在一套连续流滤池系统中，综合采用气提、反硝化、絮凝过滤技术，在专门开发的控制系统与设施系统支持下，培养出反硝化细菌，在很短的时间内，实现精确脱氮，并完成除磷除悬浮物，将一级B的排放水处理各项指标全面达到一级A的水平，且占地面积小，全自动化控制，投资及运行费用低。

我国是水资源相对贫乏的国家，近二十年来，随着工农业生产和国民经济的快速发展，水资源麻烦越来越突出，将废水处理后重新回用的麻烦已经引起了广大的重视。国内外水环境管理的实践经验表明，废水深度处理与回用是通向健康水循环的桥梁。推进废水深度处理，普及再生水回用是人类与自然兼容协调，创造良好水环境，促进循环型社会发展进程的一项重要举措。

近年来以废水回用为目的的深度处理工艺得到了迅速发展，出现了一系列新工艺，如脱氮除磷新工艺、膜处理工艺、高级氧化工艺等，经过进一步去除废水中各种不同性质的污染物质，能够满足多种回用水质的标准。

本项目研发的深化处理系统在于将脱氮反硝化生物反应、除磷化学过程以及对悬浮物的物理过滤过程融合在同一连续流过滤器中进行，并且开发出精确的控制与加药系统，使得其反应过程能够被精确控制，既能够达到排放标准，同时将投资运行费用降至最低。

(一)研究开发现状

当前在国外(主要在欧洲)的废水处理厂该项工艺仅被运用于工业生产领域或污染浓度较高的废水，运用于我国市政领域低浓度排放从一级B到一级A要求的提高，还没有先例。同时由于各国的排放指标与水质状况的区别，在技术的过程控制方面也不尽相同。

我国当前的环保形势非常严峻，淡水资源储量不足，且越来越多的河流和湖泊污染严重，所以，经过废水深度处理提升再生水的利用价值和使用空间，具有明确且可行的重大意义，这不仅影响到经济的可持续发展，同时也是中国在国际上维护国际形象的重要方面。

(二)主要研究开发内容(包括要解决的主要麻烦、解决计划、创新点)

1、主要麻烦

通常的废水处理厂采用二级生物处理后，出水满足总磷总氮排放指标是难点，即便是采用具备脱氮除磷功能的技术，也很难保证出水达到1级A要求。如果要达到一级A要求，总磷通常情形下需要采用传统的深度处理办法处理二级生物处理后水、如絮凝沉淀与过滤等物理化学办法;但采用物理化学办法解决了磷的麻烦，却无法解决总氮的麻烦，因为普通的物理化学办法对总氮是没有去除能力的。总氮主要由氨氮与硝酸盐氮组成，当前建成的与在建的绝大部分城镇废水处理厂二级出水最多只能基本保证氨氮指标达标，但综合硝酸盐氮指标后，总氮也只能达到1级B要求。所以要想出水总氮达到一级A要求，最直接可行的办法是在二级生物处理后出水中去除硝酸盐氮以使总氮达到1级A要求。

(1)脱硝酸盐氮最经济可行的办法是采用反硝化生物反应来进行，而其中碳源与氮的比值是重要的制约因素，最少需要达到3：1。在经过二级生物处理后，出水中碳源已经被消耗了很大一部分，剩余的碳源不足以支持生物完成反硝化反应所需要的碳源，所以在二级生物反应后如果进行反硝化，必须要添加碳源。碳源量太大，出水另两项指标COD与BOD5会超标，碳源量不够，又无法完成其脱氮功能。

(2)如果采用物理化学办法除磷串联生物脱氮技术来完成从一级B到一级A的提标，需要两套独立的系统，建设与运行成本高。同时也很难控制。

(3)通常运用活性污泥法带反硝化反应的技术，如A2O等，需要的厌氧、缺氧停留时间长，回流污泥量大，同时还需要精确控制溶解氧，投资大，运行可靠性较差。

2、解决计划

将达到一级B要求的二级生物处理出水引入连续流砂过滤器，经过控制系统根据流量、N\P\悬浮物指标的积分关系，投加碳源培养反硝化细菌、在砂层上形成反硝化细菌生物膜，由于二级生物处理出水进入具一定厚度砂层后，已经自然形成缺氧环境，利于反硝化细菌生长，同时巨大的砂粒总表面积能够使反硝化细菌群落庞大，使其能在短时间内消耗硝酸盐氮。

经过投加除磷、除悬浮物絮凝剂与二级生物处理出水中的磷、可溶性及不溶性悬浮物形成可过滤微粒，经过位于过滤器中心完全独立于砂层之外的气提砂水分离单元，调节气体供气量使洗砂过程连续地运行，既不会破坏缺氧环境，同时又能将附着于砂粒上反硝化细菌新陈代谢残体与可过滤微粒去除，清水经过砂层溢流，含脏污的水经过单独通道排出之废水处理前端，达到在同一滤池单元中实现除磷、脱氮、去除悬浮物并且部分降低COD\BOD5指标的功能。

3、创新点

(1)将原来仅用于物理过程的砂滤注入了生物反硝化脱氮过程并能够实现精确控制。

(2)将絮凝过滤、生物脱氮以及除磷三种不同原理的深度处理过程在同一个短程脱氮过程里同步完成。

(3)气体量精确控制。

(三)连续砂滤介绍

1、废水经过进水管进入过滤器，经过中心进水管和分配器进入滤床。在上流过程中，水体被砂滤层净化，并经顶部溢流堰排出。被污染的滤砂沿中心提砂管底部被气提至中心提砂管顶部，而后回落至中心洗砂管外围的折板洗砂器并依靠重力沿洗砂器折板下落。

2、滤池内滤后清水依靠水池内清水液位与洗砂废水排放管的高度差沿折板洗砂器向上流动从而将沿从折板洗砂器下落的滤砂清洗干净。洗砂废水则从洗砂废水排放管排出池外。

3、被污染的滤砂沿中心提砂管底部被气提至中心提砂管顶部，经折板洗砂器回落至砂层。

(四)连续砂滤的工艺特点

直接理论运行成本统计表

(五)结论

废水深度处理反硝化脱氮、除磷、除悬浮物一体化连续砂滤系统是建立在水力学、过滤原理与微生物工艺基础上的一种废水深度处理系统及控制方式。与传统的过滤方式比较，具备不停机冲洗、设施系统简单、运行操作简便、维护率低的优点，这种工艺与设施为进一步提高二级处理出水水质与再生水处理提供了一种简洁集成的解决计划。