在污水处理领域，去除水体中的氮素污染物是重要的环节，而氮素污染物的去除的关键在于反硝化；因此目前反硝化滤池是公认的脱氮利器，目前市场上的反硝化滤池主要分为两种，一种是重力流式的反硝化滤池，该类型的滤池过滤与反洗不同时进行，过滤时，自上而下进行过滤，反洗时则需要停止进水，自下而上进行冲刷；另一种则是连续流反硝化滤池，污水由滤池底部向上溢流，反洗与过滤同时进行，底部滤料由气提装置经吸砂管运送至顶部洗砂器，洗砂器洗过后的砂与向上溢流的污水接触、反应，如此循环往复；但是这两种反硝化滤池都存在其各自的缺点：重力流反硝化滤池对进水的水质要求较高，主要是因为其为重力流，污水流速较快，接触滤料时间短，滤料的脱氮负荷不能太高，因此污水中的氮素污染物浓度不能过高，且滤料利用率低，使用量大；而连续流反硝化滤池则针对较高浓度的氮素污染物有较好的去除率，针对低浓度的氮素污染物处理效果则不佳，且其洗砂虽然是连续的，但是存在洗砂不干净，局部洗砂的问题。实际使用过程中，污水厂出于成本的考虑通常只会选择其中的一种，而这带来了无法应对水质变化较大的污水的难题，且两种反硝化滤池各自单一的反洗或洗砂方式，也无法应对滤料的各种状况。
本文介绍一种反硝化滤池实时自动反冲洗控制系统与运行方法，设有在反硝化滤池内的在线水浊度传感器、硝酸盐传感器和浊度测定仪、硝酸盐测定仪，还设有过程控制器和工控机，过程控制器设有进水泵继电器、进水阀继电器等多个继电器，这些继电器经接口依序分别与相应的泵和阀门控制连接；所述清水池还设有与反硝化滤池滤料层上部连通的出水管和与反硝化滤池上部连通的储泥池。反冲洗控制系统的运行方法，其特征包括以下步骤：1、启动控制系统；2、参数处理判断；3、排水过程；4、单独气反冲洗；5、气水联合反冲洗；6、单独水反冲洗。该设备适用于城镇污水深度处理和含氮工业废水处理，但暂时处于试验阶段，尚不成熟。
一、技术要点：
1、针对现有技术中存在的反硝化滤池洗砂方式单一、无法应对水质变化较大的污水的问题，本设计提供了一种反硝化滤池及其运行方法；它可以实现根据不同水质，通过灵活多变的管道设置即可达到高负荷运行、低负荷运行、强力反洗三种状态运行的目的，适应面广。
2.技术方案：反硝化滤池包括滤池本体、进水管及滤池本体上部外侧壁固定设置的集水槽A和集水槽B，还包括滤池本体的上盖中心处设置的洗砂器；其中：所述进水管通过并联的分水管A、分水管B和分水管C通入集水槽A、滤池本体和集水槽B；集水槽A和集水槽B的底部分别外接连接管A和连接管B；连接管A、连接管B和汇流管通过三通连接；汇流管通过三通再和连接管D和连接管E连接；滤池本体的底端外接有出水管，出水管、连接管D还通过三通和外接管A相通；所述洗砂器的底端外接有连接管C，连接管C和连接管E通过三通和外接管B相通；所述分水管A、分水管B、分水管C、连接管A、出水管、连接管B、连接管C、连接管D和连接管E上均安装有阀门；所述集水槽A和集水槽B分别通过过水孔A和过水孔B和滤池本体相通；通过并串联连接的管道和阀门的设置，变换污水或反洗水的流向，即可解决反硝化滤池处理水质限定范围小，洗砂方式单一的问题，使得反硝化滤池能适应污水厂变化的水质，且通过灵活多变的洗砂方式确保滤料的状态，使污水处理厂可以灵活根据水质状况改变反硝化滤池的运行状态和洗砂方式，确保实现目标水质；另外，所述洗砂器的底端还连接有插入滤料底部的吸砂管，吸砂管外壁套有空气管；洗砂器的底端还连接有通往滤池本体的滤料管，以保证滤料的反复式清洗，保持滤料的处理性能；而且分水管B插入至滤料内部，其底部间隙式套接在空气管的外壁，底部留有出水口，保证向下出水，以便于污水和滤料的充分接触；所述出水口的下部，在空气管的外壁紧配式套接有挡板，以引导水的流向，进一步保证污水和滤料的充分接触；分水管B的出水口外缘还固定连接有布水器，将污水的流向向四周分散，以保证污水均匀分散在滤料中，所述滤料管呈向下的曲形管状，延缓滤料的下流速度，使滤料在洗砂器内充分清理，所述挡板呈向下外开的喇叭状，将污水再一次均匀引导，保持污水分布的均匀性，而且，和空气管协同作用，在空气管内高压气体的作用下，给滤料以反压，促进滤料延滤料管向上流动。
3、设备设计先进性：
1）布水器呈向下开放的圆筒状，布水范围广，方向垂直向下，和喇叭状挡板起到协同的作用，将污水在滤料内均匀流动并充分接触，提高了滤料的处理效率；所述空气管外接有气提装置，提供滤料延吸砂管上移的动力。
2）滤池本体的底部设置有布水装置，能够均匀分布反洗水，并可以汇流过滤后水，布水装置上部覆盖有承托层，防止滤料流失，而且，在反冲洗还起到均匀布水的铺助作用；承托层表面堆积滤料至滤池本体的上半部分，并完全埋没分水管B的出水口；所述集水槽A和集水槽B左右对称设置，以方便管道的布置。
3）滤池本体剖面呈方形结构，方便多管道的固定和分布，其底部剖面呈梯形，以区别于现有技术的锥形，延缓水流由底部出水时的出水速度，增加过滤时间。
一种反硝化滤池的高负荷运行方法，步骤为：
步骤一、阀门设置：打开阀门B、阀门D、阀门F、阀门G和阀门H；关闭阀门A、阀门C、阀门E和阀门I；
步骤二、通水：污水由进水管进入分水管B，再进入布水器，并由滤料的中下部溢出；
步骤三、滤料的流动：气提装置向空气管吹气，空气管底部管嘴向吸砂管内吹气，将滤池本体底层的滤料及部分水经吸砂管提升入洗砂器，在洗砂器内清洗后的滤料进入滤料管，由滤料管自上而下引导进滤池本体，滤料的洗砂水则进入连接管C，再经外接管B排入废水池；
步骤四、反应：步骤三的同时，污水在挡板的导流作用下，与自上而下移动的滤料充分接触并反应，处理后的水溢流至滤料表层；
步骤五、导流：滤料表层的处理后的水分别经过水孔A和过水孔B进入集水槽A和集水槽B，集水槽A和集水槽B内的清液分别经连接管A和连接管B导流至汇流管，再经连接管D进入外接管A，通过外接管A排入清水池。
4）反硝化滤池的低负荷运行方法，步骤为：
步骤一、阀门设置：打开阀门A、阀门C和阀门E；关闭阀门B、阀门D、阀门F、阀门G、阀门H和阀门I；
步骤二、通水：污水由进水管进入分水管A和分水管C，再分别进入集水槽A和集水槽B，再分别经过水孔A和过水孔B进入滤池本体；
步骤三、反应：污水与自上而下的滤料充分接触并反应，处理后的水穿过承托层；
步骤四、导流：穿过承托层的水经过布水装置收集后，由出水管出水后，经外接管A排入清水池。
5）反硝化滤池的强力反洗方法，步骤为：
步骤一、阀门设置：打开阀门D、阀门E、阀门F和阀门I；关闭阀门A、阀门B、阀门C、阀门G和阀门H；
步骤二、通水：反洗水由外接管A经出水管进入滤池本体的底部；
步骤三、冲刷：反洗水经底部布水装置分布后，向上冲刷滤料，反洗水上涨后由过水孔A和过水孔B分别进入两侧的集水槽A和集水槽B；
步骤四、外排：集水槽A和集水槽B的反洗水经连接管A和连接管B导流至汇流管，再经连接管E进入外接管B，通过外接管B排入废水池。
二、技术效果对比说明：采用本公司提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本反硝化滤池，通过并串联连接的管道和阀门的设置，变换污水或反洗水的流向，即可解决反硝化滤池处理水质限定范围小，洗砂方式单一的问题，使得反硝化滤池能适应污水厂变化的水质，且通过灵活多变的洗砂方式确保滤料的状态，使污水处理厂可以灵活根据水质状况改变反硝化滤池的运行状态和洗砂方式，确保实现目标水质；还可以将多个本发明反硝化滤池串联，以实现多种类型的反硝化滤池的共同使用，确保水质达标；
2、本反硝化滤池，吸砂管和空气管配合设置，能够保证滤料的反复式清洗，保持滤料的处理性能；
3、本反硝化滤池，分水管B底部间隙式套接在空气管的外壁，底部留有出水口，保证向下出水，以便于污水和滤料的充分接触；挡板能够以引导水的流向，进一步保证污水和滤料的充分接触；
4、本反硝化滤池，布水器将污水的流向向四周分散，以保证污水均匀分散在滤料中；滤料管的设置使得滤料能在进入洗砂器前先受到少量水的冲洗；曲型细管的设置使得滤料出了洗砂器后仍能受到小流量的水的逆流冲洗，从而使得滤料清洗的更为干净；挡板呈向下外开的喇叭状，将污水再一次均匀引导，保持污水分布的均匀性，而且，和空气管协同作用，在空气管内高压气体的作用下，给滤料以反压，促进滤料延滤料管向上流动；
5、本反硝化滤池，布水器呈向下开放的圆筒状，布水范围广，方向垂直向下，和喇叭状挡板起到协同的作用，将污水在滤料内均匀流动并充分接触，提高了滤料的处理效率；气提装置提供滤料延吸砂管上移的动力；
6、本反硝化滤池，布水装置能够均匀分布反洗水，并可以汇流过滤后水；承托层防止滤料流失，而且在反冲洗还起到均匀布水的铺助作用；
7、本反硝化滤池，滤池本体剖面呈方形结构，方便多管道的固定和分布，其底部剖面呈梯形，以区别于现有技术的锥形，延缓水流由底部出水时的出水速度，增加过滤时间；
8、本反硝化滤池，向下开放的圆筒状的布水器与向下开放的喇叭状挡板的组合，使得进水能以接近层流的方式，缓慢向上与滤料接触，减少了紊流状态下污水未经处理即排出的情况；
9、本反硝化滤池的运行方法，具备多种洗砂方法，能根据滤料的状态灵活选择反洗的方式，确保滤料处于最佳状态；
10、本反硝化滤池的运行方法，管道设计结构巧妙，通过对阀门的开闭即可实现功能的切换，操作简单。
三、技术总结：本文介绍的反硝化滤池，包括滤池本体、进水管及滤池本体上部外侧壁固定设置的集水槽A和集水槽B，还包括滤池本体的上盖中心处设置的洗砂器；其中：所述进水管通过并联的分水管A、分水管B和分水管C通入集水槽A、滤池本体和集水槽B；集水槽A和集水槽B的底部分别外接连接管A和连接管B；连接管A、连接管B和汇流管在滤池本体的底部通过三通连接。本发明通过并串联连接的管道和阀门的设置，变换污水或反洗水的流向，即可解决反硝化滤池处理水质限定范围小，洗砂方式单一的问题，使污水处理厂可以灵活根据水质状况改变反硝化滤池的运行状态和洗砂方式，确保实现目标水质。  |
