1、試驗(yàn)方法及內(nèi)容

　　深床反硝化濾池在缺氧環(huán)境下運(yùn)行，在濾料表面附著生長大量的反硝化生物菌群，原有二沉池出水以重力流方式通過濾料層，污水中的硝酸鹽(NO3-)或亞硝酸鹽(NO2-)被吸附于濾料載體生物膜，還原成氮?dú)?N2)從污水中釋放出來，從而實(shí)現(xiàn)污水的反硝化脫氮過程，顆粒濾料同時(shí)具有截留懸浮物的作用。反硝化菌是一類化能異養(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需利用有機(jī)物(如甲醇)做為電子供體，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?如甲醇)。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，利用硝酸鹽中的氧做電子受體，使得硝態(tài)氮還原成氮?dú)猓浞磻?yīng)式如下：

　　由上述反應(yīng)可知，反硝化反應(yīng)中每還原1gNO3-可提供2.6g的氧，同時(shí)產(chǎn)生3.47g的CaCO3和0.45g反硝化菌，消耗2.47g的甲醇。

　　1.1 試驗(yàn)流程

　　本次中試所使用的主要設(shè)備為已經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的深床反硝化濾池，主要包括直徑560mm的濾池主體，3m3的清水桶，500L的加藥桶以及tisheng泵，鼓風(fēng)機(jī)，反洗水泵、加藥泵、電控柜等組成。在深床反硝化濾池系統(tǒng)中，污水通過tisheng泵從廠區(qū)出水口tisheng至深床反硝化過濾系統(tǒng)，深床反硝化濾池出水經(jīng)由清水池外排。使用一段時(shí)間后，需要關(guān)閉深床反硝化濾池的進(jìn)出水口，開啟反洗水泵以及反洗風(fēng)機(jī)，對(duì)濾池進(jìn)行反洗，反洗廢水排入污水廠出水口。

　　1.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法(見表1)

　　1.3 試驗(yàn)碳源方案

　　因反硝化過程中需要補(bǔ)充碳源，在中試中，需要記錄碳源的消耗量，對(duì)碳源的消耗量以及相應(yīng)去除的總氮數(shù)進(jìn)行記錄并分析，尋找工程中優(yōu)藥品使用方案。本次中試過程中所使用的碳源共分為兩種，分別為甲醇和冰醋酸，在中試中，分別在不同時(shí)期分別投加以上兩種碳源，通過測量進(jìn)出水總氮的數(shù)值比較出兩種碳源對(duì)反硝化作用的優(yōu)劣性，為工程中碳源的投加提供明確的參考方案。

　　2、試驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)分析

　　2.1 試驗(yàn)進(jìn)程

　　(1)中試驗(yàn)證階段的持續(xù)時(shí)間為12天。進(jìn)行設(shè)備的安裝、管道的安裝、設(shè)備的測試等工作。中試設(shè)備清水試車完成，順利進(jìn)行到下一調(diào)試階段。

　　(2)中試驗(yàn)證的第二階段持續(xù)時(shí)間為7天，這個(gè)階段中試驗(yàn)證設(shè)備進(jìn)入系統(tǒng)啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，即生物掛膜階段。通過向深床反硝化濾池注入廠區(qū)厭氧池污泥以及現(xiàn)場廢水的方式進(jìn)行初步培養(yǎng)。根據(jù)調(diào)試進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)結(jié)果，截止5月12日，反硝化系統(tǒng)完成了掛膜階段，出水水質(zhì)基本達(dá)到計(jì)劃要求。

　　(3)中試驗(yàn)證的第三階段持續(xù)時(shí)間為19天，這個(gè)階段為中試的主體階段即連續(xù)進(jìn)水測試階段。當(dāng)深床反硝化濾池內(nèi)的微生物濃度達(dá)到一定濃度時(shí)，驗(yàn)證進(jìn)入第三階段。在這19天內(nèi)，深床反硝化濾池滿負(fù)荷運(yùn)行，使用甲醇作為碳源，通過進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)以甲醇為碳源的反硝化系統(tǒng)去除總氮的作用進(jìn)行歸納分析，確定工程反硝化的可行性以及優(yōu)方案。

　　(4)中試驗(yàn)證的第四階段為22天，和第三階段相同，這個(gè)階段為中試的主體階段即連續(xù)進(jìn)水測試階段，深床反硝化濾池滿負(fù)荷運(yùn)行。在這一階段，碳源由甲醇調(diào)整為乙酸，通過進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)對(duì)以乙酸為碳源的反硝化系統(tǒng)去除總氮的作用進(jìn)行歸納分析，結(jié)合以乙酸為碳源的進(jìn)出水?dāng)?shù)據(jù)分析，確定優(yōu)化藥劑投加方案。

　　2.2 甲醇為碳源階段的數(shù)據(jù)及分析

　　5月13日~5月31日期間，深床反硝化濾池采用甲醇作為碳源，中試設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行，測出進(jìn)出水相關(guān)數(shù)據(jù)如下:

　　出水總氮趨于穩(wěn)定，在滿負(fù)荷設(shè)計(jì)liuliang1.5m3/h的情況下，出水總氮穩(wěn)定低于15mg/L，結(jié)合現(xiàn)場驅(qū)氮情況分析，反硝化細(xì)菌生長良好，出水SS穩(wěn)定在10mg/L左右，SS去除率穩(wěn)定可靠，說明深床反硝化濾池在設(shè)計(jì)條件下出水SS可滿足設(shè)計(jì)要求。由進(jìn)出水COD數(shù)據(jù)表可以看出，出水COD時(shí)高時(shí)低，具有一定的貢獻(xiàn)值，此情況的產(chǎn)生是因?yàn)橹性囋囼?yàn)中碳源的加藥量為固定數(shù)值投加，在中試進(jìn)水水量很小的情況下，計(jì)量泵的工況誤差對(duì)水質(zhì)的影響較大，進(jìn)出水TN的波動(dòng)都會(huì)動(dòng)COD產(chǎn)生影響。

　　2.3 乙酸為碳源階段的數(shù)據(jù)及分析

　　6月1日~6月20日期間，深床反硝化濾池采用乙酸作為碳源，中試設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行:更換碳源后，出水總氮依然保持穩(wěn)定，在滿負(fù)荷設(shè)計(jì)liuliang1.5m3/h的情況下，出水總氮穩(wěn)定低于12mg/L，多個(gè)數(shù)據(jù)在10mg/L以下，結(jié)合現(xiàn)場驅(qū)氮情況分析，更換碳源對(duì)深床反硝化濾池?zé)o不良影響，反硝化細(xì)菌生長良好，出水SS穩(wěn)定在10mg/L左右，SS去除率穩(wěn)定可靠，說明采用乙酸碳源后，深床反硝化濾池在設(shè)計(jì)條件下出水SS可滿足設(shè)計(jì)要求。