反硝化生物濾池一般會(huì )分為兩段對其進(jìn)行處理，它將過(guò)濾功能和生物脫氮功能結合在一起，并有效應用于當前的污水處理之中，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)行結合，能夠實(shí)現污水廠(chǎng)出水達標排放。與其他的工藝相比，該項工藝具有成本低、反沖洗率低以及方便管理等特點(diǎn)，而且它自身不會(huì )占據過(guò)多的面積，工作效果也比較理想。在近幾年的污水提標改造或新建中，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(lèi)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，依靠生物膜對污染物進(jìn)行處理，它通過(guò)微生物的反硝化作用來(lái)實(shí)現污水脫氮。
一般參與反硝化的過(guò)程都是兼性細菌，它根據不同的生命活動(dòng)體能夠實(shí)現不同能源處理，通常都會(huì )以自養或異養的形式存在，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(lèi)相對比較多，自養反硝化的氣體和硫自身都可以形成電子供體，再通過(guò)反硝化菌來(lái)實(shí)現整合，從而為微生物提供生長(cháng)的能量。一般情況反硝化的電子種類(lèi)比較少，它們在污水處理時(shí)會(huì )優(yōu)先把氧氣當作電子受體。如果電子受體種類(lèi)較多的情況下它會(huì )將亞硝酸當作電子受體。大部分情況下，在廢水的處理中可以將一部分有機物當作電子受體進(jìn)行處理，從而實(shí)現物質(zhì)之間的轉化，以此達到凈化的目的。
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(lái)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(guò)后置反硝化濾池進(jìn)行反硝化脫氮。在整個(gè)工作的過(guò)程中不需要回流系統就可以實(shí)現脫氮工作，這樣能節省一部分的運行成本。但是濾池自身的有機物濃度不高，需要在工作的過(guò)程中向濾池內部投入碳源來(lái)保證脫氮工作。從當前污水處理的趨勢來(lái)看，后置反硝化濾池具有較強的研究?jì)r(jià)值，使一部分專(zhuān)業(yè)人士投入對其的研究之中。
2、后置反硝化生物濾池實(shí)驗研究
2.1 實(shí)驗材料以及方法
材料方面選擇運用工業(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(guò)玻璃材質(zhì)所制成，高度為1800mm，內徑為70mm，一般每個(gè)400mm可以設置一個(gè)取樣口，每個(gè)取樣口都有測定的試管，可以實(shí)現反沖操作，在過(guò)濾方面采用陶粒作為濾料。
在整個(gè)試驗的過(guò)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(guò)程中利用物理的原理將原水流入濾柱的底部，它通過(guò)一級濾柱中的原水由下向上流動(dòng)，并在硝化與反硝化中實(shí)現工作，在整個(gè)工作的原理過(guò)程中一級主要是通過(guò)硝化反應去除部分有機物，從而使二級濾柱實(shí)現反硝化反應。二級處理主要是實(shí)現反硝化反應。在整個(gè)過(guò)程中，二級濾柱采用濃度為99%的甲醇作為加外碳源。
2.2 結果與討論
甲醇是不含氮的有機物，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(guò)試驗發(fā)現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，當甲醇作為碳源時(shí)，能夠去除總氮2.86mg/L。在試驗過(guò)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)還要節省經(jīng)濟，可以利用20mg/L的甲醇引入其中作為外加碳源。
實(shí)驗中一級濾柱的進(jìn)水量為20L/h,曝氣量為1L/min，二級濾柱進(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(guò)一二級的處理后，總氮濃度降為8.7mg/L左右，總去除率在77.86%~80.67%。
一級濾柱中總氮的濃度有所降低，這是因為濾料生物膜的內層以及濾料的空隙中存在厭氧，這能夠對總氮有一定的去除效果，而且過(guò)濾的吸附作用也會(huì )降低總氮。在對比后發(fā)現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，達到相應的污水排放標準。
3、不同因素對反硝化生物濾池的影響
3.1 碳源對反硝化生物濾池處理效果的影響
當前隨著(zhù)時(shí)代的不斷發(fā)展，反硝化生物濾池在污水廠(chǎng)得以廣泛使用，而且還在不斷的改造升級中，當前多被用于污水深度處理。如果在污水處理的過(guò)程中碳源不足，則需要投入相應的外加碳源，以確保濾池能夠穩定高效運行。一般情況下，若污水中的碳源相對比較少，而且總氮的比例值低于5，則需要對濾池投入相應的碳源。
當前，大部分國家都會(huì )將液態(tài)碳源作為相應的碳源并實(shí)現外加碳的處理，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比較多。以往傳統的有機碳源在處理污水的過(guò)程中成本很高，同時(shí)還有可能帶來(lái)二次污染，在近幾年的發(fā)展中專(zhuān)業(yè)人員給予足夠的重視，相應的專(zhuān)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，它們能有效應用于相應的領(lǐng)域之中。
部分專(zhuān)家對城市污水二級處理進(jìn)行實(shí)驗分析，同時(shí)利用不同的碳源進(jìn)行對比分析，并將反硝化生物濾池的處理結果記錄，發(fā)現玉米芯的脫氮能力相對比較強，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(guò)程中發(fā)揮并不穩定，沒(méi)有明確固定的數值。這也說(shuō)明玉米芯作為當前碳源有較強的使用價(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，并對乙酸鈉和甲醇二者展開(kāi)相應的試驗，對反硝化生物濾池的處理能力做出分析，發(fā)現甲醇作為碳源時(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)，選取適當的PH以及溫度能夠確保反硝化濾池處理的穩定進(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(shuō)明反硝化菌的增長(cháng)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PH的影響。
相應的技術(shù)人員對PH與反硝化濾池處理的關(guān)系進(jìn)行分析，通過(guò)試驗表明，如果能夠將PH控制在8左右，則反硝化濾池對污水中的硝態(tài)氮處理能力極強，可以達到99.4%。相應的，技術(shù)人員對污水廠(chǎng)的二級處理進(jìn)行試驗，并通過(guò)反硝化濾池實(shí)現相應的操作，通過(guò)試驗發(fā)現當反硝化濾池的水溫控制在20~25℃的范圍內，其效果十分理想，能夠在5d之內完成處理工作。
3.3 溶解氧對反硝化濾池處理效果的影響
反硝化濾池處理中反硝化過(guò)程需要在缺氧的環(huán)境中進(jìn)行處理，當溶解氧較多時(shí)反硝化菌會(huì )進(jìn)行有氧呼吸，同時(shí)還會(huì )對有機物進(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(guò)多浪費。溶解氧還會(huì )形成抑制在反硝化菌種實(shí)現還原。一般情況下應該確保氧濃度小于0.5mg/L，這樣才能確保反硝化濾池的穩定運行。
相應的技術(shù)人員利用向量機做出試驗，進(jìn)行粒子運算后并對PID控制技術(shù)進(jìn)行對比。通過(guò)結果調查發(fā)現系統能夠預測出水中的污染濃度，同時(shí)還能利用相應的工藝對污水中溶解氧的濃度進(jìn)行控制，從而滿(mǎn)足當前工業(yè)用水的處理需求，同時(shí)還能有效提高自身的運行效率，并為企業(yè)節省一定的成本。
當前，我國多采用BAF的組合工藝來(lái)處理當前城市的污水問(wèn)題，不過(guò)目前來(lái)看在處理的過(guò)程中也存在一定的問(wèn)題，特別是在后置反硝化的處理過(guò)程中，其極大地降低反硝化生物濾池的處理效率。相應的技術(shù)人員應該重視當前存在的問(wèn)題，并針對存在的問(wèn)題展開(kāi)進(jìn)一步的深度研究。
4、結語(yǔ)
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(lái)極大的影響，特別是水污染給許多工業(yè)發(fā)展都帶來(lái)不便。反硝化生物濾池具有較強的脫氮能力，而且其占地面積相對比較小，同時(shí)在投資等方面不需要過(guò)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)揮較強的污水處理性能，以此滿(mǎn)足當前污水治理的各項要求，同時(shí)還有較大的潛力，相應的技術(shù)人員應該進(jìn)一步對其進(jìn)行研究，以此推動(dòng)該項技術(shù)的持續發(fā)展。（來(lái)源：深圳市清泉水業(yè)股份有限公司）
