近年来，我国不断加大环境污染治理力度，尤其加大污水处理方面的人力与资金投入力度，进一步提高污水排放标准，从以往的一级 B 逐渐提升到一级A。为了满足国家规定的污水排放表则，深床反硝化滤池应运而生，凭借自身较强的悬浮物过滤能力、除磷能力、生物反硝化与脱氮能力， 使市政污水得到有效的深层处理。
1 深床反硝化滤池简介
反硝化深床滤池中主要包括生物脱氮、 过滤功能两个方面，主要构成要素如下：
(1)气水分布系统
为了确保气水分布均匀，产生强有力的反冲，滤池可以通过使用气水分布绿砖技术，借助“T”型滤砖的力量形成空气反射内腔，在反冲洗的过程中将气与水充分混合以后，在相邻砖的间隙中猛烈喷出，使空气与水充分混合在滤池区域中，此种方式能够有效保障零部件不受损坏，且能够终身免修与更新。此种气水分布设计的方式不会老化、堵塞与腐蚀，使用起来十分方便，具体较强的经济性。
(2)滤料
滤料表面使用的是石英砂， 强度较高，且粒径在2~4mm之间，球形度为0.8~0.9，在均匀度、莫氏硬度、酸溶度等方面均有严格要求，在性能上要符合AWWA 的规定要求。在上述条件的影响下，滤料不易发生磨损与跑砂，终身无需补料。
2 深床反硝化滤池的应用机理
现阶段，为了加大市政污水处理力度，将深床反硝化滤池工艺应用其中，尤其对于重力流滤池的应用能够在同一时间实现三种功能，分别为过滤功能、除磷功能与生物反硝化功能，本文将对深床反硝化滤池的应用机理进行分析与研究。
2.1 过滤机理
现阶段，在市政污水深度处理工作中，深床滤池的主要作用在于借助粗石英砂完成滤料工作，同时在滤池运行过程中，产生三个不同过程，分别为截留、吸附与脱附。
(1)在截留的应用方面主要包括两种类型，一种为机械过滤，另一种为滤料沉积。 其中，前者主要是对污水中存在体积较大的原料进行截留， 通过已沉积颗粒物形成的滤料保障颗粒被有效拦截，不会随着污水流出; 如若滤料的筛孔较小， 能够使污水净化效果得到显著提升。对于后者来说，主要对于悬浮颗粒物而言，许多颗粒物仍然会随着污水流走，无法被有效截流，另外还与孔径的大小、密度存在一定联系。
(2)在吸附机理方面。 对于深度污水处理来说，颗粒物主要吸附在滤料的表面，通过对滤速进行控制的方式，能够对吸附效果进行调整，从而影响最终污水的净化效果。 在物理作用下，如挤压、内聚力等，完成吸附工作，从而使污水净化能力得到显著提高。
(3)在脱附机理方面。 在对污水进行深度处理时，对于已经沉积后的颗粒物来说，会吸附在滤料的表面，这时间隙将逐渐减小，随着流速的不断提高，滤层阻力也将不断提升。 因此，很多被截留的颗粒物往往难以吸附，导致滤料在深层堆积。 在滤层失效以前，需要对其进行多次冲洗，促使其过滤性能的恢复与提升。 另外，对于深床滤池来说，还使用过程中还应配备
其他系统作为辅助，如二次配水系统， 其孔径较小， 且分布较为紧密，在多次冲洗的情况下污水净化效率将得到显著提升，在增加滤池效率的同时，还能够降低滤池反冲洗费用的投入。
1.1 脱氮机理
在污水处理过程中， 深床滤池的运行对氧气需求量要求不高，即便在无氧情况下也可顺利运行。 在滤料表面上具有大量的生物菌群，在二级生化处理下出水，在水流重力作用下顺利完成处理工序， 但是对于污水来说， 由于其中成分较为复杂，存在亚硝酸钠、硝酸盐等， 对这些化学物质进行还原反应后生成 N2，便可以在污水中释放，使反硝化脱氮能力提升。在颗粒滤料方面，通过截流悬浮物的方式实现净化目标。 在反硝化菌中存在异氧与缺氧型微生物， 在缺氧环境下可以将反硝化菌通过氧化反应的方式形成硝基单，同时将有机物，如甲醇,乙酸钠，新型复合碳源
等看作一种电子供体，在污水厂中进行三级处理。在污水处理环节中，滤池属于十分关键的步骤，在碳源投放量增加的情况下，污水厂中很可能面临BOD 超标情况。 对此，需要在反硝化中加入投加指标，对进水量、出水硝基氮浓度、溶解氧浓度等进行定量，以此来更好的掌控碳源投放情况，从而达到最佳的节能控制目标。
2 深床反硝化滤池的应用案例
2.1 工程概况
无锡市政污水处理工程中， 属于太湖流域较为典型的污水处理工程，一至三期工程设计规模约为20 万 m3/d，主要目标为保障 TN 稳定达标，主要挑战在于活性污泥系统中碳源不足， 因此三期工程中对AAO 工艺缺氧段设置了碳源投放点，以此来保障TN 达标投放。 在第四期工程中，安装了深床反硝化滤池，并且在高温状态下使用，在低温状态下借助外加碳源的方式完成反硝化工作，利用微絮凝直接过滤技术，使无锡市污水处理工程中存在的问题得到有效解决。
2.2 工程设计
针对无锡市政污水处理四期工程进行深床反硝化滤池设计，主要的设计内容如下所示：
(1)设计参数。工程设计的总体规模为5 万m3/d，水温为12℃左右，变化系数为 1.2;
(2)滤池。滤池共计分为四个部分，单个部分的长宽尺寸为 26.83m×3.56m，标准滤速为 5.45m/h，最大时滤速为6.54m/h;
(3)机械混合池。 在二沉池经过泵房提升后，将污水传递到机械混合池当中，在该池中共计分为两个隔断，并为串联的形式分布，单个隔断的长度为 2.4m，宽度为2.4m，高度为4.0m。 对于每个隔断来说，分别设置了一台搅拌机，其功率为7.5kW，将混凝剂投放到第一隔断当中，将碳源投放到第二隔断当中;
(4)碳源投加系统。 在本文所研究的滤池中采用乙酸钠作为碳源，利用两台投加计量泵、一个乙酸钠储罐， 一个电磁流量计设计成一台甲醇投加系统;
(5)反冲洗水泵。 本工程中共设置了两台反冲洗水泵，一台投入使用，另一台留作备用，并且每台水泵的长度为9m，功率为 75kW;在工程中共计设置三台反冲洗风机，将其中两台投入到工程中，另外一台作为备用，每台及机器的功率为 71kPa。
3.3 应用效果
在工程应用过程中，原水为二级沉淀工艺出水，经泵提升至中试装置。中试设备属于一个圆柱体，内部直径为406mm，石英砂滤层的高度为1830mm， 卵石承托层的厚度为500mm，滤料容积为0.23m3，粒径为 2~4mm。中试装置流程如图1 所示。
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在应用过程中，水量为720L/h，滤速为5.56m/h，TN 的去除效果如图2 所示。
从图 2 的应用效果中能够看出，深床反硝化滤池的应用效果十分明显，能够充分满足设计要求，应用效果可总结为：在二级出水的基础上，考虑水力负荷情况下，对滤池进行反硝化操作，获得了较为显著的 TN 去除效果， 出水TN 与一级A标准相比较为优质，进水TN 在14~24mg/L 的情况下，出水TN 基本上可以稳定在 5mg/L 以下。由此可见，深床反硝化滤池中的脱氮效果能够充分满足市政污水深度处理方面的设计要求。
3.3 注意事项
应保障碳源投加量、混凝剂适量，这样出水TN 才能够保障不超过5mg/L; 其次，还应保障混凝剂添加适当， 确保出水TP 始终在5mg/L 以下;另外，在进水SS 的数值较低或者水量不足的情况下，反冲洗周期应随之延长;在对系统进行调试以后，首次使用时需要每间隔10d 冲洗以此，这样能够使污水处理效率得到进一步提升。
4 结论
综上所述，随着科学技术的不断发展，深床反硝化滤池在市政污水处理中得到了广泛应用，其具有脱氮、脱磷、去除 SS等多项功能，并且使用性能较为稳定，投入成本较低， 只要与区域水质情况相结合进行合理设计， 便能够获得较为显著的污水深度处理效果。