01工作原理

反硝化濾池的工作原理是通過(guò)微生物的代謝活動(dòng)將廢水中的硝酸鹽氮（NO3-N）還原為氮?dú)猓∟2），從而實(shí)現(xiàn)氮的脫除過(guò)程。

硝化階段：在初始階段，廢水中的氨氮（NH4-N）經(jīng)過(guò)硝化作用被氨氧化菌（AOB）氧化為硝酸鹽氮（NO3-N）。這個(gè)階段需要提供充足的氧氣供給以支持氨氧化反應(yīng)。

反硝化階段：在接下來(lái)的缺氧或無(wú)氧條件下，廢水中的硝酸鹽氮（NO3-N）被反硝化細(xì)菌（Denitrifying bacteria）利用有機(jī)物作為電子供體進(jìn)行還原，將硝酸鹽氮還原為氮?dú)猓∟2）釋放到大氣中。

反硝化濾池工藝中進(jìn)行的脫氮反應(yīng)大部分是異氧反硝化細(xì)菌以有機(jī)碳源（常見(jiàn)常見(jiàn)的碳源如甲醇，醋酸和乙醇等）作為電子供體，以硝酸鹽或亞硝酸鹽作為電受體的氧化還原過(guò)程。還有部分的自養(yǎng)反硝化細(xì)菌，以無(wú)機(jī)的碳（如CO2、H2CO3等）作為碳源，以氫和鐵、硫等的化合物為電子供體。

該過(guò)程是一個(gè)涉及多種酶和多種中間產(chǎn)物并伴隨著電子傳遞和能量產(chǎn)生的復(fù)雜生化反應(yīng)過(guò)程，該過(guò)程是涉及4種酶：即硝酸鹽還原酶、亞硝酸鹽還原酶、一氧化氮酶和一氧化二氮酶。

參與反應(yīng)的酶類(lèi)對(duì)反應(yīng)條件有一定的要求：

pH（7~8）、

溶解氧濃度（≤0.5mg/L）、

水溫（20~35℃）、

碳氮比（工程上一般要求≥5:1），

因此就反硝化濾池而言，保證以上條件是保證脫氮效果的前提。

02技術(shù)要點(diǎn)

缺氧或無(wú)氧條件控制：

為了促進(jìn)反硝化反應(yīng)，必須在適當(dāng)?shù)奈恢煤蜁r(shí)間提供缺氧或無(wú)氧條件。這可以通過(guò)設(shè)計(jì)合適的填料層結(jié)構(gòu)、控制濾池進(jìn)出水的流量和氧分布，以及通過(guò)調(diào)節(jié)曝氣系統(tǒng)的運(yùn)行模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

有機(jī)物供給：

反硝化過(guò)程需要有機(jī)物作為電子供體，因此需要確保廢水中有足夠的有機(jī)物質(zhì)可供利用。有機(jī)負(fù)荷的適應(yīng)和平衡對(duì)反硝化效果至關(guān)重要，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂坪驼{(diào)節(jié)。

pH控制：

微生物的活性和反硝化反應(yīng)的進(jìn)行受pH值的影響，一般維持在中性到微酸性范圍較為適宜。適當(dāng)控制進(jìn)水和反硝化濾池出水的pH值，以滿(mǎn)足微生物的最佳生長(zhǎng)條件。

溫度控制：

反硝化濾池對(duì)溫度較為敏感，通常在適宜的溫度范圍內(nèi)（常見(jiàn)是20-30攝氏度）運(yùn)行，可以提供良好的菌群活性和反應(yīng)速率。

填料選擇與管理：

合適的填料選擇和管理對(duì)于反硝化濾池的穩(wěn)定運(yùn)行和高效處理效果至關(guān)重要。常見(jiàn)的填料包括聚酯材料、陶粒、炭材料等，需要考慮比表面積、孔隙度和水力特性等因素。

03反硝化濾池與曝氣生物濾池的區(qū)別

運(yùn)行條件：

曝氣生物濾池在處理過(guò)程中需要提供充分的氧氣供給以支持氧化反應(yīng)，通常是通過(guò)曝氣系統(tǒng)供氧。

反硝化濾池在初始階段需要氧氣進(jìn)行硝化過(guò)程，并在后續(xù)階段提供缺氧或無(wú)氧條件，以促進(jìn)反硝化反應(yīng)的進(jìn)行。反硝化濾池通常不需要外部的氧氣供給，而是通過(guò)控制進(jìn)出水以及吸附材料的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)氧氣調(diào)控。

處理效果：

曝氣生物濾池主要用于廢水的有機(jī)物和氨氮的去除，對(duì)于氮的脫除效果相對(duì)較低。

而反硝化濾池則專(zhuān)注于氮的脫除，對(duì)于廢水中的硝酸鹽具有較好的處理效果。

去除機(jī)制差異：

曝氣生物濾池主要通過(guò)硝化作用將氨氮氧化為硝酸鹽氮（NO3-N），并將一部分硝酸鹽通過(guò)濾料層的吸附和生物附著過(guò)程去除。而反硝化濾池則在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步通過(guò)反硝化反應(yīng)將硝酸鹽氮還原為氮?dú)猓∟2），使其完全從廢水中去除。      

因此，反硝化濾池提供了更徹底的氮脫除效果。

工藝設(shè)計(jì)差異：

為了實(shí)現(xiàn)反硝化反應(yīng)，反硝化濾池的工藝設(shè)計(jì)更注重在適當(dāng)位置和時(shí)間提供缺氧或無(wú)氧條件。通常會(huì)控制濾池中氧氣的分布以及有機(jī)物供應(yīng)，以滿(mǎn)足反硝化細(xì)菌的需求。曝氣生物濾池則主要關(guān)注硝化過(guò)程和生物附著，采用曝氣系統(tǒng)為微生物提供氧氣以支持氨氧化和有機(jī)物降解的反應(yīng)。

處理效果差異：

由于反硝化濾池提供了更為徹底的氮脫除機(jī)制，并且在無(wú)氧條件下消耗有機(jī)物，其對(duì)于廢水中氮的去除效果更為顯著。相比之下，曝氣生物濾池的脫氮效果較為有限，主要注重有機(jī)物和氨氮的去除。

曝氣生物濾池在一定程度上也能夠?qū)崿F(xiàn)脫氮效果，但與反硝化濾池相比，兩者最大的差別在于氮的去除機(jī)制和工藝設(shè)計(jì)。