老化風險。
- 采用“梯度曝氣”:好氧區(qū)前端DO可適當提高(2.5-3mg/L),后端降至2-2.5mg/L,兼顧效率與能耗。
2. 缺氧區(qū)(反硝化階段)
- 嚴格控制DO≤0.5mg/L(理想0.2-0.3mg/L),避免反硝化菌優(yōu)先利用氧氣而非硝態(tài)氮。
- 采用水下攪拌器(非曝氣)確保混合液均勻混合,防止局部缺氧不足或DO過高。例如,某項目通過調(diào)整內(nèi)回流比和攪拌強度,使出水溶解氧<1mg/L,TN去除率達60%-80%。
三、優(yōu)化泥齡(SRT)與污泥濃度(MLSS)
1. 延長泥齡
- 硝化菌世代周期長(10-30天),需延長泥齡至15-25天(低溫季節(jié)需進一步延長至20-30天),避免硝化菌被“沖出”系統(tǒng)。
- 注意泥齡過長會導致MLSS過高(>6000mg/L),可能引發(fā)好氧區(qū)DO傳遞困難,需通過排泥量動態(tài)平衡(MLSS控制在3000-5000mg/L為宜)。
2. 維持適宜污泥濃度
- MLSS過低(<2000mg/L)會導致微生物總量不足,硝化和反硝化能力下降;MLSS過高(>6000mg/L)會增加好氧區(qū)DO需求,易導致局部缺氧。
- 通過污泥回流比(50%-100%)調(diào)節(jié),確保污泥在系統(tǒng)內(nèi)有效留存。

四、合理調(diào)控回流比,強化硝態(tài)氮循環(huán)
1. 混合液回流比(R)
- 控制在200%-400%,避免過低(<200%)導致硝態(tài)氮回流不足,或過高(>500%)將好氧區(qū)DO帶入缺氧區(qū),破壞缺氧環(huán)境。
- 動態(tài)調(diào)整:根據(jù)缺氧區(qū)硝態(tài)氮濃度調(diào)節(jié),若出口硝態(tài)氮>10mg/L,可適當提高回流比。
2. 污泥回流比(Rs)
- 控制在50%-100%,確保污泥在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)穩(wěn)定,避免因污泥流失導致MLSS下降。若沉淀池出水帶泥,需檢查污泥沉降性能,必要時投加絮凝劑改善。
五、改善環(huán)境條件(溫度、pH、堿度)
1. 溫度調(diào)節(jié)
- 硝化菌最適溫度20-30℃,反硝化菌15-30℃。低溫(<15℃)時活性顯著下降,可通過加蓋保溫、利用廠內(nèi)余熱加熱進水,或提高MLSS彌補活性不足。
2. pH與堿度控制
- 硝化需中性偏堿環(huán)境(pH 7.0-8.0),pH<6.5時硝化菌活性驟降,可投加碳酸鈉、氫氧化鈉調(diào)節(jié)。
- 反硝化會消耗堿度(每去除1g硝態(tài)氮消耗7.14g CaCO?當量堿度),若系統(tǒng)堿度不足(<100mg/L),需同步補充堿度,維持反硝化區(qū)pH 7.0-7.5。
六、工藝強化與運行管理優(yōu)化
1. 工藝改進
- 分段進水A?O:將進水按比例分配至厭氧區(qū)、缺氧區(qū)(如30%進厭氧,70%進缺氧),減少厭氧區(qū)碳源消耗,優(yōu)先滿足反硝化。
- 增設前置反硝化區(qū):在厭氧區(qū)前增加反硝化區(qū),利用原水碳源提前進行反硝化,提高脫氮效率。
2. 精細化運行管理
- 高頻監(jiān)測:每日檢測進/出水氨氮、硝態(tài)氮、DO、MLSS、pH,及時發(fā)現(xiàn)異常(如氨氮升高可能是硝化DO不足或泥齡過短)。
- 設備維護:定期清理曝氣盤(避免堵塞導致DO不均)、檢查回流泵流量(確保回流穩(wěn)定)、校準在線監(jiān)測儀表(如DO、pH探頭)。
七、創(chuàng)新技術應用
1. 電較強化技術
- 在深床濾池中增加電極,構(gòu)成電生物化學系統(tǒng)。外加電場產(chǎn)生的電化學作用可明顯提高有機物和氮去除效率。例如,某項目在外加電流50mA時,TN去除率提高至29%。
2. 硫自養(yǎng)反硝化技術
- 利用硫自養(yǎng)反硝化微生物(如脫氮硫桿菌),以無機碳源(如CO?、HCO??)和電子供體(如S、S²?)將硝態(tài)氮還原為氮氣。該技術特別適用于低碳氮比水體,無需添加有機碳源,運行穩(wěn)定且能耗低。