高效反硝化生物滤池（HDNF）污水提标改造工艺

一、背景

城市污水处理厂主要处理该市城区生活污水。根据国家环保要求，城镇生活污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊的应执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）五类水标准，为此须对污水厂进行升级改造。

二、工艺说明

改造前污水处理厂实际平均进水量为3000m3/d，指标TN超标，浓度在10mg/L。改造前工艺，未考虑TN去除，因此对TN基本上没有去除效果。

通过现场调查以及根据生物滤池的设计和运行经验，在不增加主体构筑物和保证排放量为3000m3/d的基础上，建议采用以下改造方案：采用后置HDNF池工艺，去除总氮。

三、HDNF池

3.1HDNF池基本参数

HDNF池设计最高进水TN为10mg/L、出水TN取2mg/L。

3.2反冲洗

反冲洗风机和反冲洗水泵各2台(1用1备)，单台反冲洗风机风量为52．8m3/min，单台反冲洗水泵水量为1200m3/h。单台反冲洗风机气洗强度为12．1L/(s.m2)，单台反冲洗水泵水洗强度为4．6L/(s.m2);气洗时开启1台反冲洗风机，强度为24．2L/(s.m2)，水洗时开启1台反冲洗水泵，强度为9.2L/(s.m2)，反冲洗废水排入废水池后再提升至混凝沉淀池。滤池反冲洗周期为24h。

反冲洗步骤：底部排污→气洗(3min)→气水联洗(10min)→水洗(5min)→初滤排水(根据情况确定)。

3.3碳源控制

HDNF池投加碳源为乙酸钠，通过机械隔膜泵投加，泵最大流量为700L/h，采用变频自动控制，具体投加量根据HDNF池进水硝态氮浓度和出水流量这两个变量动态调整。

①HDNF池需要增加的COD量

②加药泵流量

③加药泵频率

自动加药步骤：

①设定好固定参数如碳氮比、出水TN等，通过计算出需要增加的COD量(Cd);

②将计算出的Cd计算出稀释后的碳源加药量(Q1);

③通过计算出碳源计量加药泵的频率，通过频率变化来改变加药量。

四、挂膜启动

4.1HDNF池进水水质

统计调试与试运行期间检测数据，在没有投加碳源时，HDNF池进水TN为10mg/L。

4.2挂膜启动

挂膜启动，HDNF池进水TN浓度较高，采用直接进水自然挂膜，整个挂膜启动过程共7天。开始以满水量3000m3/h进入HDNF池并少量投加碳源，连续进水至第七天，通过出水TN和COD值大致判断碳源利用率和反硝化生物膜的生长情况，逐步增大碳源投加量。经过15天左右的培养，随着碳源投加量的提高，TN去除率也逐渐增加，出水COD浓度逐渐降低，说明增加的碳源逐渐被反硝化微生物利用，至乙酸钠投量增至60mg/L(C/N为4)时，TN去除率达到80%，HDNF池挂膜成功。

五、运行效果

HDNF池主要去除硝态氮，同时对TP也有明显的去除效果。该污水厂投加的碳源为乙酸钠，在HDNF池进水渠内安装硝氮仪检测进水硝态氮浓度以自动控制加药量，设置出水TN为2mg/L，C/N为4，乙酸钠投加量为20～70mg/L，通常投加30mg/L的乙酸钠可以去除10mg/L的总氮。

滤池反冲洗周期主要根据滤池底部压力大小来决定。该HDNF池滤速高达12．3m/h时的反冲洗周期为24h左右，反冲洗前后压差为15kPa。

污水处理厂提标升级改造，在不新增加用地、不改造原来主体结构的基础上，采用HDNF池工艺，充分发挥了HDNF池的脱氧除磷和截留悬浮物的功能，运行稳定，效果良好，总出水水质满足《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）五类水标准，该改造工艺切实可行，可为类似污水厂提标改造提供借鉴。