隨著“水十條”的提出，多地政府將污水廠出水要求提高至《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）準(zhǔn)v類標(biāo)準(zhǔn)或更高的標(biāo)準(zhǔn)，因此，現(xiàn)有污水處理廠需要升級(jí)改造，對(duì)污水進(jìn)行深度處理，實(shí)現(xiàn)出水TN、TP達(dá)標(biāo)排放。

污水處理廠除了對(duì)原有生化設(shè)施進(jìn)行改造外，多數(shù)需要新上反硝化處理設(shè)施來滿足排放要求。國(guó)內(nèi)目前新上深度處理設(shè)施以反硝化濾池為主，反硝化濾池按流態(tài)分為上流式反硝化濾池和下流式反硝化濾池。

01

下流式反硝化濾池系統(tǒng)介紹

A.     濾料

高品質(zhì)粗石英砂濾料，圓形尺寸范圍1.7-3.35mm

B.     礫層

天然優(yōu)質(zhì)鵝卵石承托層，分五層級(jí)配，尺寸范圍3-20mm

C.    配水配氣濾磚

配水配氣濾磚，提供超強(qiáng)的反沖洗氣水分配性能

D.    不銹鋼配氣管

整體出廠，安裝簡(jiǎn)便，為濾磚提供反沖洗空氣分配

E.     堰板

為進(jìn)水和反沖洗出水的均勻分配，有效控制進(jìn)水流態(tài)

F.     控制系統(tǒng)

濾池控制系統(tǒng)

G.    閥門

自動(dòng)和手動(dòng)的閥門控制水和空氣的進(jìn)出

H.    碳源存儲(chǔ)和投加系統(tǒng)

根據(jù)濾池進(jìn)出水流量、負(fù)荷安全、穩(wěn)定、可靠的控制碳源投加量

I.       反沖洗泵

為濾池濾料的反沖洗和氮?dú)忉尫畔到y(tǒng)反沖洗水

J.      反沖洗羅茨風(fēng)機(jī)

為濾池濾料提供反沖洗空氣

K.     其他

如現(xiàn)場(chǎng)儀表（電磁流量計(jì)、硝酸鹽分析儀、溶解氧分析儀、超聲波液位計(jì)等）、管道、閥門、驅(qū)氮系統(tǒng)、空壓機(jī)系統(tǒng) 

（一） 過濾機(jī)理

下流式反硝化濾池采用粗石英砂濾料，在濾池運(yùn)行過程中存在以下過程：截留、吸附和脫附。

機(jī)械過濾：其截留所有大于濾料或由已經(jīng)沉積的顆粒物集團(tuán)而形成的濾料的篩孔尺寸的顆粒物。濾料的篩孔越小，此現(xiàn)象越明顯：其在由較粗濾料構(gòu)成的濾床中作用較小，但在通過細(xì)篩孔介質(zhì)的過濾中的作用較為重要。

在濾料上沉積，懸浮顆粒物隨著液體流動(dòng)，它可能穿過濾料而不被截留，這與其粒徑和孔徑的相對(duì)大小有關(guān)。無論如何，多種現(xiàn)象可以改變其行并使其與濾料接觸。

吸附機(jī)理：

顆粒物在濾料表面的吸附作用是在低濾速時(shí)得到加強(qiáng)，主要是物理作用力（擠壓、內(nèi)聚力）和范德華力的吸附力。

脫附機(jī)理：

作為上述機(jī)理的結(jié)果，被已經(jīng)沉積的顆粒物包裹著的濾料表面之間的間隙變小。流速升高，濾層阻力升高。被截留的沉積物可能脫附并被帶到濾料的深層。在濾層失效之前，需要對(duì)濾池進(jìn)行有效的反沖洗，恢復(fù)濾層的過濾性能。

（二）反硝化脫氮機(jī)理

在濾池的運(yùn)行過程中，濾料層不斷截留、吸附生化處理工藝出水中的懸浮物以及大量的微生物，其中就有大量的反硝化兼性、異養(yǎng)菌群，如微球菌屬、變形桿菌屬、芽抱桿菌屬、假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、黃桿菌屬等。當(dāng)濾池進(jìn)水中有溶解氧存在時(shí)，反硝化菌分解有機(jī)物利用分子態(tài)氧作為最終電子受體。在無溶解氧的情況下，反硝化菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽中的N5+和N3+作為能量代謝中的電子受體，O2-作為受氫體生成H2O和OH-堿度，有機(jī)物作為碳源及電子供體提供能量并被氧化穩(wěn)定，因此在反硝化濾池濾層中，如濾池進(jìn)水溶解氧較高的情況下，上層濾料處于好氧情況下，菌群利用分子態(tài)氧分解有機(jī)物并不起反硝化作用，只有在濾層中處于無氧狀態(tài)才能起到有效的脫氮作用，因此控制濾池進(jìn)水溶解氧對(duì)于降低反硝化濾池碳源投加費(fèi)用、提高濾池出水穩(wěn)定性有重要作用。根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，濾池變液位運(yùn)行可導(dǎo)致濾池進(jìn)水溶解氧升高6～8mg/l，對(duì)運(yùn)營(yíng)單位帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。反硝化濾池推薦濾池采用恒液位控制，有效避免濾池進(jìn)水因跌水（如變液位運(yùn)行控制）而造成的溶解氧升高問題，通過濾池進(jìn)水配水系統(tǒng)溶解氧增加值小于1mg/l。

反硝化過程中，有機(jī)物作為電子供體提供能量并得到氧化降解，利用硝酸鹽中的氮做電子受體，使得硝態(tài)氮還原成氮?dú)?，其反?yīng)式如下：

由上述反應(yīng)可知，反硝化反應(yīng)中每還原1gNO3-需消耗2.47g的甲醇，每還原1gNO2-需消耗1.53g的甲醇。

反硝化過程中亞硝酸根和硝酸根的轉(zhuǎn)化是通過反硝化細(xì)菌的同化作用和異化作用來完成的。同化作用是指亞硝酸根和硝酸根被還原成氨氮，用來合成新微生物的細(xì)胞、氮成為細(xì)胞質(zhì)的成分的過程。異化作用是指亞硝酸根和硝酸根被還原為氮?dú)?、一氧化氮或一氧化二氮等氣態(tài)物質(zhì)的過程，其中主要成分是氮?dú)狻．惢饔萌コ牡s占總?cè)コ康?0-75%。

反硝化菌是一種化能異養(yǎng)兼性缺氧型微生物，其反應(yīng)在缺氧的條件下進(jìn)行。反應(yīng)過程中反硝化菌還原硝基氮所需利用有機(jī)物（如甲醇）做為電子供體，污水廠的三級(jí)處理反硝化濾池，濾池進(jìn)水的碳源（BOD）已經(jīng)比較低，為保障反硝化生物菌群的正常生物活性，需要適當(dāng)?shù)奶荚矗ㄈ缂状迹?。濾池作為污水廠污水深度處理的保障性工藝，如果碳源投加過量，則引起污水廠出水BOD超標(biāo)，反硝化濾池特有“進(jìn)水流量信號(hào)+進(jìn)水溶解氧濃度信號(hào) + 進(jìn)水硝基氮濃度信號(hào)+出水硝基氮濃度信號(hào)”的碳源投加機(jī)制，能精確的控制碳源投加量，能做到經(jīng)濟(jì)節(jié)能穩(wěn)定的運(yùn)行。

為降低碳源投加運(yùn)行成本，可就近利用污水處理廠附近制糖、食品、釀造等企業(yè)的廢水作為碳源。廢水中一部分易生物降解的有機(jī)碳可以作為反硝化的碳源被微生物利用。另一部分有機(jī)物則是可慢速生物降解的顆粒性或溶解性有機(jī)物，雖可作為反硝化的碳源，但會(huì)使反硝化的速率降低。其余的不可生物降解有機(jī)物，不能作為反硝化的碳源。因此在選取工業(yè)廢水作為碳源時(shí)，建議相關(guān)工業(yè)廢水經(jīng)過發(fā)酵等處理工藝，提高碳源中易被生物降解的成分濃度，且利用成分、濃度比較穩(wěn)定、可靠的工業(yè)廢液作為碳源。

（三）反硝化脫氮影響因素

1、溫度

溫度是影響反硝化菌群活性的重要因素，相對(duì)于活性污泥法來說，反硝化濾池因?yàn)V層內(nèi)附著生長(zhǎng)及攔截有大量的生物菌群，系統(tǒng)出水相對(duì)要好穩(wěn)定很多，通常從工程應(yīng)用來說比較經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用水溫需高于12℃，當(dāng)水溫低于12℃時(shí)，應(yīng)通過降低水力負(fù)荷、增加水力停留時(shí)間、提高濾層內(nèi)生物量等手段達(dá)到脫氮效率。

2、pH 值

反硝化過程中會(huì)產(chǎn)生堿度，每還原1g 硝酸鹽氮產(chǎn)生3.5g 堿度(以CaCO3 計(jì)) ，根據(jù)相關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際值略低于理論值。反硝化過程中產(chǎn)生的堿度這有助于把pH 值保持在偏堿性范圍內(nèi)，反硝化過程的最適宜pH 值為7.0~7.5 ，不適宜的pH 值影響反硝化菌的增殖和酶的活性。當(dāng)pH 值低于6.0 或高于8.0 時(shí)，反硝化過程會(huì)受到明顯的抑制。

3、溶解氧

當(dāng)濾池進(jìn)水中有溶解氧存在時(shí)，反硝化菌分解有機(jī)物利用分子態(tài)氧作為最終電子受體。因此在下流式反硝化濾池濾層中，如濾池進(jìn)水溶解氧較高的情況下，上層濾料處于好氧情況下，菌群利用分子態(tài)氧分解有機(jī)物并不起反硝化作用，只有在濾層中處于無氧狀態(tài)才能起到有效的脫氮作用，因此控制濾池進(jìn)水溶解氧對(duì)于降低反硝化濾池碳源投加費(fèi)用、提高濾池出水穩(wěn)定性有重要作用。根據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，濾池變液位運(yùn)行可導(dǎo)致濾池進(jìn)水溶解氧升高6～8mg/l，對(duì)運(yùn)營(yíng)單位帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。推薦濾池采用恒液位控制，有效避免濾池進(jìn)水因跌水（如變液位運(yùn)行控制）而造成的溶解氧升高問題，通過濾池進(jìn)水配水系統(tǒng)溶解氧增加值小于1mg/l。

4、碳源有機(jī)物

下流式反硝化濾池水力停留時(shí)間短（約15～20分鐘）作為反硝化過程中作為電子供體的碳源應(yīng)屬于易被生物降解的簡(jiǎn)單小分子有機(jī)物。碳源物質(zhì)不同，反硝化速率也略有不同，通常項(xiàng)目中采用的碳源有甲醇、乙酸、乙酸鈉。

5、碳氮比

碳源投加量= a·硝態(tài)氮去除量+b·亞硝態(tài)氮去除量+c·溶解氧

公式中的a,b,c在對(duì)應(yīng)不同的碳源種類時(shí)系數(shù)是有差異的，在工程應(yīng)用中可根據(jù)實(shí)際采用的碳源種類，由程序精確的控制碳源的投加量。

如，甲醇的投加量= 2.47×硝態(tài)氮去除量+1.53×亞硝態(tài)氮去除量+0.87×溶解氧

通常來說，在二級(jí)生化處理工藝中，所需投加的外部碳源以COD計(jì)，碳氮比約5:1，在反硝化濾池的應(yīng)用過程中，基于采用簡(jiǎn)單的有機(jī)物碳源投加，大量穩(wěn)定的生物菌群，精確的碳源投加控制，碳氮比可做到4：1。

6、有毒物質(zhì)

反硝化濾池為缺氧生物膜法和活性污泥法的結(jié)合工藝，濾料表面既有生物膜，濾料的間隙中又有大量被攔截吸附的生物菌群，其對(duì)有毒物質(zhì)的敏感性也較單純的活性污泥法要低很多。針對(duì)進(jìn)水中含有對(duì)微生物有毒性或抑制性的項(xiàng)目，需要通過對(duì)微生物的馴化作用達(dá)到效果。可在二級(jí)生化處理工藝穩(wěn)定后，在濾池中投加二沉池回流污泥的措施使得濾池內(nèi)迅速達(dá)到反硝化的效果。

（四）氣水分布濾磚

S型氣水分配濾磚整體采用HDPE（高密度聚乙烯）材質(zhì)，具有出色結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和韌性。

S型氣水分布濾磚技術(shù)特征表

 S型氣水分配濾磚

每塊濾磚能同時(shí)完成反沖洗配水配氣性能，濾磚帶自動(dòng)補(bǔ)償功能，做到更均勻的配水配氣性能。

濾磚為雙層配水配氣系統(tǒng)：一級(jí)分配腔，二級(jí)補(bǔ)償腔。通過一次配水腔后的反沖洗水在二次配水腔內(nèi)根據(jù)壓力差產(chǎn)生逆向補(bǔ)償，從而使得整個(gè)濾池過濾面積上最終的整體反沖洗水、氣壓力均勻。濾磚內(nèi)部二次配水設(shè)計(jì)確保反沖洗水和氣體在整個(gè)濾池反沖洗氣水分配系統(tǒng)的每一個(gè)擴(kuò)散孔處均勻分布。在一塊濾磚內(nèi)同時(shí)完成氣水均勻分配，不存在配水配氣盲區(qū)，反沖洗無死區(qū)。

傳統(tǒng)快濾池和V型濾池采用的濾頭/濾板配水系統(tǒng)，反沖強(qiáng)度分布的不均勻且存在反洗沖洗盲區(qū)，反沖洗效果不好。

S型濾磚二次配水設(shè)計(jì)確保了水和氣體在更長(zhǎng)的濾磚長(zhǎng)度上的每一個(gè)擴(kuò)散孔處均勻分布。反沖水由一級(jí)分配腔進(jìn)入濾磚，因?yàn)樵诰喾礇_洗進(jìn)口最遠(yuǎn)的地方有更多的水和氣從開孔處流出，導(dǎo)致一次配水腔配氣配水不均勻。一次配水腔流出的不平衡水流在二次配水腔產(chǎn)生逆向水流，從而形成補(bǔ)償使得沿濾磚長(zhǎng)度方向上最終的整體壓力均勻。為濾床反沖洗提供非常均勻平穩(wěn)無盲區(qū)的反沖洗水，提高反沖洗效率，延長(zhǎng)濾池運(yùn)行周期。

S型濾磚配水效果——均勻平穩(wěn)

傳統(tǒng)的濾板/濾頭配水配氣系統(tǒng)和依靠流體反射配水配氣濾磚系統(tǒng)在配水配氣系統(tǒng)上方存在反沖洗盲區(qū)，這將意味著反沖洗氣、水不能夠?qū)V料起到有效的反沖洗。在長(zhǎng)期運(yùn)行中，承托層/濾料中會(huì)堆積大量的污泥，增大水頭損失，縮短過濾周期，存在承托層擾動(dòng)隱患。

S型濾磚都以近距離地彼此隔離（240個(gè)孔口/㎡），不阻塞孔口為特點(diǎn)，從而使得氣體和反洗水得到均勻無盲區(qū)的分布。把過濾系統(tǒng)的無障礙運(yùn)行作為目標(biāo)，從而使過濾介質(zhì)達(dá)到更好的清潔效果。

S型單塊濾磚約10kg，采用承插口和密封圈的連接方式。針對(duì)不同的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，加工出廠后的濾磚在現(xiàn)場(chǎng)不需要做任何調(diào)整，只需要通過專用工具快速的完成濾磚的組裝，濾磚的池內(nèi)鋪設(shè)類似于居民家中鋪地面磚一樣便利。

由于配水配氣濾磚的高度僅約0.3m，大量節(jié)省了土建池體高度；且池體內(nèi)部不需要任何預(yù)埋件，不需要任何濾粱，濾柱等，池體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；由于濾磚安裝是土建完成后池底邊鋪設(shè)混凝土邊安裝，因此對(duì)池底土建精度要求較低。大大的降低了土建施工的費(fèi)用和配水配氣系統(tǒng)的安裝成本。

（五）碳源投加控制

作為后置式反硝化濾池，進(jìn)水有機(jī)物含量很低，反硝化濾池需要投加碳源，碳源的投加精確直接影響運(yùn)行費(fèi)用和反硝化濾池脫氮效果。碳源的過量投加不僅僅造成運(yùn)行成本過高，且有出水COD、BOD升高的風(fēng)險(xiǎn)，而當(dāng)碳源投加量不足的時(shí)候，反硝化脫氮反應(yīng)受到影響，出水硝態(tài)氮又不達(dá)標(biāo)。因此碳源的精確投加對(duì)于后置式反硝化濾池尤為重要。

碳源的投加量除了與進(jìn)、出水硝基氮濃度有關(guān)，還與反硝化濾池進(jìn)水溶解氧濃度有關(guān)。較高跌水引起進(jìn)水溶解氧升高，需要消耗額外的碳源。設(shè)計(jì)應(yīng)采用恒水位運(yùn)行控制，能夠有效控制濾池進(jìn)水溶解氧的增加。

碳源投加系統(tǒng)控制示意圖

碳源投加系統(tǒng)，采用前饋+后饋形式控制，精確投加碳源，做出水水質(zhì)保證。濾池能夠?qū)崿F(xiàn)基于需去除的硝態(tài)氮的負(fù)荷量來控制碳源的投加量，即系統(tǒng)自動(dòng)獲取濾池的進(jìn)水流量，結(jié)合濾池的進(jìn)、出水硝酸鹽濃度，溶解氧DO濃度，通過碳源投加現(xiàn)場(chǎng)控制柜內(nèi)置軟件的計(jì)算，結(jié)合硝態(tài)氮出水后反饋機(jī)制，定期小比例的修正碳源投加值，發(fā)出指令控制加藥泵的碳源投加量，避免碳源投加過量和不足。

（六）氮?dú)忉尫殴に?/strong>

在濾池反硝化運(yùn)行狀態(tài)中，隨著反硝化過程的進(jìn)行，污水中的硝酸鹽在微生物作用下，反硝化生產(chǎn)氮?dú)?，氮?dú)庵饾u累積在濾料層中，減小過濾后水通過濾層的空隙，造成濾池水頭損失增加。針對(duì)僅由于氮?dú)夥e累造成的過濾水頭增加，可通過單獨(dú)的水反沖釋放濾層中積累的氣體，減小濾池運(yùn)行中的水頭損失，保障濾池過濾濾速。氮?dú)忉尫诺闹芷谝话慵s為3～4h，可以通過在線儀表監(jiān)測(cè)進(jìn)水流量及硝酸鹽量，PLC系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算濾層需要做氮?dú)忉尫诺闹芷?，也可以通過運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)在上位機(jī)上直接設(shè)置氮?dú)忉尫胖芷?。氮?dú)忉尫殴に嚥僮髁鞒蹋宏P(guān)閉進(jìn)水閥、關(guān)閉出水閥，啟動(dòng)反沖洗水泵，打開反沖洗進(jìn)水閥門，大約反沖洗2分鐘，逆向的水流將積累在濾層中的氮?dú)忉尫诺酱髿庵?，恢?fù)濾池運(yùn)行，氮?dú)忉尫胖芷谕ㄟ^進(jìn)水質(zhì)、水量自動(dòng)換算氮?dú)忉尫胖芷诤鸵何悔厔?shì)聯(lián)合控制。

（七）濾料及承托層選擇

濾料是濾池過濾和反硝化的實(shí)際載體，直接影響濾池出水效果，對(duì)于常規(guī)污水深度處理濾料采用高品度硅砂，至少 85％含硅石量。承托層采用天然鵝卵石。

濾料技術(shù)規(guī)格表

承托層五層級(jí)配技術(shù)規(guī)格表

（八）氣/水反沖洗工藝

A.過濾周期結(jié)束進(jìn)入反沖洗程序；

B.關(guān)閉進(jìn)水閥→液位降低→關(guān)閉過濾出水閥；

C.打開反洗排水閥；

D.確認(rèn)風(fēng)機(jī)排空閥打開狀態(tài)→啟動(dòng)反洗羅茨風(fēng)機(jī)；

E.打開濾池反沖洗進(jìn)氣閥→關(guān)閉風(fēng)機(jī)排空閥，空氣反沖洗大約2分鐘；

F.啟動(dòng)反沖洗泵→打開反沖洗進(jìn)水閥，氣/水同時(shí)反沖洗大約10分鐘；

G.打開風(fēng)機(jī)排空閥→停反沖洗羅茨風(fēng)機(jī)→關(guān)反洗進(jìn)氣閥；

H.繼續(xù)水單獨(dú)反沖大約5分鐘，脫除濾池內(nèi)的殘留空氣以及殘留的反洗廢水；

關(guān)閉反沖洗進(jìn)水閥和反沖水泵；關(guān)閉反洗排水閥→打開進(jìn)水閥和出水閥，濾池恢復(fù)運(yùn)行。

02

上流式反硝化濾池

（一）上流式反硝化濾池流程描述

反硝化生物濾池附設(shè)有反沖洗廢水池和廢水泵、鼓風(fēng)機(jī)房及壓縮空氣系統(tǒng)等。

每組每格反硝化濾池的進(jìn)水閘閥、排水閥、反沖洗水閥、反沖洗氣閥、出水調(diào)節(jié)閥以及排氣閥均采用氣動(dòng)閥門，供氣由空壓機(jī)供氣，由電磁閥控制開閉。濾池設(shè)計(jì)為分流進(jìn)水，定水位形式。每格濾池各設(shè)一個(gè)進(jìn)水閥門。濾池水位由濾池出水堰控制，濾池采用向上流過濾，濾池出水達(dá)標(biāo)排放。

二級(jí)處理后的污水經(jīng)中間提升泵站提升進(jìn)入生物濾池總進(jìn)水槽，由總進(jìn)水槽分配至每格生物濾池進(jìn)水管，每格生物濾池進(jìn)水管將污水送至濾池底部，污水自下而上以一定的流速流經(jīng)生物濾料，濾料上長(zhǎng)滿生物膜，污水與生物膜相接觸，在生物膜微生物的作用下，消耗有機(jī)物碳源，分解污水中的硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮，從而使污水得到凈化，達(dá)到脫碳、脫氮的目的。同時(shí)充滿濾料的濾床可以有效的截留水中的懸浮物質(zhì)，去除SS，從而使污水能得到進(jìn)一步澄清。系統(tǒng)設(shè)有碳源投加系統(tǒng)，當(dāng)碳源不足時(shí)，可通過投加碳源來補(bǔ)充，確保脫氮所需碳源，保證脫氮效果。

由于微生物的不斷繁殖，生物膜逐漸增厚，超過一定厚度后，吸附的有機(jī)物，在傳遞到濾料表面的微生物之前已被代謝。此時(shí)，濾料表面的內(nèi)層微生物因得不到有機(jī)營(yíng)養(yǎng)而進(jìn)入內(nèi)源代謝，失去其粘附在濾料上的性能，脫落下來。這時(shí)濾池則需要進(jìn)行沖洗。反硝化生物濾池沖洗采用氣水聯(lián)合沖洗，沖洗水采用濾池出水，由反沖洗水泵進(jìn)行沖洗，沖洗空氣則采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣。沖洗水排至反沖洗廢水池，回流繼續(xù)處理。沖洗強(qiáng)度通過自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，確保沖洗得有效、徹底，又保證濾池及生物群不被破壞，從而在沖洗結(jié)束后，系統(tǒng)可以盡快的回復(fù)其工藝性能。每格濾池交替進(jìn)行沖洗，反沖洗周期大于24小時(shí)。

系統(tǒng)自控設(shè)有沖洗有2種形式：正常強(qiáng)度的沖洗和超強(qiáng)度的沖洗，兩種沖洗的沖洗時(shí)間、沖洗流量不同，超強(qiáng)度沖洗流量更大，時(shí)間更長(zhǎng)，這此參數(shù)均可進(jìn)行調(diào)節(jié)。沖洗是在與正常過濾的相同方向進(jìn)行的，使用已過濾的清水。反沖洗水泵提供反沖洗水，工藝鼓風(fēng)機(jī)提供沖洗空氣。

系統(tǒng)設(shè)有布水系統(tǒng)，確保反硝化濾池進(jìn)水及沖洗水及沖洗空氣配水配氣均勻。布水系統(tǒng)整體混凝土濾板和調(diào)節(jié)濾頭的布水系統(tǒng)，濾頭及底模采用聚苯乙烯材質(zhì)，材料耐腐蝕強(qiáng)。并且濾頭具有保證氣水共同沖洗時(shí)空氣的均勻分配。濾頭系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除了考慮空氣沖洗時(shí)，整個(gè)濾板上的分配均勻外，還考慮風(fēng)機(jī)了起動(dòng)時(shí)空氣進(jìn)流涌動(dòng)的脈沖。

（二）上流式反硝化濾池自控系統(tǒng)描述

反硝化濾池的控制系統(tǒng)采用“分散控制、集中管理”，各單格濾池旁設(shè)分控柜（就地柜）一個(gè)，控制濾池的過濾及其閥門，包括反沖洗時(shí)的相關(guān)閥門。整個(gè)濾池設(shè)公共柜一個(gè)，安裝于濾池集中控制室，處理各分控柜的反沖洗，以及反沖洗設(shè)備的控制。各分控柜和公共柜通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。并設(shè)上位機(jī)監(jiān)控站一臺(tái)，動(dòng)態(tài)顯示濾池工藝工作狀況、設(shè)備運(yùn)行狀況、反沖洗參數(shù)設(shè)置等。

該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)整個(gè)濾池工藝的無人職守、全自動(dòng)化控制。該控制系統(tǒng)具備運(yùn)行穩(wěn)定、安全、可靠、能耗低、操作簡(jiǎn)單明了、維護(hù)方便、快捷、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

此系統(tǒng)是建立在PLC基礎(chǔ)上，由濾池控制單元和公共控制單元組成。

濾池控制單元可實(shí)現(xiàn)下列功能：

自動(dòng)控制無人操作的濾池的過濾和反沖洗

一旦出現(xiàn)故障，將生產(chǎn)損失限于故障單元

使操作員能人工或自動(dòng)啟動(dòng)反沖洗

用計(jì)時(shí)器和/或水頭損失的啟動(dòng)自動(dòng)反沖洗

濾池控制單元向負(fù)責(zé)控制和故障排除工作的操作人員顯示最多的數(shù)據(jù)，包括但不限于：

濾池水頭損失

濾池狀態(tài)：反沖洗、等候反沖洗、生產(chǎn)中、停止或故障

已經(jīng)反沖洗的上一個(gè)濾池

自各個(gè)濾池上一次沖洗的過濾時(shí)間

閥門狀態(tài)：開、關(guān)或故障

反沖洗廢水泵狀態(tài)：可用、開、關(guān)或故障

氣洗鼓風(fēng)機(jī)狀態(tài)：可用、開、關(guān)或故障

當(dāng)一個(gè)濾池需要時(shí)，公共控制單元負(fù)責(zé)在對(duì)下列各項(xiàng)進(jìn)行檢查后自動(dòng)開始反沖洗：

壓縮空氣壓力高

反沖洗泵和鼓風(fēng)機(jī)為可用狀態(tài)

無其它沖洗濾池

濾池上設(shè)有反映出各濾池的進(jìn)水水質(zhì)、液位、堵塞狀況、反沖洗過程控制液位計(jì)等自動(dòng)控制儀表

（三）上流式反硝化濾池工藝特點(diǎn)

1、具有同步脫氮除磷功能，脫氮效率高，出水TN一般在10mg/l左右，上向流反硝化濾池采用底部進(jìn)水、上部出水的上向流過濾方式，利用管道封閉式進(jìn)水，解決下向流濾池進(jìn)水時(shí)跌水增加溶解氧濃度的問題，通過控制較低的溶解氧濃度，可有效提高碳源的利用率。根據(jù)工程應(yīng)用情況，上向流反硝化濾池也有過濾作用。

2、進(jìn)水不復(fù)氧，節(jié)省碳源投加量。

常規(guī)下向流反硝化濾池因進(jìn)水跌落充氧，會(huì)造成碳源大量浪費(fèi)，同時(shí)因DO濃度高而濾料繁殖大量異養(yǎng)菌；上向流反硝化濾池進(jìn)水與空氣隔絕，避免了復(fù)氧過程。 

3、無需驅(qū)氮設(shè)施，且進(jìn)一步保證微生物活性

在下向流反硝化脫氮過程中，點(diǎn)狀氮?dú)鈿馀輹?huì)聚集在介質(zhì)的表層，形成“氣堵”現(xiàn)象，濾速低，必須借助外力進(jìn)行驅(qū)氮，恢復(fù)水頭。根據(jù)相關(guān)工程，下向流反硝化濾池通常每間隔2-5h開啟反沖洗水泵2-3min驅(qū)氮一次，在驅(qū)氮過程中，懸浮微生物和部分附著型微生物會(huì)隨著水流流失，會(huì)減弱其反硝化效果。而上向流反硝化濾池產(chǎn)生的氮?dú)忉尫排c水流同向，氮?dú)饽軌虻玫郊皶r(shí)排放，可有效避免氣阻。因此，上向流反硝化濾池濾速可適當(dāng)提高，無需進(jìn)行驅(qū)氮，簡(jiǎn)化了設(shè)備與操作程序，避免了驅(qū)氮過程中對(duì)微生物沖擊及微生物總量的影響，進(jìn)一步保證了微生物活性，總氮去除效率更高。

③上向流反硝化濾池進(jìn)水不存在跌落充氧的現(xiàn)象，可以有效避免進(jìn)水do二次提升，碳源的利用率高，再完美結(jié)合精準(zhǔn)的碳源投加控制方式，比傳統(tǒng)反硝化濾池的碳源投加量節(jié)省30%以上。

（四）濾頭

1、 濾頭形式應(yīng)為可調(diào)式長(zhǎng)柄濾頭，雙濾頭形式。

2、  濾桿及預(yù)埋座的材料應(yīng)采用改性聚丙烯。

3、 濾頭應(yīng)適用于進(jìn)水、曝氣和氣水返沖洗時(shí)形成氣墊層，并且可以自運(yùn)調(diào)節(jié)氣墊層的厚度以及均勻配水，且在濾頭和濾板間無死水區(qū)。

4、整個(gè)濾頭系統(tǒng)由帶有窄縫的濾帽、連接濾頭的長(zhǎng)柄及預(yù)埋在濾板內(nèi)裝配 濾頭用的預(yù)埋管和密封環(huán)等部分組成。

（五） 濾板

1、濾板應(yīng)用來支撐生物濾料層和卵石承托層。濾料的特定孔隙允許流體經(jīng)過。

2、塑制模板材料采用 ABS

3、濾板為整體澆注或分體濾板，濾板的支撐結(jié)構(gòu)應(yīng)采用濾梁、支撐墻等形。

（六）濾料

1、濾料綜合特性要求如下：

03

其他 

1、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2021后置反硝化生物濾池推薦的參數(shù)應(yīng)為上流式反硝化濾池。

2、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2021）未對(duì)下流式反硝化濾池做成推薦，可以參照國(guó)外文獻(xiàn)資料。