生物活性炭滤柱反冲洗技术优化-张-磊等

CITYANDTOWNWATERSUPPLY·水处理技术与设备·14城镇供水NO.12014生物活性炭滤柱反冲洗技术优化张　磊　马宝光　郑　鹏（北京市自来水集团有限责任公司，北京100192）摘要：在生物活性炭深度处理技术的应用中，反冲洗的方式与最佳参数直接影响活性炭滤池的运行效果和成本。采用反冲洗水的浊度、对CODMn、UV254的去除效果以及出水颗粒数等指标进行分析，以新炭和四年炭为研究对象，比较分析了5种不同的反冲洗方式对生物活性炭滤柱运行效果的影响。关键词：生物活性炭；反冲洗；优化；1.引言在生物活性炭深度处理技术的应用中，活性炭滤池的反冲洗问题非常棘手又急需解决。随着生物活性炭滤池运行时间的延长，活性炭表面和炭床中累积的生物颗粒和非生物颗粒的数量不断增加，导致炭粒间隙减小，系统水头损失增加，滤池的产水量减少，出水水质下降。因此有必要对炭滤池进行及时、适当的反冲洗[1]。反冲洗强度既要保证活性炭上的老化及过剩生物膜脱落、将部分污染物冲出生物滤池，又要确图1　中试基地工艺流程图保生物活性炭上保留一定的生物量以便形成新的生物膜。反冲洗的方式与相关参数的确定直接影响活性炭滤池的运行效果和成本。2.试验装置和方法2.1试验装置及流程中试系统设计处理能力为6m3/h。试验工艺流程基本涵盖北京自来水集团各水厂的所有工艺，中试基地工艺流程图如图1所示：CITYANDTOWNWATERSUPPLY·水处理技术与设备·城镇供水NO.12014152.2分析项目及方法表1分析项目及方法分析项目分析方法主要试剂CODMn酸性滴定法高锰酸钾、草酸钠、稀硫酸（1+3）UV254紫外分光光度法——浊度HACH1720ESP-1900颗粒数激光粒度计数仪PAMAS表2活性炭性能及运行参数炭柱编号炭龄产地炭型填料高度（mm）停留时间（min）进水流量（m3/h）滤速（m/h）1#炭新炭山西柱状炭150011.31.007.965#炭四年炭宁夏柱状炭150011.30.257.962.3活性炭性能及运行参数活性炭滤池的反冲洗方式分为单独水反冲，两段式气水联合反冲和气水混合反冲三种方式。目前，北京各地表水厂运行的活性炭滤池均采用单独水反冲的方式，炭层膨胀率为25％。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。因此在中试试验进行到三个月，活性炭滤柱运行进入平稳期后来进行活性炭反冲洗方式和参数的研究，确定是否需要进行气反冲。试验时间为7月21号至9月3号，中试工艺前端无预处理，没有投加主臭氧，试验共选择了以下几种反冲洗方式：1）单独水反冲1：炭床膨胀度25％，反冲强度：13L/s·m2，反冲时间10min。2）气水联合反冲1：气冲强度8L/s·m2，气冲时间3min，水冲强度8L/s·m2水冲时间10min。3）气水联合反冲2：气冲强度10L/s·m2，气冲时间3min，水冲强度8L/s·m2，水冲时间10min。4）气水联合反冲3：气冲强度10L/s·m2，气冲时间3min，水冲强度10L/s·m2，水冲时间10min。5）气水联合反冲4：气冲强度13L/s·m2，气冲时间3min，水冲强度10L/s·m2，水冲时间10min。采用反冲洗废水的浊度、对有机物的去除效果以及出水颗粒数等指标进行评价，以新炭和四年炭为研究对象，比较分析了5种不同的反冲洗方式对生物活性炭滤柱运行效果的影响。3.不同反洗方式的比较3.1反冲洗废水浊度的变化在运行期间活性炭单元进水浊度很低，截留在炭床上的无机颗粒很少，活性炭床微生物相比较丰