生物活性炭滤池的反冲洗方式研究

第1页/共5页生生物活性炭滤池的反冲洗方式研究物活性炭滤池的反冲洗方式研究在臭氧—生物活性炭深度处理技术应用中，生物活性炭(BAC)滤池的反冲洗问题非常棘手又亟需解决。随着BAC滤池运行时间的延长，炭粒表面和滤床中积累的生物和非生物颗粒量不断增加，导致炭粒间隙减小，影响滤池的出水水质和产水量［1］。反冲洗方式与相关参数直接影响BAC滤池的运行效果和成本。有研究表明［2］，采用单独水冲的滤池出水中生物可同化有机碳(AOC)和细菌量高于采用气水联合反冲的滤池，而充分去除过量的生物膜是保证滤池成功运行的重要前提。国外对生物滤池反冲过程中的颗粒脱附机理进行了研究［3］，但关于其程序及相关参数选取的报道较少，而这又恰是指导生产所必须解决的重要问题。国内对此方面的研究起步较晚，个别采用生物活性炭技术的水厂只能直接参照国外经验，如昆明、北京水司均采用单独水冲(滤层膨胀率为25%)。1·试验方法1.1工艺流程及装置中试的工艺流程为预臭氧化→混凝、沉淀、过滤→臭氧—生物活性炭，试验装置包括常规处理、臭氧化和BAC滤池处理系统。BAC滤池横断面尺寸为500mm×500mm，高度为4.92m，内部均分为两格，采用小阻力配水系统。池内装填ZJ-15型柱状活性炭，其碘值和亚甲蓝吸附值分别为961、187mg/g。运行之前采用未加氯的砂滤出水先浸泡活性炭1周，再反洗清洁。试验期间，臭氧化与常规处理工艺参数基本恒定。预臭氧化的接触时间和投量分别为4.5min和1.5mg/L左右；主臭氧化的接触时间和投量分别为16min和2.0mg/L左右。常规处理水量为3～3.5m3/h，混合时间为6～6.5s，反应时间为23.2～19.9min，沉淀池清水区上升流速为1.39～1.62mm/s、斜管内上升流速为1.60～1.87mm/s，滤池滤速为6.49～7.57m/h。混凝剂和pH值调节剂分别采用液态碱铝和氢氧化钠，投加浓度分别为2.5、6mg/L左右。第2页/共5页1.2反冲方式第一阶段单独水反冲试验的炭床高度分别为2.0、2.5m，冲洗强度分别为12、14、18L/(m2·s)，冲洗历时约为10min。第二阶段气水联合反冲洗试验的炭床高度为2.0m，气冲强度分别为8、11、14L/(m2·s)，气冲历时分别为3、5min；水冲强度分别为6、8、10、12、14L/(m2·s)，水冲历时约为10min。试验期间BAC滤池进水水温较高(平均为29℃)，采用自然挂膜(生物膜成熟时间约为15d)，其反冲洗周期一般为7d。2·结果与分析水中生物颗粒的相对含量以浊度表示，其微生物最低检测浓度为3.7×105个/mL［4］。BAC滤池反冲废水中微生物浓度(个/mL)的数量级一般不低于105［2、3］，故以反冲废水的浊度作为一项主要检测指标。2.1水反冲2.1.1冲洗强度试验中以相同反冲历时下的反冲废水浊度、反冲废水浊度与初始浊度的比值、从高浊度到持续低浊度的出现历时作为评价指标。在一定范围内提高水冲强度会改善反冲洗效果。当运行条件相近、水冲强度分别为14、18/(m2·s)时，反冲废水初始浊度分别为34.3、116NTU。去除负荷相同导致二池截污量大致相等，而初始浊度高意味着被冲下的杂质多，由此推知经低强度水冲后的BAC滤池残余杂质较多，这主要是由于水冲强度高会产生较大的剪切力和拖拽力，更好地促使炭、水以及炭粒间的摩擦碰撞。两种水冲强度下反冲废水浊度比值为10%的历时分别为200s和80s，反冲废水浊度由高到趋于平稳的历时分别为210s和180s，这间接表明采用高强度水冲对滤层冲洗得较为彻底