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一文讀懂反硝化深床濾池的核心 ——S 型濾磚

在污水處理的深度處理工藝中，反硝化深床濾池憑借其強(qiáng)大的功能脫穎而出。它以石英砂作為反硝化生物的掛膜介質(zhì)，不僅能去除硝酸氮（NO₃ -N），還能有效截留懸浮物，在提升水質(zhì)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。而在反硝化深床濾池中，氣水反沖洗系統(tǒng)又是保障其穩(wěn)定運(yùn)行、維持高性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其中 S 型濾磚更是重中之重。

反硝化深床濾池：污水處理的得力 “干將”

反硝化深床濾池起源于 20 世紀(jì) 70 年代的美國，發(fā)展至今，已成為污水處理領(lǐng)域深度處理的重要工藝。它具有 “一池多用” 的顯著特點(diǎn)，集物理過濾截留懸浮物（SS）、化學(xué)微絮凝除總磷（TP）以及生物反硝化去除總氮（TN）等多種功能于一身，運(yùn)行十分靈活。在市政污水深度處理、工業(yè)廢水處理以及中水回用等多個(gè)場景中，都能看到它大顯身手。

氣水反沖洗：濾池的 “清潔衛(wèi)士”

隨著過濾過程的持續(xù)進(jìn)行，濾料表面會(huì)逐漸積累大量雜質(zhì)，這些雜質(zhì)若不及時(shí)清除，將嚴(yán)重影響濾池的過濾效果和運(yùn)行效率。氣水反沖洗系統(tǒng)此時(shí)便發(fā)揮關(guān)鍵作用。濾池氣水反沖洗，即空氣和水共同作用于濾池的沖洗方式，一般有先氣、后水的二段式?jīng)_洗，以及先氣、后氣水同時(shí)、后水的三段式?jīng)_洗兩種方式。氣沖洗階段，空氣對濾層的擾動(dòng)以及濾料相互碰撞與摩擦產(chǎn)生的剪力，能夠剝落濾料表面附著的污泥；氣水同時(shí)沖洗時(shí)，特定強(qiáng)度的氣沖使濾層保持流化狀態(tài)，搭配較低強(qiáng)度的水沖，可將氣沖洗階段脫落的污泥有效地托至濾層表面；水沖洗階段，濾層處于膨脹或微膨脹狀態(tài)，低強(qiáng)度的水沖將濾層以上的高濃度泥水排出，進(jìn)一步清除濾層內(nèi)剩余的脫落污泥，使濾層得以徹底凈化。這種沖洗方式具有節(jié)水（約降低耗水量 20% - 30%）、節(jié)能、沖洗潔凈度高和過濾周期長等諸多優(yōu)點(diǎn)。不過，要想取得理想的沖洗效果，配氣配水系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)至關(guān)重要，而 S 型濾磚在其中扮演著不可或缺的角色。

S 型濾磚：氣水反沖洗的 “核心樞紐”

結(jié)構(gòu)與材質(zhì)

S型濾磚整體采用 HDPE（高密度聚乙烯）材質(zhì)，這種材質(zhì)賦予了濾磚出色的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和韌性，確保其在長期使用過程中穩(wěn)定可靠，安裝完成后 50 年運(yùn)行免維護(hù)。濾磚內(nèi)部結(jié)構(gòu)精巧，通常為上氣下水的布水布?xì)庀到y(tǒng)。上部設(shè)有反洗氣孔，氣體進(jìn)入中間腔道后形成氣墊層，進(jìn)而均勻分布至濾磚上部的反洗氣孔；下部為布水系統(tǒng)，利用濾磚四周頂角形成的縫隙及濾磚底部的集水孔收集濾后水，再經(jīng)集水渠道出水管排至清水池。這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠確保反沖洗水和氣體在整個(gè)濾池反沖洗氣水分配系統(tǒng)的每一個(gè)擴(kuò)散孔處均勻分布，在一塊濾磚內(nèi)同時(shí)完成氣水均勻分配，不存在配水配氣盲區(qū)，反沖洗無死區(qū)。

工作原理

濾磚為雙層配水配氣系統(tǒng)，包括一級分配腔和二級補(bǔ)償腔。反沖洗水經(jīng)過一次配水腔后，在二次配水腔內(nèi)依據(jù)壓力差產(chǎn)生逆向補(bǔ)償，從而使整個(gè)濾池過濾面積上終的整體反沖洗水、氣壓力均勻。簡單來說，就是通過巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓反沖洗水和氣體在濾磚內(nèi)合理流動(dòng)、分配，保證濾池各個(gè)部位都能得到均勻且有效的沖洗。

S型濾磚作用

提供承托與防護(hù)：為承托礫石和砂礫提供堅(jiān)實(shí)的固體結(jié)構(gòu)，同時(shí)防止礫石進(jìn)入配水系統(tǒng)，保障配水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

降低水力沖擊影響：盡可能降低水力沖擊對濾池內(nèi)部構(gòu)件的損壞，延長濾池的使用壽命。

保障排水順暢：確保濾出液通過濾池能夠順暢排出，維持濾池的穩(wěn)定運(yùn)行。

實(shí)現(xiàn)均勻沖洗：保證整個(gè)濾床區(qū)域的反沖洗氣體和水流分配均勻，使得沖洗后濾料面平整，避免出現(xiàn)局部沖洗過度或不足的情況。

隔離系統(tǒng)：把反沖洗系統(tǒng)與生物反應(yīng)系統(tǒng)隔開，有效避免發(fā)生氣水分布系統(tǒng)生物堵塞，維持反硝化深床濾池的運(yùn)行。

S型濾磚在安裝方面也具有顯著優(yōu)勢。針對不同的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，加工出廠后的濾磚在現(xiàn)場無需進(jìn)行任何調(diào)整，借助專用工具便可快速完成組裝，其池內(nèi)鋪設(shè)過程就如同居民家中鋪地面磚一樣便捷。由于配水配氣濾磚的高度僅約 0.3m，極大地節(jié)省了土建池體高度；池體內(nèi)部無需任何預(yù)埋件，也不需要濾梁、濾柱等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，使得池體結(jié)構(gòu)簡單。濾磚安裝時(shí)，先在池底鋪設(shè) C30 混凝土找平，然后鋪設(shè)濾磚，底部混凝土初步凝固后，將相鄰濾磚以及與池壁的縫隙灌注 C30 混凝土（或使用不銹鋼緊固件緊固），使整個(gè)氣水分配系統(tǒng)與池底成為一個(gè)堅(jiān)固耐用的整體。而且，由于濾磚安裝是在土建完成后池底進(jìn)行，對池底土建精度要求較低，這大大降低了土建施工的費(fèi)用和配水配氣系統(tǒng)的安裝成本。

應(yīng)用案例

在眾多的新建提標(biāo)改造項(xiàng)目中，采用了反硝化深床濾池搭配S型濾磚的工藝。改造前，該廠出水水質(zhì)難以穩(wěn)定達(dá)到一級 A 標(biāo)準(zhǔn)，尤其是總氮、懸浮物等指標(biāo)時(shí)有超標(biāo)。改造后，通過 S 型濾磚的氣水反沖洗功能，反硝化深床濾池穩(wěn)定運(yùn)行，對總氮、懸浮物和總磷的去除效果顯著提升。產(chǎn)品及技術(shù)溝通張工15038007667