4.4 硝化反硝化滤池

4.4.1 本条是对硝化与反硝化滤池的运行与维护做出的规定，其中：
    1 滤池的进水为城市污水处理厂的二级处理出水，悬浮固体(SS)一般小于20mg/L。如果进水中悬浮固体(SS)较高，为了防止滤池堵塞，应根据实际情况调整反冲洗周期和强度。滤池采用滤头布水，所以滤头的堵塞会使水在滤料层中分配不均，滤料层受水量影响发生差异，会导致微生物膜的不均匀生长，又会造成布水布气的不均匀，最后使处理效率降低。为防止滤头的堵塞，应保证预处理设施对悬浮固体(SS)特别是纤维状污染物的去除率；保证通过滤头有足够的水力负荷；
    3 第一次铺设的滤料厚度应比设计厚度适当增加，保证冲洗后达到滤层设计厚度；
    4 滤池处理出水是否浑浊，有无片状的悬浮固体以及滤料表面生物膜的颜色、状态、气味等直接反映了滤池的运行状态，正常的活性生物膜的颜色是土褐色，附着力强。可以根据上述内容的变化情况结合水质分析结果来调整反冲洗周期和强度；
    5 随着运行时间的延长，生物滤料中截留悬浮固体(SS)增多和生物膜增厚和脱落会造成水头的增加，且会引起水、气的分布不均。这时应对生物滤池进行反冲洗。反冲周期的长短主要与水力负荷、进水有机负荷有关，也受反冲强度、方式和时间的影响；有机负荷高，滤池中产生的污泥量就多，反冲的周期就短；对于生物滤池反冲洗过程常采用“气洗→气水同时反冲洗→水漂洗”的方式进行气-水联合反冲，应根据实际运行情况来调整反冲洗时间、模式、强度。反冲洗的气、水强度要适宜，既要保证恢复生物膜的活性又要保证老化脱落的生物膜去除。一般气洗强度一般为(10～30)L/(m²·s)，水强度为(5.0～8.5)L/(m²·s)，冲洗时间不少于15min。气洗的目的是松动滤料层，使滤料层膨胀。气洗步骤：停止进水泵→停止正常曝气风机→关闭正常曝气阀门→打开反冲洗进气阀(包括手动和气动阀门)→开启反冲洗风机→进行气洗，水力、气流剪切及滤料间的摩擦，使滤料表面杂质和老化生物膜脱落下来，气流将截留的悬浮固体(SS)和脱落的生物膜冲起并悬浮于水中，被表面扫洗水冲入反冲洗排水槽。根据实际反冲洗情况可以多次重复上述过程。
    6 滤池反冲洗水中污染物主要以悬浮固体(SS)为主，可直接排放进入污水处理厂，当反冲洗水量较大时，宜经过沉淀、过滤或气浮等工艺处理后直接回用。
    7 脱落的微生物膜的粘附物及藻类在出水堰上生长繁殖，或浮渣等物体积留在堰口上，导致出水堰污堵，出水不匀。应经常清除出水堰口积留的污物；适当加氯杀菌阻止微生物、藻类在堰口的生长。
    8 应定期检查滤池布水布气情况，不均匀时应进行曝气头、滤帽、反滤帽、滤杆、滤板的检查。检修过程严格按照有限空间作业要求进行，防止伤害事故发生。
4.4.2 本条是对硝化滤池的运行与维护作出的规定，其中：
    1 滤池的启动主要指滤料上生物膜生长达到最佳运行参数，使处理出水达标。直接挂膜法是指在合适的环境条件下(水温、溶解氧等)和水质条件下(pH值、BOD、COD、N等)，让处理系统正常运行，微生物在滤料上固着生长的过程。这个过程分两个阶段：第一阶段是在滤池中连续鼓入空气的情况下，控制曝气量为设计风量的50％，每隔6h按设计流量的25％泵入原水并补入生活污水或经过滤的化粪池的水。在连续闷曝(即在不进水的情况下曝气)(4～5)d进入第二阶段——提负荷阶段。其后按设计水量每日20％逐步增加，并开启风机以设计风量的75％连续曝气。可以通过测定调试期间滤池出水的水质变化，来反映生物膜的增长情况。并注意观察pH值、溶解氧的数值变化，及时对工艺参数进行调整。第一阶段一般需要(10～15)d，第二阶段一般需要(8～10)d。当硝化滤池挂膜成功，在满负荷运行阶段，由于池中已培养了足够数量的高活性成熟微生物膜。此过程同步监测溶解氧，控制曝气机的运行，保持滤池池内的溶解氧为(4～6)mg/L，滤池出水的溶解氧控制在(2～3)mg/L。接种挂膜是指为缩短调试周期，可采用城市污水处理厂的压滤湿污泥(手捏可成团)，分别向滤池中投加少量污泥约有效池容的1％湿泥并泵入原水，调试操作同直接培养挂膜。
    4 负荷适当、处理水水质良好的生物膜会出现独缩虫、聚缩虫、累枝虫和集益虫等大的群体，而且钟虫也增多。当负荷较低时还会出现盾纤虫属、尖毛虫属、表壳虫属和鳞壳虫属等原生动物。
    5 滤池池内处理水中的溶解氧宜为(4～6)mg/L，出口处的溶解氧宜为2mg/L。实际运行中可以根据实际情况，通过控制风机，调整供气量。
    6 运行过程有许多影响处理效果的因素，主要有进水氨氮浓度、温度、溶解氧等，所以应对整个系统进行初步的感官判断和进一步的化学分析。根据监测分析的结果对影响因素进行调整，使系统达到最佳控制参数及处理效果。出水悬浮固体(SS)或浊度增大时，应调整反冲洗周期和强度。
    7 进水氨氮负荷偏高时，可加大曝气量。进水负荷偏低时，可适当减少曝气量。滤池正常运行的温度一般为(15～35)℃。当温度降低时，可通过减小水力负荷延长水力停留时间来解决。
4.4.3 本条是对反硝化滤池的运行与维护做出的规定，其中：
    1 反硝化滤池主要处理水中的总氮(TN)及部分化学需氧量(COD)，并截留水中大部分悬浮固体(SS)。反硝化滤池的挂膜采用纯培养的方法，利用滤料截留废水中的微生物长生物膜。反硝化滤池的控制要点包括反硝化滤池的进水负荷、反冲洗周期、溶解氧、反硝化滤池出水的化学需氧量(COD)、悬浮固体(SS)、总氮(TN)及其观感透明度。反硝化滤池的进水负荷在调试期间不宜过高，因为微生物未培养成熟，进水负荷的冲击会造成大量生物膜的脱落，因此调试前期反硝化滤池的进水以小流量进水为宜，待生物膜具有处理效果(根据反硝化滤池进出水的比值来确定处理效率)后，再逐渐增加进水负荷；
    3 进水总氮(TN)浓度偏高时，应加大甲醇投加量和降低滤速，同时加大对出水化学需氧量(COD)的监测频率。进水总氮(TN)浓度偏低时，应减少甲醇投加量，同时加大对出水亚硝酸盐浓度的监测频率；反硝化是通过反硝化细菌在缺氧(不存在分子态溶解氧)的条件下，将亚硝酸根和硝酸根还原成氮气、一氧化氮或氧化二氮。当游离态氧和化合态氧同时存在时，微生物优先选择游离态氧作为含碳有机物氧化的电子受体。因此，为了保证反硝化的顺利进行，提高碳源利用效率，应确保进水中的溶解氧小于1mg/L。如果进水中溶解氧浓度较高，则应根据溶解氧浓度增大碳源投加量，通过异养菌的生长降低水中溶解氧浓度。
    4 通过池面气泡的量与变化趋势可以判断滤池运行情况，反硝化过程的产物为氮气，随着反硝化过程的进行，产生的氮气会以气泡的形式释放，反硝化过程的快慢直接影响气泡的释放。反冲洗完成后在滤池反硝化功能恢复时，气泡会从无到有，逐渐增加。
    5 水温低于15℃时会严重影响反硝化效率，也可采用增加碳源投加量的方式，同时加大对出水化学需氧量(COD)的监测频率。同时应注意由于水力负荷降低而可能导致的滤头堵塞情况。