t每天DF反硝化深床滤池设计方案Word下载.docx
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4、5、5除磷絮凝剂投加装置23
4、5、6仪表23
5、DF反硝化深床滤池供货清单.23
6、总结、运行费用及建议27
6、1、总结27
6、2、运行费用27
7、DF反硝化深床滤池安装、操作与维护手册29
7、1、DF反硝化深床滤池组装与安装指南29
7、1、1滤池准备说明29
7、1、2滤砖出水端组件31
7、1、3滤砖安装技术要点33
7、2、测试36
7、2、1准备测试36
7、2、2水力（清水）测试36
7、3、滤池反冲洗操作38
7、3、1概要38
7、3、2建议得反冲洗操作程序39
7、4、系统调试42
7、5、维护44
7、6、质保、服务、零件44
8、DF反硝化深床滤池设备投资报价淸单45
附件、设计附图49
1、反硝化深床滤池简介
1、1、反硝化深床滤池工艺说明
反硝化深床滤池属于污水处理中深度处理过滤工艺得一种处理工艺,20世纪70年代最早起源于美国。
该处理工艺功能集中，运行灵活,可以同时起到物理过滤截留SS（悬浮物）、化学微絮凝除TP（总磷）、生物反硝化去除T\（总氮）得作用。
反硝化滤池采用特殊规格及形状得石英砂作为反硝化生物得挂膜介质，同时深床乂就是硝酸氮（\03-\）及悬浮物极好得去除构筑物。
2〜4毫米介质得比表面积较大。
1、80m深介质得滤床足以避免窜流或穿透现象，即使前段处理工艺发生污泥膨胀或异常情况也可减少滤床水力穿透现象发生。
介质有较好得悬浮物截留功效,在反冲洗周期区间,每m2过滤面积能保证截留$7、3kg得固体悬浮物。
固体物负荷高得特性大大延长了滤池过滤周期，减少了反冲洗次数，并能轻松应对峰值流量或处理厂污泥膨胀等异常情况。
悬浮物不断得被截留会增加水头损失，因此需要反冲洗来去除截留得固体物。
山于固体物负荷高、床体深，因此需要较高强度得反冲洗。
滤池采用气、水协同进行反冲洗。
反冲洗污水一般返回到前段处理单元。
去除TN:
利用适量优质碳源,附着生长在石英砂表面上得反硝化细菌把转换成N2完成脱氮反应过程,作为后置反硝化滤池得世界发明者，经过多个工程经验与数年得历史数据表明，在前端硝化反应较完全得情况下，反硝化深床滤池得技术可稳定做到出水TX^10mg/lo在反硝化过程中，由于硝酸氮不断被还原为氮气，深床滤池中会逐渐集聚大量得氮气,一方面这些气体会使污水绕窜介质之间,这样增强了微生物与水流得接触，同时也提高了过滤效率。
但就是当池体内积聚过多得氮气气泡时，则会造成水头损失，这时就必须采用DF反硝化深床滤池技术驱散氮气，恢复水头，每次持续2分钟左右，此过程为反硝化深床滤池得独特技术，其它脱氮滤池无此功能。
去除SS:
通常每毫克SS中含B0D5:
0.4〜0、3毫克，因此在去除固体悬浮物得同时，同时也降低了出水中得B0D5。
另外，出水中固体悬浮物含有氮、磷及其她重金属物质，去除固体悬浮物通常能降低部分上述杂质，配合适当得化学处理，能使出水总磷稳定降至0、5mg/l以下。
反硝化滤池能轻松满足SS不大于8mg/l（通常SSomg/l左右）得要求。
去除TP:
微絮凝直接过滤除磷，世界上应用微絮凝直接过滤技术历史最长与最成熟得即就是我公司得深床滤池技术，就是省去沉淀过程而将混凝反应与过滤过程在滤池内同步完成得一种接触絮凝过滤工艺技术。
微絮凝过滤充分体现了深层滤料中得接触凝聚或絮凝作用。
它实际就是在混凝、过滤作用机理深入研究得基础上，将混凝与过滤过程有机集成一体，形成了当今水处理得高新技术系统。
在污水深度处理方面具有较高得推广价值。
这种直接过滤技术用于污水深度处理一般就是指在二沉池后投加混凝剂，经机械混合后直接进入滤池，不仅可以进一步降低CODcr与BOD5,而且可以稳定保证SS、TP达标，不仅可简化污水厂处理流程，降低投资费用，减少运行费用，而且还可延长过滤周期，提高产水量及出水水质。
通常深床滤池得组成部件如下所述：
＞池体构筑物:
钢筋混凝土或钢制结构，通常为长方形。
＞气水分布系统:
采用“T”型气水分布块滤砖技术，反冲洗不锈钢主、支气管;
淘汰了长柄滤头与滤板。
无易损易耗件。
A过滤介质：
石英砂滤料，滤床高度约1、8m,有效粒径2~4mm,均匀系数：
1、4,球形度不小于0、8,莫氏硬度:
6-7,Lt重:
大于或等于2、6g/cm3,酸溶度:
不超过3%。
＞滤料承托层:
总厚约500mm,鹅卵石五种级配分布。
＞反冲洗水泵:
反冲洗时山位于清水池得潜水离心泵泵送至滤池池底，强力反向冲洗。
＞反冲洗鼓风机:
采用罗茨鼓风机，反冲洗时进行空气搓洗。
»
滤池自控阀门:
气动与电动蝶阀。
滤池堰板:
FRP滤池堰板。
A滤池主控柜:
PLC可编程控制器，人机对话多界面显示屏，可提供中央控制系统或SCADA系统得输出；
＞加药系统:
用于化学除磷得药剂投加以及反硝化脱氮时得碳源投加，山设汁院配套设计。
＞滤池仪表:
滤池进水流量计，反冲洗流量计，液位开关等，山设计院统一设计。
1、2、反硝化滤池具有独特得工艺特点
（1）该滤池粗滤料、深滤床对系统连续、稳定、高效运行提供了基础保证。
（2）专有得气水联合反冲冼装置、布气装置、操作工艺等系统集成技术有效解决直接过滤、生物滤池生物膜脱落堵塞滤池得问题。
（3）反硝化深床滤池持续运行,在去除NO3-N得同时产生氮气形成“气堵再继续运行，过滤阻力损失持续增加，甚至发生过滤短流，恶化出水水质。
专有得驱除氮气技术、即释氮循环技术，有效解决水过滤工艺常见得“气堵”堵塞问题,特别适用于生物反硝化工艺最终产物一氮气吹脱得工艺特点。
（4）完整性、集成化自动化装置与技术、在线监测仪器、讣算机程序控制，可以保证整体工艺长期、稳定、可靠地连续运行、气水反冲、驱除氮气等操作，有效解决人工操作儿乎无法完成得工艺过程控制问题。
1、3、反硝化深床滤池系统介绍
A.滤料
硬硅质砂,圆形尺寸范圉1、7-3、3mm;
当需要进气管配置时，不锈钢得进气管能够提供均匀得反冲洗气分配;
E.堰板
使滤池与反冲洗水槽分开,为进水与反冲洗出水得均匀分配提供条件
F.控制系统
PLC控制器就是专为控制滤池得各种设备而开发得；
G.阀门
自动与手动得阀门控制水与空气得进出；
H.碳源存储与供给系统
通常设讣为甲醇、乙酸、乙酸钠等，根据进入滤池得硝酸氮量来控制碳源投加量；
I.反冲洗泵
为滤池滤料得反冲洗与氮气释放系统反冲洗水；
J.反冲洗罗茨风机
为滤池滤料提供反冲洗空气；
K.其她
如现场仪表（电磁流量计、硝酸盐分析仪、溶解氧分析仪、超声波液位计等）、管道、阀门、驱氮系统、空压机系统。
2、反硝化深床滤池过滤机理
反硝化深床滤池为重力流滤池，采用粗石英砂滤料，在滤池运行过程中实现以下三个功能：
•悬浮物（SS）得过滤去除能力；
•硝态氮（NO3-N）得生物反硝化脱氮能力；
•絮凝后得非溶解性磷（PChP-盐磷）得去除能力。
并且整个滤池得进水、出水、反冲气洗、气水连冲、驱氮都为自动化控制。
在反硝化深床滤池运行得整个过程中有截留、吸附、脱附三个过程。
2、1、截留机理
两种基本类型：
机械过滤:
其截留所有大于滤料或山已经沉积得颗粒物集团而形成得滤料得筛孔尺寸得颗粒物。
滤料得筛孔越小,此现象越明显淇在山较粗滤料构成得滤床中作用较小,但在通过细筛孔介质得过滤中得作用较为重要。
在滤料上沉积:
悬浮颗粒物随着液体流动;
它可能穿过滤料而不被截留，这与其粒径
与孔径得相对大小有关。
无论如何，多种现象可以改变其行并使其与滤料接触。
2、2、吸附机理
颗粒物在滤料表面得吸附作用在低滤速时得到加强,其原因为物理作用力（挤压、内聚力）及主要为吸力得吸附力。
2、3、脱附机理
作为上述机理得结果，被已经沉积得颗粒物包裹着得滤料表面之间得间隙变小。
流速升高，滤层阻力升高。
被截留得沉积物可能脱附并被带到滤料得深层。
在滤层失效之前，需要对滤池进行有效得反冲洗，恢复滤层得过滤性能。
反硝化深床滤池配有卓越得反冲洗配水配气系统，特有得二次配水配气系统，紧密分布得孔口，无反冲洗死角,大大提高反冲洗效率，提高滤池运行周期，降低滤池反冲洗运行费用。
2、4、反硝化脱氮机理
反硝化深床滤池滤料层在缺氧环境下运行，在滤料表面附着生长大量得反硝化生物菌群，二级生化处理出水通过重力流通过滤料层，污水中得硝酸盐（N0「）或亚硝酸盐（NO；
）被吸附于滤料载体生物膜得吸附、还原成氮气（NJ从污水中释放出来，从而实现污水得反硝化脱氮过程，颗粒滤料同时具有截留悬浮物得作用。
反硝化菌就是一类化能异养兼性缺氧型微生物，其反应在缺氧得条件下进行。
反应过程中反硝化菌还原硝基氮需利用有机物（如屮醇）做为电子供体，污水厂得三级处理反硝化滤池，滤池进水得碳源（BOD5）已经比较低，为保障反硝化生物菌群得正常生物活性，需要适当得碳源（如屮醇）。
滤池作为污水厂污水深度处理得保障性工艺，如果碳源投加过量，则引起污水厂出水BOD5超标，反硝化滤池特有“进水流量信号+进水溶解氧浓度信号+进水硝基氮浓度信号+出水硝基氮浓度信号”得碳源投加机制，能精确得控制碳源投加量，能做到经济节能稳定得运行。
反硝化过程中，有机物作为电子供体提供能量并得到氧化降解，利用硝酸盐中得氮做电子受体，使得硝态氮还原成氮气，其反应式如下：
NOy+l、O8CH3OH+O、24H2CO3^0>
O56C5H7NO2+O、47N2T+1、68H2O+HCO3-
NO2+O、67CH3OH+O、53H2CO3TO、O4C5H7NO2+O、48N2T+I、23H2O+HCO3-
山上述反应可知,反硝化反应中每还原IgNOs-需消耗2、47g得中醇，每还原IgNOz-需消耗1、53g得甲醇。
2、5、化学除磷得原理
化学除磷就是通过“微絮凝过滤”来完成得。
通过向污水中投加无机金属盐药剂与污水中溶解性得盐类，与磷酸盐混合后，形成颗粒状、非溶解性得物质，反应方程举例如下式。
A卩++POF-tA1POMpH=6〜7
Fe3++PO43■->
FePO4lpH=5〜5、5
“微絮凝过滤”除磷可以简单地理解为:
水中溶解状得磷（离子状态），通过投加除磷絮凝剂转换为非溶解、颗粒状形式得过程，再通过过滤，以悬浮物得形式将磷去除掉。
2、6、化学除磷药剂
为了生成非溶解性得磷酸盐化合物，用于化学除磷得化学药剂主要就是FJ+盐、A1”盐与氢氧化钙。
考虑到铁盐过量投加引起色度增高、影响紫外消毒系统得紫外透射率UVT,且化学污泥产泥量较大，氢氧化钙投加量大，污泥产量大等原因，本方案推荐使用铝盐作为除磷絮凝剂。
表2、1污水化学除磷中常用得铝盐
名称
分了式
有效成分（AhOs）
结晶氯化铝固体（AC）
A1C136H2O
18、5-20%
结晶硫酸铝固体（AS）
A12（S04）yl8H20
15、6~18、6%
聚合氯化铝固体（PAC）
[Al2（OH）n-Cl6.n]m
28-32%
聚合氯化铝液体（PAC）
[Al2（OH）n.Cl6.n]m
10-12%
3、反硝化深床滤池技术优势
3、1、气水分布滤砖
我公司致力于为客户提供全套滤池系统，利用滤池技术与经验为客户提供金牌服务,为滤池得长期运行提供保驾护航。
气水分布滤砖经历数次技术革新升级,铸就滤砖最合理得水力分配特征、精益求精得细节设计、最彻底得清洗效果、更宽得池体适应性、最经济得配水渠布置、最短得安装周期。
3、1、1技术特征
反硝化深床滤池采用得滤砖为具有二次配水配气得S型滤砖，滤砖得作用为：
A、提供承托砾石与砂砾得固体结构。
B、防止砾石进入配水系统。
C、尽可能降低水力冲击对滤池内部构件得损坏。
D、滤出液通过滤池排出顺畅。
E、整个滤床区域得反冲洗气体与水流得分配均匀，确保冲洗后滤料面平整。
F、把反冲洗系统与生物反应系统隔开，避免发生气水分布系统生物堵塞。
气水分配滤砖整体采用HDPE（高密度聚乙烯）材质，具有出色结构强度与韧性，滤砖安装完成后20年运行免维护。
气水分布滤砖技术特征详见表2、1。
表3、1气水分布滤砖技术特征表
序号
项目
特征
优势
1
滤砖结构
滤砖为双层配水系统一级分配腔（中央三角腔）二级补偿腔（两侧平行得三角腔）
反冲洗水强度均匀无盲区
2
滤砖特殊设计
滤砖上部回水槽补偿腔空气导流板
反洗空气强度均匀性控制
3
滤砖尺寸
滤砖高度约200〜300mm
节省池高,降低土建成本
4
滤砖材质
HDPE（咼密度聚乙烯）
20年寿命免维护
每块滤砖能同时完成反冲洗配水配气性能，滤砖带自动补偿功能，做到更均匀得配水配气性能。
滤砖为双层配水配气系统:
一级分配腔，二级补偿腔。
通过一次配水腔后得反冲洗水在二次配水腔内根据压力差产生逆向补偿，从而使得整个滤池过滤面积上最终得整体反冲洗水、气压力均匀。
滤砖内部二次配水设讣确保反冲洗水与气体在整个滤池反冲洗气水分配系统得每一个扩散孔处均匀分布。
在一块滤砖内同时完成气水均匀分配，不存在配水配气盲区，反冲洗无死区。
3、1、2最合理得水力分配
传统快滤池与V型滤池采用得滤头/滤板配水系统、依靠流体反射配水配气滤砖均为单层配水系统。
单层配水系统，存在固有得反冲强度梯度，反冲强度分布得不均匀且存在反洗冲洗盲区，反冲洗效果不好。
领先得二次配水设计确保了水与气体在更长得滤砖长度上得每一个扩散孔处均匀分布。
在“S型”滤砖中，反冲水由一级分配腔进入滤砖,因为在距反冲洗进口最远得
地方有更多得水与气从开孔处流出，导致一次配水腔配气配水不均匀。
一次配水腔流出
得不平衡水流在二次配水腔产生逆向水流，从而形成补偿使得沿滤砖长度方向上最终得整体圧力均匀。
为滤床反冲洗提供非常均匀平稳无盲区得反冲洗水，提高反冲洗效率,延长滤池运行周期。
图3、1S型滤砖配水效果——均匀平稳
3、1、3精益求精得细节设计
通过滤砖得上流得气体能够在滤砖中产生一个低压带,某些孔口会形成缺水现象,其至出现反向水流。
我公司为S型技术得滤砖设计了一种回水槽，以确保稳定得与持续得水流可以从上部得孔口流出。
回水槽设计用于从新回到滤砖得水流可以补偿低压区域。
滤砖性能得到得显著得改进,从而达到了更好得处理效果，特别在双侧面设计•中尤为明显。
补偿腔空气导流板则就是为保障整排滤砖配气均匀型所精心设讣,追求滤砖配气得最佳效果。
3、1、4最彻底得消洗效果
传统得滤板/滤头配水配气系统与依靠流体反射配水配气滤砖系统在配水配气系统上方存在反反冲洗盲区，这将意味着反冲洗气、水不能够对滤料起到有效得反冲洗。
在长期运行中，承托层/滤料中会堆积大量得污泥，增大水头损失,缩短过滤周期，存在承托层扰动隐患。
我公司得S型滤砖都以近距离地彼此隔离（240个孔口/m2）,不阻塞孔口为特点，从而使得气体与反洗水得到均匀无盲区得分布。
把过滤系统得无障碍运行作为口标，从而使过滤介质达到更好得清洁效果。
图3、2滤头与一段式滤砖配水配气效果
3、1、5最简便得安装方式
S单块滤砖约10k自采用承插口与密封圈得连接方式。
针对不同得项目设计，加工出厂后得滤砖在现场不需要做任何调整，只需要通过专用工具快速得完成滤砖得组装,滤砖得池内铺设类似于居民家中铺地面砖一样便利。
由于配水配气滤砖得高度仅约0、3m,大量节省了土建池体高度;
且池体内部不需要任何预埋件，不需要任何滤粱,滤柱等，池体结构简单;
滤砖安装时，池底先铺设C30混凝土找平，再铺设滤砖，底部混凝土初步凝固后，相邻滤砖以及与池壁得缝隙内需要灌注C30混凝土，使得整个气水分配系统与池底成为一个整体，坚固耐用。
山于滤砖安装就是土建完成后池底边铺设混凝土边安装，因此对池底土建精度要求较低。
大大得降低了土建施工得费用与配水配气系统得安装成本。
3、2、结构简便得反洗空气管道系统
反硝化深床滤池反冲洗空气管道系统结构简单,安装非常方便，反硝化深床滤池每格池子只有一根不锈钢配气管，配气主管伸出若干根配气支管，配气支管深入到每排滤砖得一级分配腔，提供一排滤砖面积滤料反洗所需气量，通过滤砖来均匀地分配到池子内部，反硝化深床滤池配气管得安装非常方便，现场通过法兰与滤池反冲洗空气主管道连接，每格滤池得配气主管采用不锈钢支架固定在配水渠内，滤池池底不再需要任何配气管及不锈钢固定支架。
为防止焊渣等朵质进入空气管，堵塞滤砖,反冲洗空气管在工厂内即完成焊接，出厂前通过质量检测。
3、3、碳源投加控制
深床滤池作为作为后置式反硝化滤池，进水有机物含量很低,反硝化滤池需要投加碳源，碳源得投加精确直接影响运行费用与反硝化滤池脱氮效果。
碳源得过量投加不仅仅造成运行成本过高，且有出水COD、BOD升高得风险，而当碳源投加量不足得时候,反硝化脱氮反应受到影响，出水硝态氮乂不达标。
因此碳源得精确投加对于后置式反硝化滤池尤为重要。
碳源得投加量除了与进、出水硝基氮浓度有关，还与反硝化滤池进水溶解氧浓度有关。
较高跌水引起进水溶解氧升高，需要消耗额外得碳源。
本公司设汁采用恒水位运行控制，能够有效控制滤池进水溶解氧得增加。
碳源投加系统，采用前馈+后馈形式控制，精确投加碳源，出水水质有保证。
滤池能够实现基于需去除得硝态氮得负荷量来控制碳源得投加量，即系统自动获取滤池得进水流量，结合滤池得进、出水硝酸盐浓度,溶解氧DO浓度，通过碳源投加现场控制柜内置软件得计算,结合硝态氮出水后反馈机制，定期小比例得修正碳源投加值,发出指令控制加药泵得碳源投加量，避免碳源投加过量与不足。
3、3、1液位控制
反硝化深床滤池可以采用变水位控制与恒水位控制，恒水位控制较变水位控制设备与仪表投资稍高一点，而变水位控制滤池得上建池高稍高一些，对于污水反硝化深床滤池而言，反硝化深床滤池推荐采用恒液位控制，主要原因还就是避免滤池进水过高得跌水造成溶解氧得增加，滤池溶解氧得增加意味着更多得碳源消耗并降低有效得缺氧状态下得滤层厚度，影响出水水质。
3、3、2氮气释放工艺
随着反硝化过程得进行，污水中得硝酸盐在微生物作用下，反硝化生产氮气，氮气逐渐累积在滤料层中，减小过滤后水通过滤层得空隙，造成滤池水头损失增加。
针对仅山于氮气积累造成得过滤水头增加，可通过单独得水反冲释放滤层中积累得气体，减小滤池运行中得水头损失,保障滤池过滤滤速。
本项U氮气释放得周期约为3h,可以通过在线仪表监测进水流量及硝酸盐量,PLC系统自动讣算滤层需要做氮气释放得周期，也可以通过运行经验在上位机上直接设置氮气释放周期。
氮气释放工艺操作流程:
关闭进水阀、关闭出水阀，启动反冲洗水泵,打开反冲洗进水阀门，大约反冲洗2分钟,逆向得水流将积累在滤层中得氮气释放到大气中，恢复滤池运行,氮气释放周期通过进水质、水量自动换算氮气释放周期与液位趋势联合控制oLeopold反硝化深床滤池在氮气释放过程中不排放废水。
3、3、3滤料及承托层选择
滤料就是滤池过滤与反硝化得实际载体，直接影响滤池出水效果，我公司通过大量得项U与试验数据积累得出适合于DF反硝化深床滤池得滤料。
对于常规污水深度处理我们采用如下规格滤料，针对特殊进水水质，我们会对滤料得深度及规格做相应得调整。
滤料采用高品度硅砂，至少95%含硅石量。
承托层采用天然鹅卵石。
表3-2滤料技术规格表
规格参数
备注
有效粒径
2、0〜4、0mm
比重
>
2、6g/cm3
堆积比重
k76g/cm3
均匀系数
<
K35
（K60）
5
莫氏硬度
6
酸溶度
3%
7
球形，度
0.8
表3-3承托层技术规格表
厚度
位置
8、0mmx4、0mm
100mm
顶层
16、0mmx8、0mm
150mm
中间层
25、0mmxl6>
0mm
200mm
底层
3、3、4气/水反冲洗工艺
A.关闭进水阀，降低液位-〉关闭出水阀
B.打开反洗排水阀
C.确认风机排空阀打开状态，启动反洗罗茨风机
D.打开反冲洗进气阀，关闭风机排空阀，空气反冲洗大约2分钟
E.启动反冲洗水泵，打开反冲洗进水阀，气/水同时反冲洗大约10分钟
F.打开风机排空阀-〉关闭罗茨风机，关闭反冲洗进气阀
G.继续水单独反冲大约5分钟，脱除滤池内得残留空气以及残留得反洗废水
H.关闭反冲洗进水阀与反冲水泵
I.关闭反洗排水阀，打开进水阀与出水阀,滤池恢复运行
J.滤池需定期反冲洗，反冲洗模拟人得搓手模式，大量强有力得空气使滤料相互搓擦，使截留得SS全部清洗出池，冲洗用水一般为总量得1-3%。
K.
滤池运行如下图所示：
4、DF反硝化深度滤池工程设计
4、1、设计规模
本扩建工程设深床滤池1座,设计处理规模20000m7d,变化系数Kz二1、2;
设计进水流量Qave^835m7h,设讣峰值流量Q^lOOOmVho
4、2、设计水质
本扩建工程深度处理工艺单元拟采用反硝化深床滤池，通过反硝化过滤进一步去除水中NO3-N、SS、TP等污染物，设计进出水水质满足表4-1要求
表4“深床滤池进、岀水水质
单位
进水水质
出水指标
SS
mg/L
20
10
TN
22
NOj-N
15
NH..-N
TP
K0
0.5
CODcr
50
bod5
水温
°
C
/
注：
（1）滤池出水水质为日平均值，取样方法必须满足GB18918-2002中得要求；
（2）深床滤池进水取样点为总配水渠，出水取样在深床滤池产水池中等深度采集,
取样得频率、时间应得到双方认可;
（3）滤池通过絮凝过滤去除非洛解状态得磷,溶解状
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