潜流生物滤池对尾水氮磷协同去除技术

随着污水处理标准的日益严格，尾水深度处理成为改善水环境质量的关键环节。潜流生物滤池作为一种高效、低耗的污水处理技术，在氮磷协同去除方面展现出显著优势。其通过优化填料组合与微生物群落结构，实现了对低污染水体中氮磷污染物的同步高效去除，为尾水回用提供了可靠的技术支撑。

一、技术原理与工艺特点

潜流生物滤池的核心在于构建“生物降解-物理吸附-化学沉淀”协同作用体系。其工艺特点表现为：

分层填料设计：滤池自下而上分为防堵塞层、脱氮层与除磷层。脱氮层采用农业废弃物（如稻草、锯木屑）作为固体碳源，通过微生物的异养反硝化作用将硝酸盐（NO₃⁻）还原为氮气（N₂）；除磷层填充改性膨润土，利用其高比表面积与Ca²⁺等活性位点，通过吸附与沉淀反应去除磷酸盐（PO₄³⁻）。

微生物协同增效：脱氮层富集反硝化细菌与厌氧氨氧化菌，除磷层则依赖聚磷菌的过量摄磷作用。两类微生物通过代谢互补，实现氮磷污染物的同步削减。

低能耗运行：依靠重力流与自然通风供氧，无需外加碳源与曝气设备，显著降低运行成本。

二、氮磷去除机制与效能分析

在氮磷协同去除过程中，不同填料层通过差异化机制发挥作用。

脱氮层的高效反硝化：以稻草为碳源的滤池（C1）对硝酸盐（NO₃⁻）的去除率可达94.12%，显著高于锯木屑（C2，54.76%）。这是因为稻草中的纤维素与半纤维素易被微生物降解，释放可利用碳源，促进反硝化菌群增殖。然而，锯木屑因木质素含量高、降解缓慢，导致碳源供给不足，NO₃⁻去除率较低。

除磷层的化学沉淀主导：改性膨润土通过Ca²⁺与PO₄³⁻反应生成难溶的羟基磷酸钙，除磷效率达90%以上。其中，以锯木屑为碳源的滤池（C2）因出水pH呈碱性（11.77），更利于钙磷化合物形成，TP去除率高达90.69%。而稻草滤池（C1）因pH偏低（7.19），除磷效果稍逊（88.52%）。

氮磷协同效应：实验表明，当进水NO₃⁻-N与PO₄³⁻-P浓度分别为10mg/L与1mg/L时，C1滤池对总氮（TN）与总磷（TP）的平均去除率分别为56.13%与88.52%，优于传统单级处理工艺。

三、技术优势与应用前景

潜流生物滤池的创新性体现在三方面：

资源化利用：农业废弃物作为碳源，既降低处理成本（较液体碳源节约50%以上），又实现废弃物的高值化利用。

环境友好性：全流程无需化学药剂投加，避免了二次污染风险；出水COD稳定低于20mg/L，符合《地表水环境质量标准》Ⅲ类要求。

经济高效性：建设成本较传统生物滤池降低30%，且占地面积小，适用于分散式污水处理场景。

目前，该技术已在江苏、浙江等地规模化应用，处理规模从50m³/d至500m³/d不等。未来，通过优化填料配比（如添加生物炭提升电子传递效率）与开发智能控制系统（实时监测pH与DO），潜流生物滤池有望在村镇污水与养殖尾水处理领域进一步推广。

结语

潜流生物滤池通过填料创新与微生物协同作用，突破了传统工艺氮磷去除效率低的瓶颈，为尾水深度处理提供了经济可行的解决方案。其“以废治废”的理念与低碳运行模式，契合当前绿色发展需求，具有广阔的应用前景。