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        農(nóng)村飲用水短程脫氮處理工藝探討

        2018-03-24 13:00:35管仁超徐彥正
        山東水利 2018年6期
        關(guān)鍵詞:池體供氧鼓風(fēng)機(jī)

        管仁超,徐彥正

        (莒縣水利局,山東 莒縣 276500)

        近年來,莒縣共建成集中供水工程24處,涉及612村莊、45.87萬人,有效改善了居民生活條件。但由于供水水源的污染導(dǎo)致水源水含氮量超標(biāo),為確保群眾生活不受影響,縣水行政主管部門抓住農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程實施的機(jī)遇,對縣域內(nèi)水處理設(shè)備進(jìn)行升級改造。根據(jù)各水廠供水規(guī)模,采用短程脫氮反應(yīng)器大小不一,主要采用日處理能力2 000~4 500 m3的設(shè)備。

        1 短程脫氮反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)原理

        利用鋼筋混凝土澆筑池體,池體內(nèi)利用鋼筋混凝土隔開數(shù)個氧化區(qū)和缺氧區(qū),在氧化區(qū)與缺氧區(qū)池體頂部適當(dāng)位置設(shè)有溢流堰,在缺氧區(qū)和氧化區(qū)底部適當(dāng)位置設(shè)有導(dǎo)流管。數(shù)個氧化區(qū)與缺氧區(qū)通過溢流堰和導(dǎo)流管串聯(lián),并分別在氧化區(qū)和缺氧區(qū)裝填好氧菌填料和厭氧菌填料,源水流經(jīng)池體內(nèi)的氧化區(qū)時用于供氧的鼓風(fēng)機(jī)從池底部進(jìn)行供氧。同時使源水產(chǎn)生向上的作用力,源水在氧化區(qū)呈向上運(yùn)動趨勢,鼓風(fēng)機(jī)所供氧氣及氧化區(qū)的好氧菌填料與源水進(jìn)行硝化反應(yīng),由于供水管道不斷來水,鼓風(fēng)機(jī)不斷供氧,經(jīng)過硝化反應(yīng)的水通過頂部溢流堰流入缺氧區(qū),通過水的自身壓力,在缺氧區(qū)水呈向下運(yùn)動趨勢,氧氣不斷減少,缺氧區(qū)內(nèi)厭氧菌填料發(fā)生作用,水體實現(xiàn)反硝化反應(yīng),水在缺氧區(qū)向下運(yùn)動,在缺氧區(qū)下端通過導(dǎo)流管再次進(jìn)入氧化區(qū),如此循環(huán)不斷進(jìn)行硝化、反硝化的生物脫氮處理,直至將源水中亞硝酸鹽氮處理達(dá)標(biāo)。

        2 短程脫氮反應(yīng)器組成與優(yōu)點

        短程生物脫氮反應(yīng)器包括帶有錐度的池體,布置在池體內(nèi)部、用于源水脫氮處理的多個生物硝化填料,還包括布置在池體內(nèi)部的中間位置用于硝化反應(yīng)的氧化區(qū),布置在池體內(nèi)部兩側(cè)用于硝化反應(yīng)的缺氧區(qū),用于隔開缺氧區(qū)氧化區(qū)的混凝土隔墻,布置在池底并且為氧化區(qū)提供氧氣的供氧裝置,設(shè)置在池體頂部用于排出清水的出水堰,池體下端的導(dǎo)流管和池體下端用于供氧裝置的進(jìn)水管道。

        短程硝化反硝化法脫氮,把硝化反映過程控制在氨氧化產(chǎn)生NO2-的階段,阻止NO2-進(jìn)一步氧化,直接以NO2-作為菌體呼吸鏈氫受體進(jìn)行反硝化。此過程減少了亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽,然后硝酸鹽再還原成亞硝酸鹽兩個反應(yīng)的發(fā)生,降低了需氧量、反硝化過程中有機(jī)碳的投入量,降低了能耗和運(yùn)行費用,提高反應(yīng)速率,縮短反應(yīng)時間,減少反應(yīng)器容積。

        3 運(yùn)行方式

        工作時,由導(dǎo)流板和池體內(nèi)的氧化區(qū)、缺氧區(qū)的設(shè)置,使源水在氧化區(qū)和缺氧區(qū)內(nèi)進(jìn)行硝化和反硝化反應(yīng),對源水進(jìn)行生物脫氮處理,源水經(jīng)進(jìn)水管道進(jìn)入反應(yīng)區(qū),通過鼓風(fēng)機(jī)從池底部進(jìn)行供氧,氧氣融入水中,為氧化區(qū)提供足夠的氧氣,利用進(jìn)水管道進(jìn)水時產(chǎn)生的作用力和鼓風(fēng)機(jī)供氧時產(chǎn)生的氣體作用力,使源水在氧化區(qū)內(nèi)向上運(yùn)動,同時,在氧化區(qū)生物填料表面的好氧菌與源水進(jìn)行硝化反應(yīng),源水在硝化反應(yīng)的同時繼續(xù)向上運(yùn)動,通過導(dǎo)流板進(jìn)入缺氧區(qū),氧氣不斷減少,此時,生物流化填料的厭氧菌開始作業(yè),與源水進(jìn)行反硝化反應(yīng),由于缺氧區(qū)沒有水和氧氣的作用力,水開始在缺氧區(qū)向下運(yùn)動,通過導(dǎo)流板下端再次進(jìn)入氧化區(qū),如此循環(huán)不斷進(jìn)行硝化、反硝化的生物脫氮處理,處理達(dá)標(biāo)后的清水從出水堰排出,解決了飲用水異味問題,將水源中亞硝酸鹽氮處理達(dá)標(biāo)。

        4 結(jié)語

        飲用水處理脫氮設(shè)備,是一種短程生物硝化和反硝化生物脫氮裝置。實行一體化處理,結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計簡單、操作方便、耗能低,能在一個設(shè)施內(nèi)完成硝化、反硝化處理,高效的將水源中亞硝酸鹽氮處理達(dá)標(biāo),設(shè)備占地面積小,設(shè)計工藝完善、技術(shù)成熟、功能穩(wěn)定可靠。

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